Explication détaillée des conditions de fonctionnement des machines de revêtement sous vide

La technologie de revêtement sous vide est largement appliquée dans diverses industries telles que les semi-conducteurs et les composants automobiles.La machine de revêtement sous videLa qualité du revêtement, la durée de vie de l'équipement et la sécurité de la production sont directement déterminées par ces conditions.Cet article analyse de manière exhaustive les conditions de fonctionnement à partir de six dimensions principales, fournissant des références pratiques pour les professionnels de l'industrie.

La machine de revêtement sous vide a des exigences strictes pour l'environnement de fonctionnement.l'humidité et la propreté affectent directement la stabilité de l'équipement et la qualité du revêtementL'établissement d'un environnement de fonctionnement standard est la condition préalable au bon fonctionnement de l'équipement.

La stabilité de température est un paramètre environnemental essentiel.et des températures trop élevées ou fluctuantes peuvent affecter le contrôle du vide et la stabilité du procédéLa température optimale de l'environnement de fonctionnement est de 10 à 30°C et la zone de fonctionnement du noyau est de 20 à 25°C, avec des fluctuations de température n'excédant pas ±2°C.

Dans la production réelle, l'équipement doit être maintenu à l'écart de la lumière directe du soleil et des conduits d'aération du système de chauffage afin d'assurer une bonne ventilation dans la salle des machines.La température peut être réglée par un climatiseur à température constanteLes équipements de haute puissance doivent être équipés d'un dispositif de refroidissement dédié pour prévenir le vieillissement des composants et la dégradation des performances.

L'humidité élevée peut entraîner une diminution de l'étanchéité du système sous vide, des dommages à la qualité de la couche de film et la corrosion des composants électriques.l'humidité relative de l'environnement de fonctionnement doit être maintenue sous 70%, avec une fourchette optimale de 40% à 60%.

Dans les zones ou les saisons où l'humidité est élevée, un déshumidificateur doit être installé; vérifier régulièrement la sécheresse des anneaux d'étanchéité et appliquer une graisse lubrifiante spéciale;éviter d'ouvrir la porte de la cabine par temps pluvieux ou dans des conditions d'humidité élevée pour empêcher l'air humide d'entrer dans la chambre.

La poussière, les taches d'huile et d'autres impuretés dans l'air peuvent causer des problèmes tels que des trous d'épingle dans la couche de film et une adhérence réduite, et même conduire à la ferraille du produit.L'équipement doit être installé dans une salle blanche dont le niveau de propreté est supérieur à 10,000, et la zone d'exploitation principale doit répondre à la norme de propreté de 10 000.

La salle informatique doit être équipée d'un système de purification de l'air et les filtres doivent être remplacés régulièrement.Les objets susceptibles de générer de la poussière ne doivent pas être empilés autour de l'équipementLa salle des ordinateurs et les surfaces des équipements doivent être nettoyées régulièrement.

Les composants de base tels que les pompes moléculaires et les jauges de vide sont sensibles aux vibrations. Même de légères vibrations peuvent affecter la stabilité du vide et l'uniformité de la couche de film.L'équipement doit être installé dans une zone où les vibrations sont minimes.Le sol doit être traité pour prévenir les vibrations afin d'éviter qu'il ne soit placé à côté d'équipements à fortes vibrations.

Dans le même temps, il faut éviter les interférences électromagnétiques fortes et éloigner la salle informatique des sources de rayonnement telles que les lignes haute tension.Les circuits électriques de l'équipement doivent être blindés et mis à la terre pour éviter la perte de paramètres de processus..

L'environnement sous vide est le cœur du revêtement sous vide.Les performances du système à vide et la précision du contrôle du degré de vide déterminent directement la faisabilité du revêtement et la qualité de la couche de revêtementLes conditions de fonctionnement tournent principalement autour du degré de vide, du taux de pompage, des performances d'étanchéité et de l'état des composants.

Différents procédés de revêtement ont des exigences différentes pour le degré de vide, qui sont classés en trois niveaux: bas, moyen et élevé.

Le revêtement à faible vide (comme dans la phase initiale du revêtement par évaporation) nécessite 1*10−1 à 1*10−3 Pa, qui est utilisé pour expulser l'air et l'humidité;Le revêtement à vide moyen (comme dans certains sputter à magnétron) nécessite 1*10−3 à 1*10−5 Pa, adapté aux scénarios où la pureté de la couche de revêtement est modérément requise; le revêtement à vide élevé (comme l'évaporation du faisceau d'électrons) nécessite plus de 1*10−5 Pa,utilisés pour le revêtement de produits haut de gamme.

Le niveau de vide doit être réglé de manière raisonnable en fonction des matériaux et des procédés. Par exemple, dans le cas de la pulvérisation par magnétron réactif, il doit être réglé dynamiquement dans la plage de 0,1 à 5 Pa.Pendant le fonctionnement de l'équipement, la fluctuation du niveau de vide ne doit pas dépasser 10% de la valeur définie; dans le cas contraire, il est nécessaire d'arrêter la machine pour dépistage.

La vitesse de pompage détermine le temps nécessaire pour que la chambre atteigne le niveau de vide cible et sa stabilité.Un taux de pompage insuffisant prolonge le cycle de production et affecte la qualité de la couche de film.

Le système sous vide adopte le mode "pompage grossier + pompage fin": le pompage grossier est géré par une pompe mécanique,qui doit réduire la pression de la pression atmosphérique à 1*10−1 Pa dans le temps spécifié; le pompage fin est effectué par une pompe moléculaire, etc., et doit atteindre le niveau de vide fixé dans un délai de 30 à 60 minutes.

Pendant le fonctionnement, it is necessary to regularly check the vacuum pump's air-pumping performance and promptly identify and solve problems such as aging oil quality and blocked pipelines to ensure the normal operation of the system.

Les performances d'étanchéité sont essentielles pour assurer un niveau de vide stable, les fuites entraînant une non-conformité à la norme de vide et affectant le processus de revêtement.Les performances d'étanchéité des composants tels que les chambres sous vide et les conduites doivent respecter strictement les normes.

Avant la mise en service de l'équipement, ses performances d'étanchéité doivent être testées par la méthode de détection des fuites par spectrométrie de masse à l'hélium ou par la méthode de la vitesse de montée de pression.Si le taux d'augmentation de pression est supérieur à 5*10−2 Pa/min, les points de fuite doivent être identifiés.

Il est nécessaire d'effectuer des inspections régulières des anneaux d'étanchéité et des vannes à vide, de nettoyer les chambres et les conduites et d'éviter que les surfaces d'étanchéité ne s'obstruent.

Les conditions de fonctionnement des composants essentiels tels que les pompes à vide et les jauges de vide ont une incidence directe sur les performances du système.

La pompe à huile mécanique doit être remplacée toutes les 200 heures. La nouvelle huile doit être filtrée au niveau NAS 6. Les roulements de la pompe moléculaire doivent être lubrifiés avec de la graisse toutes les 5000 heures.La graisse doit être remplacée si la résistance de rotation dépasse la limiteL'indicateur de vide doit être calibré régulièrement, avec une erreur n'excédant pas ± 1%.Les soupapes sous vide doivent être vérifiées pour leur souplesse en fonctionnement afin d'éviter les fuites ou une mauvaise extraction du vide due à des défauts..

Une alimentation stable et un système de refroidissement efficace sont les garanties du fonctionnement normal de l'équipement, ce qui permet d'éviter les défaillances causées par des fluctuations de puissance et une surchauffe,ainsi que la détérioration de la qualité du revêtement.

Le système d'alimentation est divisé en l'alimentation principale et l'alimentation de commande.tandis que l'alimentation de commande alimente les composants de précisionLes deux doivent répondre à des exigences strictes.

L'alimentation principale utilise un courant alternatif triphasé de 380 V à 50 Hz, avec une fluctuation de tension d'environ ± 5%. La fréquence est de 49 à 51 Hz. L'alimentation de commande utilise un courant monophasé de 220 V,courant alternatif de 50 HzL'équipement doit être mis à la terre séparément, avec une résistance de mise à la terre ne dépassant pas 4Ω.

Il est nécessaire d'équiper l'appareil d'une alimentation UPS d'urgence pour éviter que l'équipement et les produits ne soient endommagés en cas de panne soudaine d'électricité.un transformateur séparé doit être configuré pour éviter les fluctuations de tension.

Les composants de base génèrent une grande quantité de chaleur pendant le fonctionnement de l'équipement. Si la chaleur n'est pas dissipée rapidement, les performances des composants et la déformation diminueront..Le système de refroidissement doit satisfaire aux exigences de l'équipement.

Les équipements à haute puissance utilisent un système de refroidissement à l'eau, tandis que les équipements à faible puissance utilisent un système de refroidissement par vent.la température de l'eau de sortie est ≤ 35°C, la pression de l'eau est de 0,2 à 0,4 MPa et le débit est réglé en fonction de la puissance de l'équipement.

Des contrôles quotidiens doivent être effectués pour assurer la douceur du tuyau de refroidissement, retirer la balance du réservoir d'eau et inspecter l'état de la pompe à eau; pour le système de refroidissement par air,la poussière sur les dissipateurs de chaleur doit être nettoyée régulièrement pour assurer une bonne dissipation de la chaleur.

La qualité et les spécifications du matériau de revêtement, du substrat et des matériaux auxiliaires déterminent directement les performances et l'apparence de la couche de film,et doivent respecter strictement les conditions d'exploitation.

La pureté et la forme des matériaux de revêtement doivent correspondre aux exigences du procédé et du produit: pour le revêtement par évaporation sous vide, des métaux ou des alliages d'une pureté ≥ 99,99% sont sélectionnés,et il n'y a pas d'impuretés oxydées à la surface; pour les cibles de pulvérisation par magnétron, la pureté est ≥ 99,9%, la surface est plate et la taille est appropriée.

La pression de vapeur et le point de fusion du matériau doivent correspondre au degré de vide et à la puissance d'évaporation.l'évaporation par faisceau d'électrons peut être utilisée; tandis que pour les matériaux à bas point de fusion, l'évaporation par chauffage par résistance peut être adoptée.

Le substrat doit être compatible avec le matériau de revêtement, avoir une surface propre et plane et être de taille appropriée, sinon il affectera l'adhérence et l'uniformité de la couche de revêtement.

Avant le revêtement, le substrat doit subir un prétraitement "nettoyage mécanique + nettoyage chimique + nettoyage au plasma".ils doivent être préchauffés à 150-200°C pour libérer le stress interne, et pour les substrats en plastique, la température de préchauffage doit être ≤ 80°C pour éviter toute déformation.

Les matériaux auxiliaires tels que l'huile de pompe à vide, les anneaux d'étanchéité et les gaz de procédé doivent satisfaire aux exigences du fonctionnement de l'équipement.

L'huile de la pompe à vide est sélectionnée selon un modèle spécifique et l'anneau d'étanchéité est en caoutchouc fluoré résistant aux températures élevées et au vide; la pureté du gaz de procédé est ≥ 99,999%,et le débit est contrôlé par un débitmètre de haute précision, avec une erreur ≤ ± 1%.

Le fonctionnement de l'équipement implique des facteurs dangereux tels qu'une pression élevée, une température élevée et un vide élevé.Il est nécessaire de respecter strictement les conditions de sécurité pour éviter tout accident de sécurité..

Les sources d'évaporation, les cibles de pulvérisation, etc., nécessitent une alimentation à haute tension (jusqu'à 30 kV).et les lignes haute tension doivent être blindéesLes opérateurs doivent porter un équipement de protection isolant.

L'équipement doit être équipé d'une barrière de protection contre les températures élevées et les opérateurs doivent porter des équipements de protection résistants à la chaleur.Il est interdit d'empiler des objets inflammables ou explosifs autour de l'équipement, et des équipements d'extinction d'incendie doivent être fournis.

L'ouverture de la porte de la cabine avant que la chambre ne soit dépressurisée peut facilement causer un danger.il est nécessaire de confirmer que la pression est revenue à la normalePendant l'opération, les performances d'étanchéité doivent être vérifiées régulièrement.

L'équipement doit être équipé de boutons d'arrêt d'urgence, de soupapes de levage de pression d'urgence et d'autres dispositifs.La salle informatique doit être équipée d'un équipement d'extinction d'incendie., et les opérateurs doivent être familiarisés avec les méthodes de traitement des urgences.

La compétence professionnelle et la normalisation opérationnelle des opérateurs ont une incidence directe sur le fonctionnement des équipements, la qualité et la sécurité des revêtements et doivent satisfaire aux exigences correspondantes.

Les opérateurs doivent connaître les principes du revêtement sous vide, la structure de l'équipement et le flux de processus, maîtriser les méthodes d'ajustement des paramètres,et possèdent la capacité de diagnostiquer et de gérer les défauts; ils doivent suivre une formation professionnelle et passer l'évaluation avant de pouvoir commencer à travailler.

Les opérateurs doivent suivre scrupuleusement les procédures suivantes: avant de démarrer l'équipement, vérifier son état; pendant le fonctionnement, surveiller les paramètres; et arrêter immédiatement la machine en cas d'anomalie;après la fin de l'opération, éteignez l'équipement conformément aux règlements, nettoyez-le, enregistrez les détails de l'opération et établissez une archive.

Les opérateurs doivent avoir un fort sens de la sécurité, porter des équipements de protection et être familiarisés avec les procédures d'urgence;ils devraient participer régulièrement à des formations et des exercices de sécurité afin d'améliorer leurs capacités en matière de sécurité et de gestion des urgences.

Les conditions de fonctionnement de la machine de revêtement sous vide sont systématiques et globales.Ce n'est qu'en respectant strictement ces conditions que l'équipement peut fonctionner de manière stable et efficace., et assurer la qualité du revêtement et la sécurité de la production.

Avec l'avancement de la technologie, la précision et la complexité des équipements ont augmenté et les exigences en matière de conditions de fonctionnement sont devenues plus strictes.Les praticiens doivent améliorer leurs compétences professionnelles, standardiser les opérations, renforcer la maintenance des équipements, optimiser les conditions de fonctionnement et promouvoir une large application de la technologie de revêtement sous vide.