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Elektronenstrahlbeschichtungsmaschine mit PLC-System
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Elektronenstrahlbeschichtungsmaschine mit PLC-System
| Herkunftsort | Zhaoqing, Guangdong |
| Markenname | Zhongda |
| Zertifizierung | CE |
Produktdetails
Verdunstungsquelle:
2 Sätze
Stromversorgung:
Wechselstrom 220 V/380 V, 50/60 Hz
Rotationssystem:
2 Sätze
Beschichtung Stromversorgung:
DC/RF/AC
Pumpentyp:
Drehschieberpumpe + Diffusionspumpe
Kammermaterial:
Edelstahl
Beschichtungseffizienz:
Hoch
Beschichtungsgeschwindigkeit:
1-4m/min
Größe der Beschichtungskammer:
Maßgeschneidert
Beschichtungsmethode:
Verdunstung
Beschichtungstechnologie:
Vakuumthermische Verdunstung
Kammermaterial:
Edelstahl oder Kohlenstoffstahl
Beschichtungstransparenz:
Hoch
Kühlmethode:
Wasserkühlung
Beschichtungsabscheidungsrate in China:
Einstellbar
Betriebsmodus:
manuell/automatisch
Hervorheben:
Elektronenstrahlbeschichtungsmaschine
,PVD-Vakuumbeschichtungsgeräte
,mit einer Breite von mehr als 20 mm
Zahlungs- und Versandbedingungen
Min Bestellmenge
1
Lieferzeit
45-60 Arbeitstage
Produktbeschreibung
I. Kernstruktur
Vakuumsystem
- Kernkomponenten: Vakuumkammer, Molekularpumpe, mechanische Pumpe, Vakuummeter (Ionisationstyp/Widerstandstyp).
- Funktion: Es sorgt für eine Hochvakuumumgebung von 10⁻³ bis 10⁻⁶ Pa, reduziert die Elektronenstrahlstreuung, die Oxidation des Zielmaterials und die Filmverunreinigung und gewährleistet die Stabilität des Verdampfungs- und Abscheidungsprozesses.
Elektronenkanone mit gerader Kanone (Kernbetätigungskomponente):
- Zusammensetzung: Direktheizkathode (normalerweise Wolframdraht, Tantaldraht oder LaB₆-Kristall), Anode, Fokussierungsspule, Ablenkspule.
- Merkmale: Die Kathode wird direkt elektrifiziert, um zu erhitzen und Elektronen auszusenden. Der Elektronenstrahl wird von der Anode beschleunigt (die Beschleunigungsspannung beträgt normalerweise 10 bis 30 kV), von der Fokussierungsspule fokussiert und dann entlang einer geraden Linie oder in einem kleinen Winkel abgelenkt, um die Oberfläche des Zielmaterials zu bombardieren.
Zielmaterialsystem
- Dazu gehören: wassergekühlte Tiegel (aus Kupfer oder Molybdän, um eine Verformung des Tiegels nach dem Schmelzen des Targetmaterials zu verhindern), Targetmaterialstützen und Geräte zum Umschalten der Position mehrerer Targets (unterstützen die kontinuierliche Abscheidung mehrerer Materialien).
- Kompatible Zielmaterialien: Metalle (Aluminium, Titan, Gold, Silber), Legierungen (TiAl, NiCr), Oxide (SiO₂, TiO₂), Fluoride (MgF₂) und andere feste Materialien.
Werkstückträger und Heiz-/Kühlsystem:
- Werkstückständer: Drehbar (um die Gleichmäßigkeit des Films zu verbessern) und unterstützt die Fixierung von Werkstücken unterschiedlicher Form wie Glas, Siliziumwafer und Metallsubstrate;
- Temperaturkontrollmodul: Je nach Prozessanforderungen kann es das Werkstück erwärmen (100–500 °C, um die Haftung des Films zu verbessern) oder es kühlen (um Verformungen wärmeempfindlicher Substrate zu verhindern).
Kontrollsystem
- Kern: SPS-Steuerung, Touchscreen-Bedienoberfläche, die den Elektronenstrahlstrom (0–100 mA), die Beschleunigungsspannung, den Vakuumgrad, die Abscheidungsrate und die Filmdicke präzise einstellen kann (überwacht in Echtzeit durch Quarzkristall-Oszillationsmethode).
- Schutzfunktionen: Ausgestattet mit Sicherheitsmechanismen wie Alarm bei unzureichendem Vakuum, Überstromschutz und kathodischem Überlastschutz.
Hilfssystem
- Aufblassystem (Argon, Sauerstoff und andere Reaktionsgase können zur Herstellung von Verbundfilmen eingeführt werden), Ionenquelle (optional, wird zur Vorreinigung des Films oder zur ionenunterstützten Abscheidung zur Erhöhung der Dichte der Filmschicht verwendet).
Ii. Funktionsprinzip
- Vakuumvorbereitung: Starten Sie die mechanische Pumpe und die Molekularpumpe, evakuieren Sie die Vakuumkammer auf den voreingestellten Hochvakuumgrad (normalerweise ≤10⁻⁴ Pa) und beseitigen Sie den Einfluss von Verunreinigungen wie Luft und Wasserdampf auf die Beschichtung.
- Elektronenstrahlerzeugung und -beschleunigung: Nach der Elektrifizierung wird die direkt beheizte Kathode auf eine hohe Temperatur (ca. 2500 °C bei Wolfram-Glühkathoden) erhitzt, wodurch heiße Elektronen freigesetzt werden. An die Anode wird eine Hochspannung (10 bis 30 kV) angelegt, um ein starkes elektrisches Feld zu erzeugen, das Elektronen beschleunigt und es ihnen ermöglicht, hohe Energie zu gewinnen (kinetische Energie E=eU, wobei e die Ladung des Elektrons und U die Beschleunigungsspannung ist).
- Fokussierung und Ablenkung des Elektronenstrahls: Die Fokussierungsspule erzeugt ein Magnetfeld, das den divergenten Elektronenstrahl in einen feinen Strahl konvergiert (mit einem Durchmesser im Mikrometerbereich). Die Ablenkspule kann die Richtung des Elektronenstrahls feinabstimmen, um einen präzisen Beschuss des zentralen Bereichs des Zielmaterials sicherzustellen.
- Verdampfung des Zielmaterials: Ein hochenergetischer Elektronenstrahl bombardiert die Oberfläche des Zielmaterials und wandelt kinetische Energie in thermische Energie um, wodurch die lokale Temperatur des Zielmaterials schnell über den Schmelzpunkt ansteigt (Metalltargets erfordern typischerweise 1000 bis 3000 Grad Celsius), was zum Schmelzen und Verdampfen führt und eine hochdichte atomare/molekulare Gasphase des Zielmaterials bildet.
- Dünnschichtabscheidung: Die Gasphase des Zielmaterials diffundiert in einer Vakuumumgebung in alle Richtungen und wird schließlich gleichmäßig auf der Oberfläche des vorbehandelten Werkstücks abgeschieden. Die Abscheidungsrate wird in Echtzeit von einem Quarzkristall-Oszillator überwacht. Wenn die voreingestellte Dicke erreicht ist, wird der Elektronenstrahlbeschuss gestoppt, um die Beschichtung abzuschließen.
- Optionale Prozesserweiterung: Wenn Verbundfilme (z. B. TiO₂, SiO₂) hergestellt werden müssen, kann während des Abscheidungsprozesses eine entsprechende Menge an Reaktionsgas (z. B. Sauerstoff) eingeführt werden, damit die Atome und Gasmoleküle des Zielmaterials chemische Reaktionen auf der Werkstückoberfläche eingehen und funktionalisierte Filme bilden.
III. Kernfunktionen
- Die Energie des Elektronenstrahls ist konzentriert und die Ausnutzungsrate des Zielmaterials ist hoch: Die gerade Kanonenstruktur ermöglicht es dem Elektronenstrahl, die Oberfläche des Zielmaterials direkt und mit geringem Energieverlust zu bombardieren. Die Wärme wird in einem lokalen Bereich des Targetmaterials konzentriert, wodurch eine großflächige Erhitzung des Tiegels vermieden wird. Die angestrebte Materialausnutzungsrate kann 60 % bis 80 % erreichen (viel höher als die 30 % bis 50 % der Widerstandsverdampfungsbeschichtungsmaschinen).
- Der steuerbare Bereich der Abscheidungsrate ist breit: Durch Anpassen des Elektronenstrahlstroms und der Beschleunigungsspannung kann eine Abscheidungsrate von 0,1 nm/s bis 10 nm/s erreicht werden, wodurch nicht nur ultradünne Filme (z. B. optische Filme im Nanomaßstab) hergestellt werden können, sondern auch dicke Filme (z. B. metallleitende Filme) schnell abgeschieden werden können.
- Kompatibel mit einer Vielzahl von Zielmaterialien mit hohem Schmelzpunkt: Durch Elektronenstrahlbeschuss können extrem hohe lokale Temperaturen (bis zu über 5000 °C) erzeugt werden, wodurch hochschmelzende Metalle wie Wolfram, Molybdän und Tantal (Schmelzpunkt > 2000 °C) sowie feuerfeste Verbindungen wie Oxide und Fluoride verdampft werden können, was durch Widerstandsverdampfung nur schwer zu erreichen ist.
- Hohe Filmreinheit und geringe Kontamination: Die Hochvakuumumgebung reduziert die Vermischung von Verunreinigungen und die Elektronenkanone mit gerader Kanone weist keine Tiegelverunreinigungen auf (einige Zielmaterialien mit niedrigem Schmelzpunkt erfordern immer noch Tiegel, es können jedoch inerte Materialien ausgewählt werden). Die Filmreinheit kann normalerweise 99,9 % bis 99,99 % erreichen.
- Hohe Prozessflexibilität: Unterstützt Einzeltarget-Abscheidung, kontinuierliche Multi-Target-Abscheidung (zur Herstellung von Mehrschichtfilmen) und reaktive Abscheidung (zur Herstellung von Verbundfilmen). Die Folienleistung kann durch Anpassen von Parametern wie Temperatur, Vakuumgrad und Gasdurchflussrate individuell angepasst werden.
- Der Geräteaufbau ist relativ einfach und die Wartungskosten moderat: Im Vergleich zu Magnetron-Sputter- und HF-Beschichtungsmaschinen verfügt die Direktkanonen-Elektronenstrahl-Beschichtungsmaschine über weniger Kernkomponenten, eine niedrigere Betriebsschwelle und der Austausch gefährdeter Teile wie der Kathode (Wolframdraht) ist bequem. Die langfristigen Wartungskosten sind kontrollierbar.
IV. Hauptvorteile
- Die Filmqualität ist ausgezeichnet: Der abgeschiedene Film weist eine hohe Dichte, feine Körner, eine starke Haftung auf dem Substrat (besonders geeignet für Metall- und Glassubstrate) und eine gute Gleichmäßigkeit der Dicke auf (Gleichmäßigkeitsfehler bei großflächigen Werkstücken ≤ ± 5 %).
- Hohe Abscheidungseffizienz und kurzer Produktionszyklus: Der Elektronenstrahl hat eine hohe Energieumwandlungseffizienz (ca. 30 % bis 50 %) und die Verdampfungsgeschwindigkeit des Targetmaterials ist hoch. Die Abscheidungszeit von Filmen gleicher Dicke beträgt nur 1/3 bis 1/2 der Widerstandsverdampfung und ist somit für die Massenproduktion geeignet.
- Die Anpassungsfähigkeit der Zielmaterialien ist äußerst vielfältig: Von Metallen mit niedrigem Schmelzpunkt (Aluminium, Kupfer) über Metalle mit hohem Schmelzpunkt (Wolfram, Molybdän) bis hin zu Legierungen, Oxiden, Fluoriden, Sulfiden usw. können nahezu alle festen Beschichtungsmaterialien an unterschiedliche Funktionsanforderungen angepasst werden.
- Die Leistung des Films lässt sich präzise regulieren: Durch die Anpassung der Parameter Elektronenstrahl, Abscheidungsrate, Werkstücktemperatur usw. können die Schlüsselindikatoren des Films wie Kristallinität, Härte, Haftung und optische Eigenschaften (wie Brechungsindex, Lichtdurchlässigkeit) präzise gesteuert werden.
- Umweltfreundlich und schadstofffrei: Während des gesamten Prozesses entstehen keine chemischen Abfallflüssigkeiten oder Abgase. Es werden nur Strom und Zielmaterialien verbraucht, was den Anforderungen einer umweltfreundlichen Fertigung entspricht.
- Es verfügt über ein breites Spektrum an anwendbaren Substraten: Es kann auf die Oberflächen verschiedener Substrate wie Glas, Siliziumwafer, Metalle, Keramik und Kunststoffe aufgetragen werden (Vorbehandlung ist erforderlich) und verursacht nur geringe Schäden an den Substraten (der Elektronenstrahl kommt nicht direkt mit dem Substrat in Kontakt und die Wärmeeinflusszone ist klein).
V. Typische Anwendungsszenarien
Optischer Bereich (Kernanwendungen):
- Herstellung optischer Filme: etwa AR-Antireflexionsfilme für Brillengläser und Kameraobjektive (SiO₂+TiO₂-Mehrschichtfilme), HR-Hochreflexionsfilme für Laserlinsen (mehrschichtige dielektrische Filme) und Interferenzfilterfilme für Filter (Schmalband-/Breitbandfilter);
- Weitere optische Komponenten: optische Fasern, Anzeigetafeln und entspiegelte/kratzfeste Folien für Solarzellenabdeckungen.
Im Bereich Elektronik und Halbleiter
- Halbleiterchips: Herstellung von leitfähigen Filmen für Metalle wie Aluminium und Kupfer sowie Barrierefilmen aus Titan und Wolfram;
- Elektronische Komponenten: Kondensatorelektrodenfilme, Filme für magnetische Aufzeichnungsmedien, sensorempfindliche Filme (z. B. gasempfindliche Zinnoxidfilme);
- Display-Technologie: Transparente leitfähige Folien für OLED-Panels (ITO-Alternativmaterialien wie AZO) und die untere Schicht aus Polarisationsfolien für Flüssigkristalldisplays.
Dekorations- und Schutzbereich:
- Hochwertige Dekoration: Dekorfolien aus Goldimitat (TiN), Roségold (TiAlN) und Schwarz (CrN) für Uhrengehäusearmbänder, Schmuck und Badezimmerzubehör.
- Schutzbeschichtungen: Verschleißfeste Beschichtungen für Schneidwerkzeuge und Formen (TiN, TiCN), Korrosionsschutzbeschichtungen für Metallteile (Aluminiumfilm, Chromfilm).
Luft- und Raumfahrt
- Luftfahrtkomponenten: Antibeschlag-/Anti-Eis-Folien für Flugzeugwindschutzscheiben, Hochtemperatur-Schutzfolien für Triebwerksblätter;
Andere Bereiche
- Medizinischer Bereich: Biokompatible Filme (wie Titanfilme, Titannitridfilme) für medizinische Geräte (wie chirurgische Instrumente, Implantate);
- Im Bereich neue Energie: leitfähige Folien (Kupferfolien, Aluminiumfolien) für Lithium-Batterie-Tabs, rückstrahlende Folien (Aluminiumfolien, Silberfolien) für Solarzellen;
- Verpackungsbereich: Vakuumaluminiumbeschichtete Folie für Lebensmittelverpackungen (hohe Barriereeigenschaft, Konservierungseigenschaft).
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