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2026-02-03
वैक्यूम कोटिंग तकनीक इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑटोमोटिव से लेकर एयरोस्पेस और चिकित्सा उपकरणों तक के उद्योगों में अपरिहार्य हो गई है।संक्षारण प्रतिरोध जैसे गुणों के साथ पतली फिल्मों के जमाव की अनुमति देता हैसही वैक्यूम कोटिंग उपकरण का चयन एक महत्वपूर्ण निर्णय है जो सीधे उत्पाद की गुणवत्ता, उत्पादन दक्षता,और लागत-प्रभावशीलताइस गाइड में उत्पाद सामग्री, कोटिंग प्रक्रिया, फिल्म प्रकार, लक्ष्य सामग्री और प्रक्रिया गैस के प्रमुख कारकों का पता लगाया गया है ताकि निर्माताओं को सूचित विकल्प बनाने में मदद मिल सके।
सब्सट्रेट की सामग्री (कोटिंग के लिए उत्पाद) वैक्यूम कोटिंग प्रक्रियाओं के साथ संगतता निर्धारित करती है, क्योंकि विभिन्न सामग्री तापमान, दबाव,और प्लाज्मा वातावरण.
धातुय सब्सट्रेट का उपयोग उनकी स्थायित्व और चालकता के कारण व्यापक रूप से किया जाता है, जिससे वे अधिकांश वैक्यूम कोटिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त होते हैं।ऑटोमोबाइल पार्ट्स या हार्डवेयर जैसे धातु के घटकों के उच्च मात्रा के उत्पादन के लिए,मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग सिस्टमवे अपेक्षाकृत कम तापमान (200~400°C) पर काम करते हैं, धातु सब्सट्रेट के थर्मल विरूपण को रोकते हैं।स्टेनलेस स्टील की कटलरी को खरोंच प्रतिरोध के लिए टाइटेनियम नाइट्राइड (TiN) के मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग से लाभ होता हैअति पतली फिल्मों (जैसे, इलेक्ट्रॉनिक कनेक्टर) की आवश्यकता के लिए सटीक धातु भागों के लिए,इलेक्ट्रॉन बीम (ई-बीम) वाष्पीकरण प्रणालीपसंद किया जाता है, क्योंकि वे उच्च जमाव शुद्धता और समान मोटाई नियंत्रण प्रदान करते हैं।
गैर-धात्विक सब्सट्रेट तापमान और प्लाज्मा के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं, जिसके लिए विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है।प्लास्टिक (एबीएस, पीसी, पीपी)कम गर्मी प्रतिरोध है (आमतौर पर तोरेडियो फ्रीक्वेंसी (आरएफ) स्पटरिंग सिस्टमयाप्लाज्मा-वर्धित रासायनिक वाष्प अवशेष (PECVD)आरएफ स्पटरिंग कमरे के तापमान पर काम करता है, यह विरोधी परावर्तक फिल्मों के साथ प्लास्टिक लेंस कोटिंग के लिए उपयुक्त बनाता है।प्लास्टिक इलेक्ट्रॉनिक्स पर डाइलेक्ट्रिक फिल्म जमा करने के लिए आदर्श है.ग्लास सब्सट्रेट(जैसे, ऑप्टिकल लेंस, डिस्प्ले पैनल) उच्च तापमान का सामना कर सकते हैं, इसलिएथर्मल वाष्पीकरण प्रणालीयाआयन प्लेटिंग (आईपी) सिस्टमथर्मल वाष्पीकरण का उपयोग ग्लास दर्पणों पर एल्यूमीनियम फिल्मों को जमा करने के लिए लागत प्रभावी है, जबकि आईपी सिस्टम सब्सट्रेट पर आयनों के साथ बमबारी करके आसंजन को बढ़ाते हैं,उन्हें स्मार्टफोन स्क्रीन जैसे उच्च पहनने वाले ग्लास अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाना.सिरेमिक(उदाहरण के लिए, दंत प्रत्यारोपण, औद्योगिक घटकों) उच्च तापमान स्थिरता की आवश्यकता होती है, इसलिएभौतिक वाष्प जमाव (पीवीडी) मैग्नेट्रॉन स्पटरिंगयारासायनिक वाष्प अवशेष (सीवीडी)सीवीडी उच्च तापमान पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से फिल्मों को जमा करता है, जो सिलिकॉन कार्बाइड जैसी कठोर, संक्षारण प्रतिरोधी फिल्मों के साथ सिरेमिक कोटिंग के लिए आदर्श है।
वैक्यूम कोटिंग प्रक्रियाओं को भौतिक वाष्प जमाव (पीवीडी) और रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) में वर्गीकृत किया गया है, प्रत्येक विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुरूप अलग-अलग उप-प्रक्रियाओं के साथ।
पीवीडी में भौतिक साधनों (बाष्पीकरण या स्पटरिंग) द्वारा वैक्यूम में एक सब्सट्रेट पर सामग्री जमा करना शामिल है। यह पतली, उच्च शुद्धता वाली फिल्मों और निम्न तापमान अनुप्रयोगों के लिए पसंदीदा है।
•ताप वाष्पीकरण: लक्ष्य सामग्री को वाष्पित करने के लिए गर्मी का उपयोग करता है, जो सब्सट्रेट पर संघनित होता है। कांच या प्लास्टिक पर धातु की फिल्मों (एल्यूमीनियम, सोना) के कम लागत वाले, उच्च मात्रा के उत्पादन के लिए उपयुक्त है।सजावटी कोटिंग्स के लिए आदर्श(जैसे, सोने से ढंके हुए आभूषण) या परावर्तक फिल्में।
•ई-बीम वाष्पीकरण: लक्ष्य को पिघलने और वाष्पित करने के लिए इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग करता है, जो थर्मल वाष्पीकरण की तुलना में उच्च शुद्धता और सटीकता प्रदान करता है।टैंटलम) या ऑक्साइड (SiO2) सेमीकंडक्टर वेफर्स या ऑप्टिकल घटकों पर.
•मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग: प्लाज्मा का उपयोग एक लक्ष्य से सब्सट्रेट पर परमाणुओं को स्पट करने के लिए करता है। डीसी (संवाहक लक्ष्यों के लिए) या आरएफ (गैर-संवाहक लक्ष्यों के लिए) विन्यास में उपलब्ध है।उत्कृष्ट फिल्म एकरूपता और आसंजन प्रदान करता है, इसे कार्यात्मक कोटिंग के लिए आदर्श बनाता है (उदाहरण के लिए, काटने के उपकरण पर टीआईएन, टचस्क्रीन पर आईटीओ) ।
•आयन कोटिंग (आईपी): फिल्म आसंजन और घनत्व में सुधार के लिए आयन बमबारी के साथ स्पटरिंग को जोड़ती है। पहनने के प्रतिरोधी कोटिंग्स (जैसे, ऑटोमोटिव भागों पर CrN) या उच्च स्थायित्व की आवश्यकता वाले सजावटी कोटिंग्स के लिए उपयुक्त है।
जमा की जाने वाली फिल्म का प्रकार (धातु, डाइलेक्ट्रिक, चालक, कठोर या सजावटी) लक्ष्य सामग्री और प्रक्रिया गैस की पसंद को निर्धारित करता है।
धातु की फिल्मों का उपयोग चालकता, परावर्तनशीलता या सजावटी उद्देश्यों के लिए किया जाता है।धातु लक्ष्य(शुद्ध एल्यूमीनियम, सोना, तांबा) का प्रयोग किया जाता है। थर्मल वाष्पीकरण में, कोई प्रक्रिया गैस की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि धातु सीधे वाष्पीकरण करती है।अर्गोन (Ar)मुख्य प्रक्रिया गैस है, क्योंकि यह निष्क्रिय है और धातु के लक्ष्यों को प्रभावी ढंग से स्पट करता है। उदाहरण के लिए, सौर पैनलों पर परावर्तक फिल्मों को जमा करने के लिए आर गैस के साथ एल्यूमीनियम लक्ष्यों का उपयोग किया जाता है,जबकि सोने के लक्ष्य इलेक्ट्रॉनिक्स में प्रवाहकीय फिल्मों के लिए उपयोग किया जाता है.
डाइलेक्ट्रिक फिल्मों में इन्सुलेशन, प्रतिबिंब विरोधी या सुरक्षात्मक गुण होते हैं।ऑक्साइड लक्ष्य(SiO2, TiO2) आरएफ स्पटरिंग के साथ प्रयोग किया जाता है (क्योंकि ऑक्साइड गैर-संवाहक हैं) ।ऑक्सीजन (O2)फिल्म की ऑक्साइड संरचना को बनाए रखने के लिए जोड़े जाते हैं। उदाहरण के लिए, चश्मे पर ओ 2 गैस जमा करने वाली एंटी-रिफ्लेक्टिव फिल्मों के साथ TiO2 लक्ष्य। सीवीडी के लिए,सेमीकंडक्टर्स पर SiO2 फिल्मों को जमा करने के लिए टेट्राएथिल ऑर्थोसिलिकेट (TEOS) जैसे गैसीय अग्रदूतों का उपयोग किया जाता है.
इंडियम टिन ऑक्साइड (ITO) और एल्यूमीनियम जिंक ऑक्साइड (AZO) टचस्क्रीन, डिस्प्ले और सौर कोशिकाओं में उपयोग की जाने वाली पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्में हैं।आईटीओ लक्ष्य(इंडियम टिन ऑक्साइड) याएज़ो लक्ष्य(एल्यूमीनियम-जस्ता ऑक्साइड) का उपयोग आरएफ स्पटरिंग के साथ किया जाता है। आर (स्पटरिंग के लिए) और ओ 2 (स्टोकिओमेट्री को नियंत्रित करने के लिए) जैसे प्रक्रिया गैसों का उपयोग इष्टतम चालकता और पारदर्शिता प्राप्त करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए,आर/ओ2 गैस मिश्रणों के साथ आईटीओ लक्ष्य स्मार्टफोन टचस्क्रीन पर जमा फिल्म.
हार्ड कोटिंग्स पहनने के प्रतिरोध और स्थायित्व को बढ़ाते हैं, जिनका उपयोग काटने के औजारों, ऑटोमोटिव भागों और औद्योगिक घटकों में किया जाता है।टीआईएन लक्ष्य(टाइटानियम नाइट्राइड) यासीआरएन लक्ष्य(क्रोमियम नाइट्राइड) का उपयोग मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग या आयन कोटिंग के साथ किया जाता है।नाइट्रोजन (N2)नाइट्राइड फिल्म बनाने के लिए लक्ष्य सामग्री के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। डायमंड-जैसे कार्बन (डीएलसी) फिल्में, पीईसीवीडी के माध्यम से जमा, एक कठिन बनाने के लिए आर्गन गैस के साथ मीथेन (सीएच 4) या एसिटाइलिन (सी 2 एच 2) जैसे अग्रदूतों का उपयोग करते हैं,कम घर्षण कोटिंग.
सजावटी कोटिंग्स (सोना, चांदी, काला) संक्षारण प्रतिरोध के साथ सौंदर्य अपील प्रदान करते हैं, का उपयोग आभूषण, घड़ियों और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में किया जाता है।टीआईएन लक्ष्य(स्वर्ण रंग) याZrN लक्ष्य(चांदी का रंग) का उपयोग मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग के साथ किया जाता है, नाइट्राइड फिल्म बनाने के लिए एन 2 गैस के साथ। क्रोम जैसे कोटिंग्स का उपयोग करके जमा किया जाता हैक्रोमियम लक्ष्यडीसी स्पटरिंग सिस्टम में आर गैस के साथ।
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उत्पाद सामग्री |
अनुशंसित उपकरण |
कोटिंग प्रकार उदाहरण |
लक्ष्य सामग्री |
प्रक्रिया गैस |
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धातु (स्टील/एल्यूमीनियम) |
मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग |
टिन हार्ड कोटिंग |
टि |
Ar + N2 |
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प्लास्टिक (ABS/PC) |
आरएफ स्पटरिंग/पीईसीवीडी |
प्रतिबिंब विरोधी ऑक्साइड |
TiO2 |
Ar + O2 |
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ग्लास |
थर्मल वाष्पीकरण/आईपी |
परावर्तक एल्यूमीनियम |
अल |
आर |
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सिरेमिक |
सीवीडी/मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग |
सिलिकॉन कार्बाइड |
सीआईसी पूर्ववर्ती |
H2 + CH4 |
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अर्धचालक वेफर |
ई-बीम वाष्पीकरण/एएलडी |
SiO2 डाइलेक्ट्रिक |
SiO2 |
O2 (PECVD) |
अंत में, सही वैक्यूम कोटिंग उपकरण का चयन करने के लिए सब्सट्रेट सामग्री के थर्मल और रासायनिक गुणों को ध्यान में रखते हुए एक समग्र दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है,वांछित कोटिंग प्रक्रिया की क्षमताएं, और फिल्म की कार्यात्मक आवश्यकताएं। उपयुक्त लक्ष्य सामग्री और प्रक्रिया गैस के साथ इन कारकों का मिलान करने से इष्टतम फिल्म गुणवत्ता, आसंजन और प्रदर्शन सुनिश्चित होता है। इस गाइड का लाभ उठाकर,निर्माता अपने उपकरण चयन प्रक्रिया को सुव्यवस्थित कर सकते हैं और लागत प्रभावी, उच्च गुणवत्ता वाले कोटिंग परिणाम प्राप्त कर सकते हैं।
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