Bagian-bagian ganti mesin lapisan vakum dan panduan pemeliharaan

1. Pengantar

Mesin lapisan vakum adalah peralatan presisi kritis yang banyak digunakan di bidang teknologi tinggi seperti mikroelektronika, optik, energi matahari, dan manufaktur dekoratif.Stabilitas kinerja mereka secara langsung menentukan kualitas pelapis, efisiensi produksi, dan biaya operasional. panduan ini secara sistematis menguraikan klasifikasi suku cadang utama, prosedur pemeliharaan, metode pemecahan masalah, dan strategi pencegahan,yang bertujuan untuk membantu operator dan personel pemeliharaan mencapai manajemen peralatan standar, memperpanjang masa pakai, dan memastikan kualitas produksi yang konsisten. pemeliharaan yang tepat tidak hanya mencegah kegagalan mendadak tetapi juga menjaga kondisi operasi yang optimal dari peralatan,mengurangi konsumsi energi dan meningkatkan produktivitas secara keseluruhan .

2Klasifikasi dan Fungsi suku cadang utama

2.1 suku cadang sistem vakum

Sistem vakum adalah inti dari peralatan pelapis, bertanggung jawab untuk menciptakan dan mempertahankan lingkungan vakum tinggi yang diperlukan untuk deposisi film.

•Pompa vakum dan komponen: Pompa mekanik (pompa rotary vane, pompa slide valve) dan pompa turbomolekuler sangat penting.dan gasket penyegelanMinyak pompa mekanik perlu diganti secara teratur untuk memastikan efisiensi pompa, sedangkan bantalan pompa turbomolekuler membutuhkan minyak khusus untuk pelumasan.

•Elemen Penyegelan: Segel ruang vakum (O-ring, segel gasket) yang terbuat dari bahan tahan suhu tinggi dan korosi (misalnya, karet fluor) mencegah kebocoran udara.Ini adalah komponen habis pakai yang perlu diganti setiap 6 12 bulan .

•Katup dan Pipa: katup gerbang, katup sudut, dan pipa vakum. suku cadang termasuk inti katup, kursi katup, dan konektor pipa. katup mengendalikan tekanan ruang vakum dan aliran gas,Membutuhkan pemeriksaan rutin untuk keausan dan kebocoran .

2.2 suku cadang sistem pelapis

Sistem ini bertanggung jawab untuk penguapan bahan, penyemprotan, dan deposisi film, dengan suku cadang utama termasuk:

•Sumber Deposisi: Pembuangan crucibles (tungsten, tantalum, atau bahan keramik) dan sasaran sputtering (logam, semikonduktor, atau insulator target). crucibles rentan terhadap deformasi setelah penggunaan suhu tinggi,sementara target perlu diganti ketika ketebalannya menurun di bawah batas kerja minimum .

•Komponen Pemanasan: Pemanas substrat, kabel pemanas, dan termokopel.sementara termokopel membutuhkan kalibrasi setiap tahun untuk memastikan akurasi pengukuran suhu..

•Bagian pemantauan ketebalan film: Monitor kristal (oscillator kuarsa) dan probe. komponen ini mengontrol ketebalan film presisi;probe cadangan dan standar kalibrasi (lengkap ketebalan film standar) diperlukan untuk kalibrasi triwulanan .

2.3 suku cadang sistem kontrol dan listrik

Sistem kontrol mengatur parameter proses seperti suhu, tekanan, dan tingkat deposisi:

•Sensor: Sensor tekanan, sensor suhu, dan meter aliran gas. Sensor cadangan memastikan penggantian tepat waktu ketika akurasi deteksi menurun. Sensor membutuhkan pembersihan teratur untuk menghilangkan debu dan residu.

•Komponen Listrik: Papan sirkuit, modul daya, dan relay. Bagian-bagian ini mengontrol operasi otomatis peralatan; papan sirkuit cadangan dan sekering mencegah downtime yang berkepanjangan karena kegagalan listrik.

•Perangkat Lunak Kontrol dan Alat Kalibrasi: Salinan perangkat lunak cadangan dan alat kalibrasi parameter. Pembaruan perangkat lunak secara teratur dan kalibrasi sistem menjaga presisi kontrol.

3. Prosedur pemeliharaan standar

3.1 pemeliharaan harian (pasca produksi)

•Pembersihan Kamar Vakum: Dalam waktu 2 jam setelah lapisan selesai, lap dinding dalaman ruang dan pemegang benda kerja dengan kain bebas bulu yang direndam dalam alkohol isopropil untuk menghilangkan residu penguapan dan partikel yang disemprotkan.Untuk deposito keras kepala, gunakan udara bertekanan tinggi untuk meniup puing-puing yang longgar sebelum pembersihan presisi.

•Inspeksi dan Pembersihan Sensor: Gunakan sikat lembut untuk menghilangkan debu dari sensor tekanan dan suhu, kemudian lap dengan kain kering bebas bulu.

•Pemeriksaan Parameter Dasar: Memverifikasi tingkat vakum (harus mencapai ≤5×10−4Pa untuk persiapan pelapis), stabilitas aliran gas, dan tegangan catu daya (380V tiga fase 50Hz atau 220V satu fase 50Hz,dengan rentang fluktuasi 342 ‡ 399 V atau 198 ‡ 231 V) .

3.2 Pemeliharaan reguler (Interval Terjadwal)

•Pemeliharaan 200 Jam: Ganti minyak pompa mekanik, keluarkan minyak lama sepenuhnya, dan isi ulang dengan minyak baru ke tingkat yang ditentukan (diperiksa melalui kaca pandang minyak).

•Pemeliharaan 500 Jam: Periksa target penyemprotan dan crucibles penguapan untuk keausan; sesuaikan jarak target-substrat menjadi 50-150 mm jika perlu.Bersihkan probe pemantau ketebalan film dan periksa posisinya (5-10cm dari substrat) .

•5,000-jam pemeliharaan: Injeksi minyak khusus ke dalam bantalan pompa turbomolekuler; ganti bantalan jika resistensi rotasi melebihi 20% dari nilai awal.Bersihkan rongga pompa difusi dengan larutan bensin dan bubuk cuci, lalu isi ulang dengan minyak pompa difusi baru.

•Pemeliharaan Triwulan: Kalibrasi monitor kristal dengan lembaran ketebalan film standar untuk memastikan penyimpangan ketebalan film ≤±5%.Periksa koneksi listrik untuk kelonggaran dan bersihkan kabinet kontrol dengan udara terkompresi kering .

•Penyelenggaraan tahunan: Lakukan eting ion argon pada ruang vakum (tekanan bias -1500V, durasi 30 menit) untuk mengembalikan aktivitas permukaan setelah 50 siklus pelapis.Periksa ruang vakum untuk cacat pengelasan atau lubang jarum dengan menggunakan helium massa spektrometer detektor kebocoran .

3.3 Pedoman Penggantian suku cadang

•Elemen Penyegelan: Ganti O-ring dan gasket segera jika retakan, penuaan, atau deformasi terdeteksi.

•Komponen Pompa: Saat mengganti minyak pompa mekanik, bersihkan rongga pompa untuk menghilangkan kontaminan residu.Gunakan bagian yang direkomendasikan oleh produsen dan ikuti spesifikasi torsi .

•Elemen Pemanasan: Ganti kabel pemanas yang rusak dengan segera; menempatkan kembali termokopel ke pusat substrat untuk pengukuran suhu yang akurat.

4. Kesalahan Umum dan Penyelesaian Masalah

4.1 Abnormalitas Tingkat Vakum

•Gejala: Kegagalan untuk mencapai tingkat vakum yang ditetapkan atau penurunan tekanan mendadak selama operasi.

•Penyebab: Segel tua, sambungan pipa longgar, kontaminasi minyak pompa, atau tidak efisien pompa difusi.

•Solusi:

a.Gunakan detektor kebocoran spektrometer massa helium untuk menemukan kebocoran dan mengganti segel yang rusak atau mengencangkan koneksi.

b.Ganti minyak pompa yang terkontaminasi dan bersihkan filter minyak.

c.Untuk pompa difusi, bongkar dan bersihkan rongga, kemudian isi ulang dengan minyak baru; pastikan aliran air pendingin ≥ 5L/min.

4.2 Masalah Kualitas Film

•Gejala: Pengelupasan film, ketebalan yang tidak merata, atau lubang jarum.

•Penyebab:

◦Pengelupasan: Kontaminasi substrat, pemanasan sebelumnya yang tidak memadai, atau tekanan film yang berlebihan.

◦Ketebalan yang tidak merata: Sumber deposisi yang tidak selaras, rotasi crucible yang tidak stabil, atau pelindung substrat.

◦Lubang pin: Kelembaban residual/oksigen di ruang vakum atau bahan pelapis yang tidak murni.

•Solusi:

a.Memperkuat pembersihan substrat dan melakukan pra-pengolahan pemboman ion (voltase bias -1500V).

b.Sesuaikan posisi sumber deposisi untuk sejajar dengan pusat substrat dan gunakan perlengkapan untuk mengamankan substrat.

c.Perpanjang waktu pemompaan pra-vakum hingga ≤5×10−4Pa dan bahan pelapis pra-leleh untuk menghilangkan kelembaban.

4.3 Kegagalan sistem listrik dan kontrol

•Gejala: Panel operasi tidak merespon, abnormalitas tampilan parameter, atau kerusakan sistem pemanas.

•Penyebab: Penumpukan debu pada papan kontrol, koneksi sensor yang longgar, atau konfigurasi parameter PID yang salah.

•Solusi:

a.Bersihkan kabinet kontrol dengan udara terkompresi kering dan periksa kembali koneksi kabel.

b.Kalibrasi kembali sensor suhu dan sesuaikan parameter PID untuk pemanasan yang stabil.

c.Restart sistem atau menginstal ulang perangkat lunak kontrol jika crash program terjadi.

5. Strategi pemeliharaan dan manajemen pencegahan

5.1 Membuat catatan pemeliharaan standar

Mendokumentasikan semua kegiatan pemeliharaan, termasuk tanggal penggantian suku cadang, penyesuaian parameter, dan proses penanganan kesalahan.dan pengukuran ketebalan film untuk membentuk kesehatan peralatan lengkap档案.

5.2 Melakukan Audit Kinerja Secara Reguler

Melakukan pertemuan analisis proses bulanan untuk mengevaluasi indikator utama pelapis (adhesi, kekerasan) menggunakan analisis CPK. Mulailah pengoptimalan proses jika nilai CPK turun di bawah 1,33.Melakukan pemeriksaan komprehensif peralatan setiap kuartal yang mencakup kinerja vakum, keamanan listrik, dan keausan mekanik.

5.3 Pengelolaan persediaan suku cadang

Menjaga persediaan suku cadang penting (segel, minyak pompa, kabel pemanas, sensor) berdasarkan frekuensi penggunaan peralatan dan rekomendasi produsen.lingkungan bebas debu untuk menghindari kontaminasi .

5.4 Personil pemeliharaan kereta api

Memastikan operator dan staf pemeliharaan akrab dengan prinsip kerja peralatan, prosedur pemeliharaan, dan protokol keselamatan.Memberikan pelatihan tentang keterampilan pemecahan masalah dan penggunaan alat yang tepat (e.g., Helium mass spectrometer detektor kebocoran)

6. Keamanan

•Sebelum pemeliharaan, matikan peralatan, matikan listrik, dan tunggu ruang vakum mendingin ke suhu kamar.

•Gunakan peralatan pelindung (sarung tangan, kacamata) saat menangani bahan kimia seperti alkohol isopropil, larutan soda kaustik, atau pompa minyak untuk mencegah iritasi kulit dan mata.

•Putuskan kabel baterai sebelum melayani komponen listrik untuk menghindari sirkuit pendek. Ikuti pedoman produsen untuk penggantian suku cadang untuk memastikan kompatibilitas dan keamanan.