Le barchette di evaporazione sono materiali di consumo chiave nel rivestimento di evaporazione riscaldato a resistenza e le loro condizioni influiscono direttamente sulla purezza e sull'uniformità della pellicola. Le imbarcazioni di evaporazione vengono ripetutamente riscaldate e raffreddate ad alte temperature, il che provoca stress termico e migrazione del materiale, limitandone la durata.
I materiali per le barche di evaporazione sono solitamente metalli o ceramiche ad alto punto di fusione, come molibdeno, tantalio o nitruro di boro. Le barchette in molibdeno sono ottime per evaporare metalli a basso punto di fusione come l'alluminio e l'argento, offrendo una buona conduttività termica e resistenza agli shock termici. Le barchette al tantalio sopportano temperature ancora più elevate, rendendole adatte all'evaporazione di metalli preziosi come l'oro e il platino, sebbene siano piuttosto costose. Le barchette in nitruro di boro sono ceramiche composite che non contaminano il materiale di rivestimento e sono ideali per evaporare materiali dielettrici nei rivestimenti ottici. Gli operatori devono scegliere il giusto tipo di barca di evaporazione in base al materiale di rivestimento, perché scegliere quello sbagliato può portare a tassi di evaporazione instabili o alla rottura precoce della barca.
Prima di utilizzare la barca di evaporazione per la prima volta, è necessario sottoporla a un processo di prefusione. Posizionare il materiale della pellicola nella barca e riscaldarlo lentamente in un ambiente sotto vuoto in modo che il materiale si sciolga e vengano rilasciati eventuali gas o impurità assorbiti. Durante il processo di prefusione gli operatori devono osservare come il materiale si scioglie e prestare attenzione ad eventuali schizzi. Gli schizzi solitamente indicano che il materiale contiene umidità o impurità a basso punto di ebollizione, quindi potrebbe essere necessario prolungare il tempo di prefusione o sostituire il materiale.
Durante l'uso, la corrente di riscaldamento della barca di evaporazione deve essere aumentata gradualmente e non impostata direttamente sulla corrente di lavoro. Un aumento troppo rapido della corrente può causare uno shock termico e rompere la barca. Gli operatori dovrebbero seguire il principio del riscaldamento lento, soprattutto durante i primi rivestimenti dopo la sostituzione con una nuova barca, per darle la possibilità di adattarsi. Una volta che il materiale è completamente fuso in una pozza di fusione uniforme e inizia a evaporare costantemente, mantenere la corrente costante.
La durata di una barca di evaporazione è influenzata dalla quantità di materiale di rivestimento. Se viene caricato troppo materiale, la pozza fusa può traboccare dai bordi della barca e gocciolare sul fondo, provocando un cortocircuito. Se ce n'è troppo poco, la barca stessa è direttamente esposta alle alte temperature, accelerando l'ossidazione. Ogni volta che si carica il materiale, l'operazione deve essere moderata, in modo che la pozza di fusione raggiunga circa i due terzi della profondità della barca. Quando il materiale all'interno scende al di sotto di un terzo, è necessario riempirlo o sostituirlo.
Per sapere se è necessario sostituire una barca di evaporazione, è possibile verificarne l'aspetto e le proprietà elettriche. Una barca nuova ha una superficie liscia con una lucentezza metallica. Dopo averlo utilizzato alcune volte, la superficie potrebbe mostrare colori di ossidazione o piccole crepe, il che è normale invecchiamento. Quando la barca presenta crepe, deformazioni o assottigliamenti locali, deve essere sostituita. Inoltre, se la velocità di rivestimento diminuisce notevolmente mentre la corrente rimane la stessa, è probabile che l'efficienza di riscaldamento dell'imbarcazione sia diminuita, il che potrebbe anche essere un segnale che deve essere sostituita.
Quando si cambia la barca di evaporazione, l'operatore deve prima interrompere l'alimentazione di riscaldamento e attendere che la barca si raffreddi fino a raggiungere la temperatura ambiente. Toglierlo mentre è caldo può aumentare l'ossidazione e potrebbe anche bruciare l'operatore. Prima di sostituirlo, pulire il mandrino dell'elettrodo, rimuovere eventuali ossidi e residui di materiale della pellicola per garantire un buon contatto tra la nuova barchetta e l'elettrodo. Dopo aver installato la nuova barca, esegui prima un giro di prova (senza mettere materiale di pellicola) per verificare se la corrente è stabile, e inizia a usarla solo quando tutto sembra normale.
Tenere un registro del numero di utilizzi e del tempo totale per ciascuna barca di evaporazione. Ciò aiuta a prevedere quando è necessario sostituirlo e previene le interruzioni del processo dovute alla rottura della barca durante il rivestimento di prodotti importanti.
