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Macchina di rivestimento a fascio di elettroni a pistola diretta con sistema PLC per rivestimento PVD
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Macchina di rivestimento a fascio di elettroni a pistola diretta con sistema PLC per rivestimento PVD
| Luogo di origine | Zhaoqing, Guangdong |
| Marca | Zhongda |
| Certificazione | CE |
Dettagli del prodotto
Fonte di evaporazione:
2 set
Alimentazione elettrica:
CA 220 V/380 V, 50/60 Hz
Sistema di rotazione:
2 set
Alimentazione di rivestimento:
DC/RF/AC
Tipo di pompa:
Pompa rotativa a palette + pompa a diffusione
Materiale da camera:
Acciaio inossidabile
Efficienza del rivestimento:
Alto
Velocità di rivestimento:
1-4m/min
Dimensioni della camera di rivestimento:
Personalizzato
Metodo di rivestimento:
Evaporazione
Tecnologia di rivestimento:
Evaporazione termica a vuoto
Materiale della camera:
Acciaio inossidabile o acciaio al carbonio
Trasparenza del rivestimento:
Alto
metodo di raffreddamento:
Raffreddamento ad acqua
Tasso di deposizione del rivestimento in Cina:
Regolabile
Modalità operativa:
manuale/automatico
Evidenziare:
Macchina di rivestimento a fascio di elettroni con PLC
,Apparecchiature per rivestimento a vuoto PVD
,Sistema di rivestimento a evaporazione a pistola diretta
Termini di pagamento e di spedizione
Quantità di ordine minimo
1
Tempi di consegna
45-60 giorni di lavoro
Descrizione del prodotto
I. Struttura centrale
Sistema di vuoto
- Componenti principali: camera a vuoto, pompa molecolare, pompa meccanica, vacuometro (tipo di ionizzazione/tipo di resistenza).
- Funzione: Fornisce un ambiente ad alto vuoto compreso tra 10⁻³ e 10⁻⁶ Pa, riducendo la dispersione del fascio di elettroni, l'ossidazione del materiale target e la contaminazione della pellicola e garantendo la stabilità del processo di evaporazione e deposizione.
Cannone elettronico a cannone dritto (componente di attuazione del nucleo):
- Composizione: catodo a riscaldamento diretto (solitamente filo di tungsteno, filo di tantalio o cristallo LaB₆), anodo, bobina di focalizzazione, bobina di deflessione.
- Caratteristiche: Il catodo è elettrificato direttamente per riscaldare ed emettere elettroni. Il fascio di elettroni viene accelerato dall'anodo (la tensione di accelerazione è solitamente compresa tra 10 e 30 kV), focalizzato dalla bobina di focalizzazione e quindi deviato lungo una linea retta o con un piccolo angolo per bombardare la superficie del materiale bersaglio.
Sistema materiale target
- Compresi: crogioli raffreddati ad acqua (realizzati in rame o molibdeno per prevenire la deformazione del crogiolo dopo la fusione del materiale target), supporti del materiale target e dispositivi di commutazione della posizione multi-target (che supportano la deposizione continua di più materiali).
- Materiali target compatibili: metalli (alluminio, titanio, oro, argento), leghe (TiAl, NiCr), ossidi (SiO₂, TiO₂), fluoruri (MgF₂) e altri materiali solidi.
Portapezzi e sistema di riscaldamento/raffreddamento:
- Rastrelliera portapezzi: girevole (per migliorare l'uniformità della pellicola), supporta il fissaggio di pezzi di diverse forme come vetro, wafer di silicio e substrati metallici;
- Modulo di controllo della temperatura: in base ai requisiti del processo, può riscaldare il pezzo (100~500℃ per migliorare l'adesione della pellicola) o raffreddarlo (per prevenire la deformazione dei substrati sensibili al calore).
Sistema di controllo
- Nucleo: controller PLC, interfaccia operativa touch screen, che può regolare con precisione la corrente del fascio di elettroni (0 ~ 100 mA), la tensione di accelerazione, il grado di vuoto, la velocità di deposizione e lo spessore del film (monitorato in tempo reale tramite il metodo di oscillazione del cristallo di quarzo).
- Funzioni di protezione: dotato di meccanismi di sicurezza come allarme di vuoto insufficiente, protezione da sovracorrente e protezione da sovraccarico catodico.
Sistema ausiliario
- Sistema di gonfiaggio (argon, ossigeno e altri gas di reazione possono essere introdotti per preparare film compositi), sorgente di ioni (opzionale, utilizzata per la prepulizia del film o la deposizione assistita da ioni per migliorare la densità dello strato di film).
II. Principio di funzionamento
- Preparazione del vuoto: avviare la pompa meccanica e la pompa molecolare, evacuare la camera del vuoto al grado di vuoto elevato preimpostato (solitamente ≤10⁻⁴ Pa) ed eliminare l'influenza delle impurità come aria e vapore acqueo sul rivestimento.
- Generazione e accelerazione del fascio di elettroni: dopo essere stato elettrificato, il catodo a riscaldamento diretto viene riscaldato ad alta temperatura (circa 2500 ℃ per catodi con filamenti di tungsteno), rilasciando elettroni caldi. All'anodo viene applicata un'alta tensione (da 10 a 30 kV) per formare un forte campo elettrico che accelera gli elettroni, consentendo loro di guadagnare elevata energia (energia cinetica E=eU, dove e è la carica dell'elettrone e U è la tensione di accelerazione).
- Focalizzazione e deflessione del fascio di elettroni: la bobina di focalizzazione genera un campo magnetico, facendo convergere il fascio di elettroni divergenti in un fascio sottile (con un diametro piccolo quanto il livello del micrometro), e la bobina di deflessione può regolare con precisione la direzione del fascio di elettroni per garantire un bombardamento preciso dell'area centrale del materiale target.
- Evaporazione del materiale target: un fascio di elettroni ad alta energia bombarda la superficie del materiale target, convertendo l'energia cinetica in energia termica, provocando un rapido aumento della temperatura locale del materiale target al di sopra del punto di fusione (i target metallici richiedono in genere da 1.000 a 3.000 gradi Celsius), con conseguente fusione ed evaporazione e formazione di una fase gassosa atomica/molecolare del materiale target ad alta densità.
- Deposizione di film sottile: la fase gassosa del materiale target si diffonde in tutte le direzioni in un ambiente sotto vuoto e alla fine si deposita uniformemente sulla superficie del pezzo pretrattato. La velocità di deposizione è monitorata in tempo reale da un oscillatore a cristallo di quarzo. Quando viene raggiunto lo spessore preimpostato, il bombardamento del fascio di elettroni viene interrotto per completare il rivestimento.
- Espansione opzionale del processo: se è necessario preparare film composti (come TiO₂, SiO₂), è possibile introdurre una quantità adeguata di gas di reazione (come ossigeno) durante il processo di deposizione per consentire agli atomi del materiale target e alle molecole di gas di subire reazioni chimiche sulla superficie del pezzo, formando film funzionalizzati.
III. Caratteristiche principali
- L'energia del fascio di elettroni è concentrata e il tasso di utilizzo del materiale target è elevato: la struttura a cannone diritto consente al fascio di elettroni di bombardare direttamente la superficie del materiale target, con una bassa perdita di energia. Il calore viene concentrato in un'area locale del materiale target, evitando il riscaldamento su larga scala del crogiolo. Il tasso di utilizzo del materiale target può raggiungere dal 60% all'80% (molto superiore al 30%-50% delle macchine di rivestimento ad evaporazione a resistenza).
- L'intervallo controllabile della velocità di deposizione è ampio: regolando la corrente del fascio di elettroni e la tensione di accelerazione, è possibile ottenere una velocità di deposizione compresa tra 0,1 nm/s e 10 nm/s, che può non solo preparare pellicole ultrasottili (come pellicole ottiche su scala nanometrica), ma anche depositare rapidamente pellicole spesse (come pellicole conduttive metalliche).
- Compatibile con una varietà di materiali target ad alto punto di fusione: il bombardamento con fascio di elettroni può generare temperature locali estremamente elevate (fino a oltre 5000 ℃), in grado di evaporare metalli ad alto punto di fusione come tungsteno, molibdeno e tantalio (punto di fusione > 2000 ℃), nonché composti refrattari come ossidi e fluoruri, cosa difficile da ottenere attraverso l'evaporazione a resistenza.
- Elevata purezza del film e bassa contaminazione: l'ambiente ad alto vuoto riduce la miscelazione delle impurità e il cannone elettronico a pistola diritta non presenta contaminazione del crogiolo (alcuni materiali target a basso punto di fusione richiedono ancora crogioli, ma è possibile selezionare materiali inerti). La purezza della pellicola può solitamente raggiungere dal 99,9% al 99,99%.
- Elevata flessibilità del processo: supporta la deposizione a target singolo, la deposizione continua multi-target (per la preparazione di pellicole multistrato) e la deposizione reattiva (per la preparazione di pellicole composte). Le prestazioni del film possono essere personalizzate regolando parametri quali temperatura, grado di vuoto e portata del gas.
- La struttura dell'apparecchiatura è relativamente semplice e i costi di manutenzione sono moderati: rispetto alle macchine per sputtering magnetron e rivestimento RF, la macchina per rivestimento a fascio di elettroni a pistola diretta ha meno componenti principali, una soglia operativa inferiore e la sostituzione di parti vulnerabili come il catodo (filo di tungsteno) è conveniente. Il costo di manutenzione a lungo termine è controllabile.
Iv. Principali vantaggi
- La qualità della pellicola è eccellente: la pellicola depositata ha alta densità, grana fine, forte adesione al substrato (particolarmente adatta per substrati di metallo e vetro) e buona uniformità di spessore (errore di uniformità per pezzi di grandi dimensioni ≤±5%).
- Elevata efficienza di deposizione e ciclo di produzione breve: il fascio di elettroni ha un'elevata efficienza di conversione dell'energia (dal 30% al 50% circa) e la velocità di evaporazione del materiale target è elevata. Il tempo di deposizione di film dello stesso spessore è solo da 1/3 a 1/2 di quello di evaporazione della resistenza, rendendolo adatto alla produzione di massa.
- L'adattabilità del materiale target è estremamente ampia: dai metalli a basso punto di fusione (alluminio, rame), metalli ad alto punto di fusione (tungsteno, molibdeno), a leghe, ossidi, fluoruri, solfuri, ecc., quasi tutti i materiali di rivestimento solidi possono essere adattati per soddisfare diversi requisiti funzionali.
- Le prestazioni della pellicola possono essere regolate con precisione: regolando i parametri del fascio di elettroni, della velocità di deposizione, della temperatura del pezzo, ecc., gli indicatori chiave della pellicola come cristallinità, durezza, adesione e proprietà ottiche (come indice di rifrazione, trasmissione della luce) possono essere controllati con precisione.
- Rispettoso dell'ambiente e privo di inquinamento: durante tutto il processo non vengono prodotti liquidi di scarto chimici o gas di scarico. Vengono consumati solo elettricità e materiali target, soddisfacendo i requisiti della produzione ecologica.
- Ha un'ampia gamma di substrati applicabili: può essere rivestito sulle superfici di vari substrati come vetro, wafer di silicio, metalli, ceramica e plastica (è richiesto un pretrattamento) e provoca pochi danni ai substrati (il fascio di elettroni non entra direttamente in contatto con il substrato e la zona influenzata dal calore è piccola).
V. Scenari applicativi tipici
Campo ottico (applicazioni principali):
- Preparazione di pellicole ottiche: come pellicole antiriflesso AR per lenti per occhiali e obiettivi fotografici (pellicole multistrato SiO₂+TiO₂), pellicole HR ad alta riflessione per lenti laser (pellicole dielettriche multistrato) e pellicole con filtri di interferenza per filtri (filtri a banda stretta/banda larga);
- Altri componenti ottici: fibre ottiche, pannelli display e pellicole antiriflesso/antigraffio per coperture di celle solari.
Nel campo dell'elettronica e dei semiconduttori
- Chip semiconduttori: preparazione di film conduttivi per metalli come alluminio e rame e film barriera di titanio e tungsteno;
- Componenti elettronici: pellicole per elettrodi condensatori, pellicole per supporti di registrazione magnetica, pellicole sensibili ai sensori (come pellicole sensibili ai gas di ossido di stagno);
- Tecnologia di visualizzazione: pellicole conduttive trasparenti per pannelli OLED (materiali alternativi ITO, come AZO) e strato inferiore di pellicole polarizzanti per display a cristalli liquidi.
Ambito decorazione e protezione:
- Decorazione di fascia alta: pellicole decorative in finto oro (TiN), oro rosa (TiAlN) e nero (CrN) per cinturini di casse di orologi, gioielli e accessori per il bagno.
- Rivestimenti protettivi: rivestimenti resistenti all'usura per utensili da taglio e stampi (TiN, TiCN), rivestimenti anticorrosione per parti metalliche (pellicola di alluminio, pellicola di cromo).
Aerospaziale
- Componenti aeronautici: pellicole antiappannamento/antighiaccio per parabrezza di aerei, pellicole protettive ad alta temperatura per pale di motori;
Altri campi
- Settore medico: pellicole biocompatibili (come pellicole di titanio, pellicole di nitruro di titanio) per dispositivi medici (come strumenti chirurgici, impianti);
- Nel campo delle nuove energie: pellicole conduttive (pellicole di rame, pellicole di alluminio) per linguette di batterie al litio, pellicole retroriflettenti (pellicole di alluminio, pellicole di argento) per celle solari;
- Settore dell'imballaggio: Film rivestito in alluminio sottovuoto per imballaggi alimentari (elevata proprietà barriera, proprietà di conservazione).
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