기능: 10-3 ~ 10-6 Pa의 높은 진공 환경을 제공하여 전자 빔 산란, 대상 물질 산화 및 필름 오염을 감소시킵니다.그리고 증발 및 퇴적 과정의 안정성을 보장.
직선 총 전자 총 (핵 작동 부품):
성분: 직접 난방 카토드 (일반적으로 울프스탄 와이어, 탄탈무 와이어 또는 LaB6 크리스탈), 애노드, 초점 코일, 기울기 코일.
특징: 카토드는 직접 전기화되어 열을 가하고 전자를 방출합니다. 전자 빔은 애노드 (가속 전압은 일반적으로 10 ~ 30kV) 에 의해 가속됩니다.그리고 그 다음 직선 또는 작은 각도로 방향을 전환하여 표적 물질의 표면을 폭격합니다..
목표물 시스템
그 중: 물로 냉각된 크라이블 (목적 재료가 녹은 후 크라이블의 변형을 방지하기 위해 구리 또는 몰리브덴으로 만들어집니다.), 목표 재료 지원,그리고 다중 타겟 위치 전환 장치 (다중 재료의 연속 퇴적을 지원).
호환 가능한 대상 재료: 금속 (알루미늄, 티타늄, 금, 은), 합금 (TiAl, NiCr), 산화물 (SiO2, TiO2), 플루오라이드 (MgF2) 및 기타 고체 물질.
작업 부품 래크 및 난방/냉각 시스템:
작업 부품 래크: 회전 가능 (필름의 균일성을 향상시키기 위해), 유리, 실리콘 웨이퍼 및 금속 기판과 같은 다양한 모양의 작업 부품을 고정하는 것을 지원합니다.
온도 조절 모듈: 프로세스 요구 사항에 따라그것은 작업 부품을 가열 할 수 있습니다 (100 ~ 500 °C 필름의 접착력을 강화하기 위해) 또는 냉각 (열에 민감한 기판의 변형을 방지하기 위해).
제어 시스템
코어: PLC 컨트롤러, 터치 스크린 조작 인터페이스, 정밀하게 전자 빔 전류 (0 ~ 100mA), 가속 전압, 진공 정도, 퇴적 속도,그리고 필름 두께 (쿼츠 크리스탈 진동 방법을 통해 실시간으로 모니터링).
보호 기능: 불충분 진공 경보, 과류 보호 및 카토드 과부하 보호 등의 안전 장치가 장착되어 있습니다.
보조 시스템
팽창 시스템 (합성 필름을 준비하기 위해 아르곤, 산소 및 다른 반응 가스가 도입 될 수 있습니다), 이온 소스 (선택 사항),필름 사전 청소 또는 필름 층의 밀도를 높이기 위해 이온 보조 퇴적에 사용됩니다.).
ii. 작업 원칙
진공 준비: 기계 펌프와 분자 펌프를 가동하고, 진공 챔버를 미리 설정된 높은 진공 정도 (일반적으로 ≤10−4 Pa) 로 비우고,그리고 코팅에 공기 및 수증기와 같은 불순물의 영향을 제거.
전자 빔 생성 및 가속: 전기화 된 후, 직접 가열 된 카토드는 높은 온도 (통프렌 필라멘트 카토드에서는 약 2500 ° C) 로 가열되어 뜨거운 전자를 방출합니다.높은 전압 (10 ~ 30kV) 은 전자를 가속시키는 강한 전기장을 형성하기 위해 애노드에 적용됩니다., 높은 에너지를 얻을 수 있도록 ( 운동 에너지 E=eU, e는 전자의 전하이며 U는 가속 전압)
전자 빔 중점화 및 기울기: 중점 코일은 자기장을 생성하여 분산 전자 빔을 얇은 빔으로 (미크로미터 수준만큼의 지름) 융합합니다.그리고 굴곡 코일은 전자 빔의 방향을 정밀하게 조정하여 목표 물질의 중심 영역의 정확한 폭격을 보장 할 수 있습니다..
표적 물질의 증발: 고에너지 전자선은 표적 물질의 표면을 폭격하여 운동 에너지를 열 에너지로 변환합니다.표적 재료의 지역 온도가 급격히 녹는 지점 이상으로 상승하도록 만듭니다. (금속 표적은 일반적으로 1000 ~ 3000도 섭씨가 필요합니다.), 녹음과 증발을 초래하고 고밀도의 표적 물질 원자/분자 가스 단계를 형성합니다.
얇은 필름 퇴적: 대상 재료의 가스 단계는 진공 환경에서 모든 방향으로 확산되고 최종적으로 사전 처리 된 작업 조각 표면에 균일하게 퇴적됩니다.퇴적 비율은 쿼츠 결정 오시레이터에 의해 실시간으로 모니터링됩니다.미리 설정된 두께에 도달하면, 전자 빔 폭격은 코팅을 완료하기 위해 중지됩니다.
선택적인 공정 확장: 복합 필름 (TiO2, SiO2) 을 준비해야 할 경우, an appropriate amount of reaction gas (such as oxygen) can be introduced during the deposition process to enable the target material atoms and gas molecules to undergo chemical reactions on the workpiece surface, 기능화 된 필름을 형성합니다.
주요 특징
전자 빔의 에너지는 집중되어 있으며 목표 재료 활용률은 높습니다.직선 총 구조는 전자 빔이 표적 물질의 표면을 직접 폭격 할 수 있습니다.소량의 에너지 손실로 열은 목표 재료의 지역 영역에 집중되어 크기 크기의 난방을 피합니다.목표 재료 활용률은 60%에서 80%까지 도달 할 수 있습니다 (반항 증발 코팅 기계의 30%에서 50%보다 훨씬 높습니다).
퇴적 속도의 제어 가능한 범위는 넓습니다: 전자 빔 전류와 가속 전압을 조정함으로써 0.1nm/s에서 10nm/s의 퇴적 속도가 달성 될 수 있습니다.그것은 초느다란 필름 (나노 스케일 광 필름과 같이) 을 준비 할 수있을뿐만 아니라, 그러나 또한 두꺼운 필름 (금속 전도성 필름과 같은) 을 빠르게 저장합니다.
다양한 고 녹는 지점의 대상 재료와 호환됩니다. 전자 빔 폭격은 매우 높은 지역 온도를 생성 할 수 있습니다.원프라멘과 같은 높은 녹는 지점의 금속을 증발시킬 수 있습니다., 몰리브덴, 탄탈 (융기점 > 2000°C), 그리고 저항 증발을 통해 달성하기가 어려운 산화질소와 플루오라이드 같은 불소연합.
높은 필름 순도와 낮은 오염: 높은 진공 환경은 불순물의 혼합을 줄입니다.그리고 직선 총 전자 총은 도저히 도저히 오염되지 않습니다 (어떤 낮은 녹는 지점의 목표물들은 여전히 도저지를 필요로 합니다)필름 순도는 일반적으로 99.9%에서 99.99%까지 도달 할 수 있습니다.
강력한 공정 유연성: 단일 타겟 퇴적, 멀티 타겟 연속 퇴적 (다층 필름을 준비하기 위해) 및 반응성 퇴적 (복합 필름을 준비하기 위해) 을 지원합니다.필름 성능은 온도와 같은 매개 변수를 조정하여 사용자 정의 할 수 있습니다., 진공 정도, 가스 흐름 속도.
장비 구조는 비교적 간단하며 유지 보수 비용은 적습니다.직접 총 전자 빔 코팅 기계는 핵심 구성 요소가 더 적습니다., 더 낮은 작동 문턱, 그리고 카토드 (통프겐 와이어) 와 같은 취약 한 부분의 교체 가 편리 합니다. 장기 유지 보수 비용은 통제 할 수 있습니다.
iv. 주요 장점
필름 품질은 우수합니다: 퇴적 된 필름은 높은 밀도, 미세한 곡물, 기판에 강한 접착력 (특히 금속 및 유리 기판에 적합합니다),그리고 두께의 균일성 (대면적 작업 조각의 균일성 오류 ≤±5%).
높은 퇴적 효율과 짧은 생산 사이클: 전자 빔은 높은 에너지 변환 효율 (약 30% ~ 50%) 을 가지고 있으며 대상 물질의 증발 속도는 빠릅니다.같은 두께의 필름의 퇴적 시간은 저항 증발의 1/3에서 1/2에 불과합니다., 대량 생산에 적합합니다.
대상 재료의 적응력은 매우 넓습니다. 낮은 녹는점 (알루미늄, 구리), 높은 녹는점 (통프스텐, 몰리브덴) 의 금속, 합금, 산화물, 플로라이드, 황화물 등에 이르기까지.거의 모든 고체 코팅 소재는 다양한 기능 요구 사항을 충족하도록 조정 할 수 있습니다..
필름의 성능은 정확하게 조절 할 수 있습니다. 전자 빔, 퇴적 속도, 작업 조각 온도 등을 조정함으로써,필름의 결정성 등 주요 지표, 경화, 집착 및 광학적 특성 (광 굴절 지수, 광 투명성 등) 을 정확하게 제어 할 수 있습니다.
환경 친화적이고 오염이 없습니다: 화학 폐기물 액체 또는 폐기물 가스가 프로세스 전체에서 생성되지 않습니다. 전기와 대상 재료만 소비됩니다.친환경 제조의 요구 사항을 충족합니다..
그것은 적용 가능한 기판의 광범위한 범위를 가지고 있습니다: 그것은 유리, 실리콘 웨이퍼, 금속, 세라믹 및 플라스틱과 같은 다양한 기판의 표면에 코팅 될 수 있습니다 (예제 처리 필요합니다),그리고 기판에 거의 손상을 입히지 않습니다. (전자선은 기판과 직접 접촉하지 않습니다.), 그리고 열에 영향을 받는 구역은 작습니다.)
V. 전형적인 응용 시나리오
광장 (핵 애플리케이션):
광적 필름의 제조: 안경 렌즈와 카메라 렌즈의 AR 반사 필름 (SiO2+TiO2 다층 필름),레이저 렌즈용 HR 고 반사 필름 (다층 다이 일렉트릭 필름), 그리고 필터에 대한 간섭 필터 필름 (적도 대역 / 광대역 필터);
다른 광학 부품: 광학 섬유, 디스플레이 패널 및 태양 전지 덮개에 대한 반사 / 스크래치 저항성 필름.
전자 및 반도체 분야에서
반도체 칩: 알루미늄과 구리 등의 금속에 대한 전도성 필름, 티타늄과 울프스탄의 장벽 필름의 제조
전자 부품: 콘덴시터 전극 필름, 자기 기록 매체 필름, 센서 민감 필름 (진산화물 가스 민감 필름 등);
디스플레이 기술: OLED 패널에 투명한 전도성 필름 (AZO와 같은 ITO 대체 재료) 과 액체 결정 디스플레이에 대한 극진 필름의 하층 층.
장식 및 보호 분야:
고급 장식품: 시계 케이스 스트랩, 보석 및 욕실 가구에 사용 되는 흉내 금 (TiN), 장미 금 (TiAlN), 그리고 검은색 (CrN) 의 장식 필름.
보호 코팅: 절단 도구 및 폼을위한 착용 저항 코팅 (TiN, TiCN), 금속 부품 (알루미늄 필름, 크롬 필름) 에 대한 부식 방지 코팅.
항공우주 및 군사 산업
항공기 부품: 항공기 정글에 있는 안개/얼음 방지 필름, 엔진 블레이드에 있는 고온 보호 필름
군사용 장비: 적외선 탐지기에 반사막, 레이더 안테나에 반사막, 무기 및 장비에 착용 저항성 및 퇴색성 필름.
다른 분야
의료 분야: 의료 기기 (외과 기구, 임플란트 등) 를 위한 생체 호환성 필름 (티타늄 필름, 티타늄 나이트라이드 필름 등)
새로운 에너지 분야에서: 리?? 배터리 탭에 대한 전도성 필름 (보리 필름, 알루미늄 필름), 태양 전지에 대한 반사 필름 (알루미늄 필름, 은 필름)