Os barcos de evaporação são consumíveis essenciais no revestimento de evaporação aquecido por resistência e sua condição afeta diretamente a pureza e uniformidade do filme. Os barcos de evaporação são repetidamente aquecidos e resfriados em altas temperaturas, o que causa estresse térmico e migração de materiais, limitando sua vida útil.
Os materiais para barcos de evaporação são geralmente metais ou cerâmicas de alto ponto de fusão, como molibdênio, tântalo ou nitreto de boro. Os barcos de molibdênio são bons para evaporar metais de baixo ponto de fusão, como alumínio e prata, oferecendo boa condutividade térmica e resistência a choques térmicos. Os barcos de tântalo suportam temperaturas ainda mais altas, tornando-os adequados para a evaporação de metais preciosos como ouro e platina, embora sejam bastante caros. Os barcos de nitreto de boro são cerâmicas compostas que não contaminam o material de revestimento e são ideais para evaporar materiais dielétricos em revestimentos ópticos. Os operadores precisam escolher o tipo certo de barco de evaporação com base no material de revestimento, porque escolher o errado pode levar a taxas de evaporação instáveis ou à quebra precoce do barco.
Antes de utilizar o barco de evaporação pela primeira vez, ele precisa passar por um processo de pré-fusão. Coloque o material do filme no barco e aqueça-o lentamente em um ambiente de vácuo para que o material derreta e quaisquer gases ou impurezas absorvidos sejam liberados. Durante o processo de pré-fusão, os operadores devem observar como o material derrete e prestar atenção a eventuais respingos. Respingos geralmente indicam que o material contém umidade ou impurezas com baixo ponto de ebulição, portanto, pode ser necessário estender o tempo de pré-derretimento ou substituir o material.
Durante o uso, a corrente de aquecimento do barco de evaporação deve ser aumentada gradativamente, e não ajustada diretamente para a corrente de trabalho. Aumentar a corrente muito rapidamente pode causar choque térmico e quebrar o barco. Os operadores devem seguir o princípio do aquecimento lento, especialmente durante os primeiros revestimentos após a substituição por um barco novo, para lhe dar a oportunidade de se ajustar. Uma vez que o material esteja totalmente derretido em uma poça de fusão uniforme e comece a evaporar de forma constante, mantenha a corrente constante.
A vida útil de um barco de evaporação é afetada pela quantidade de material de revestimento. Se for carregado muito material, a poça derretida pode transbordar pelas bordas do barco e pingar para o fundo, causando um curto-circuito. Se houver muito pouco, o próprio barco fica diretamente exposto a altas temperaturas, acelerando a oxidação. Cada vez que você carrega material, deve ser moderado, de modo que a poça derretida atinja cerca de dois terços da profundidade do barco. Quando o material interno cai abaixo de um terço, ele precisa ser recarregado ou substituído.
Para saber se um barco de evaporação precisa ser substituído, você pode verificar sua aparência e propriedades elétricas. Um barco novo tem uma superfície lisa com brilho metálico. Após algumas utilizações, a superfície pode apresentar cores de oxidação ou pequenas fissuras, o que é normal do envelhecimento. Quando o barco apresentar fissuras, empenamentos ou afinamento local, ele deverá ser substituído. Além disso, se a taxa de revestimento cair visivelmente enquanto a corrente permanece a mesma, a eficiência de aquecimento do barco provavelmente diminuiu, o que também pode ser um sinal de que precisa de ser substituído.
Ao trocar o barco de evaporação, o operador precisa primeiro desligar a energia de aquecimento e esperar que o barco esfrie até a temperatura ambiente. Removê-lo enquanto está quente pode aumentar a oxidação e também queimar o operador. Antes de substituí-lo, limpe o mandril do eletrodo, remova quaisquer óxidos e restos de filme para garantir um bom contato entre o novo barco e o eletrodo. Depois de instalar o novo barco, faça primeiro um teste (sem colocar nenhum material de filme) para verificar se a corrente está estável, e só comece a usá-lo quando tudo estiver normal.
Mantenha um registro do número de utilizações e do tempo total de cada barco de evaporação. Isso ajuda a prever quando será necessário substituí-lo e evita interrupções do processo devido à quebra do barco durante o revestimento de produtos importantes.
