Установка вакуумного напыления PVD Roll to Roll Lion King

Обзор технологии

Вакуумное напыление Roll to Roll (R2R) PVD — это передовая технология физического осаждения из паровой фазы, предназначенная для непрерывного нанесения покрытий на гибкие подложки в вакуумной среде (давление < 10⁻³ Торр). Этот инновационный процесс использует магнетронное распыление или методы испарения для нанесения тонких пленок металлов, оксидов, нитридов или карбидов на гибкие материалы, обеспечивая превосходные функциональные и декоративные свойства. Метод R2R PVD превосходен в крупносерийном производстве покрытых гибких материалов для электроники, упаковки и промышленных применений.

Принцип работы

Установка вакуумного напыления Roll to Roll PVD выполняет непрерывное осаждение тонких пленок на гибкие подложки посредством точно контролируемой последовательности процессов. Система поддерживает натяжение подложки и вакуумные условия на протяжении всего производственного цикла для обеспечения равномерного качества покрытия.

Пошаговый принцип работы:

1. Настройка системы размотки:

Рулон гибкой подложки (например, пластиковая пленка, металлическая фольга) загружается на станцию размотки. Системы контроля натяжения включаются для поддержания надлежащего натяжения подложки во время обработки.

1. Откачка вакуумной камеры:

Многозонная вакуумная камера откачивается до требуемого технологического давления с использованием комбинации механических, роторных и диффузионных насосов для достижения предельного вакуума ≤5×10⁻⁴ Па.

1. Процесс предварительной обработки:

Подложка подвергается плазменной очистке или активации поверхности для удаления загрязнений и улучшения адгезии покрытия. На этом этапе используется аргоновая плазма для травления поверхности подложки.

1. Вход в зону осаждения:

Предварительно обработанная подложка входит в зону осаждения, где материал испаряется из твердых мишеней с использованием магнетронного распыления или источников испарения.

1. Осаждение пленки:

Испаренный материал конденсируется на движущейся поверхности подложки, образуя тонкую пленку. Реактивные газы (N₂, O₂) могут быть введены для образования композитных покрытий (нитридов, оксидов).

1. Охлаждение и затвердевание:

Покрытая подложка проходит через зону охлаждения для стабилизации структуры осажденной пленки перед выходом из вакуумной камеры.

1. Процесс намотки:

Покрытая подложка наматывается на приемный рулон под контролируемым натяжением, обеспечивая надлежащую обработку готового материала.

1. Контроль процесса:

Передовые системы ПЛК контролируют и корректируют параметры осаждения в режиме реального времени, включая скорость линии, мощность мишени, скорость потока газа и уровни вакуума, для поддержания стабильного качества покрытия.

Основные преимущества

Высокая эффективность производства: Непрерывная обработка обеспечивает скорость производства 10–300 метров в минуту, что подходит для крупномасштабного производства.

Превосходная однородность покрытия: Достигает однородности толщины в пределах ±3% по ширине и длине подложки, обеспечивая стабильную производительность.

Универсальность материалов: Способна наносить различные материалы, включая металлы (Al, Ag, Cu), оксиды (SiO₂, Al₂O₃), нитриды (SiNx) и карбиды на различные гибкие подложки.

Отличные барьерные свойства: Покрытия обеспечивают превосходные барьерные свойства по влаге и кислороду (до 0,1 куб. см/м²/день для скорости передачи кислорода).

Экономичное производство: Высокий коэффициент использования материала (>85%) и уменьшение отходов по сравнению с методами периодической обработки.

Экологичность: Процесс без растворителей, не приводящий к образованию опасных отходов, соответствующий стандартам EU RoHS и ISO 14001.

Применяемые отрасли

Гибкая электроника: Сенсорные панели, гибкие дисплеи, OLED и печатные платы.

Упаковка: Пищевая и фармацевтическая упаковка, барьерные пленки и металлизированные упаковочные материалы.

Энергетика: Компоненты солнечных элементов, электроды аккумуляторов и устройства хранения энергии.

Промышленные пленки: Декоративные пленки, защитные пленки и функциональные мембраны.

Автомобилестроение: Декоративные пленки для интерьера, поверхности панелей управления и компоненты датчиков.

Товары народного потребления: Гибкая упаковка, подарочная упаковка и компоненты электронных устройств.

Эффекты покрытия и функциональные свойства

Система Roll to Roll PVD может производить различные функциональные покрытия с определенными эксплуатационными характеристиками:

Оптические покрытия: Прозрачные проводящие пленки, антибликовые покрытия и светофильтрующие пленки.

Барьерные покрытия: Высокоэффективные барьеры для влаги и кислорода для упаковочных применений.

Проводящие покрытия: Низкоомные проводящие пленки для электронных применений (поверхностное сопротивление <10 Ом/кв).

Декоративные покрытия: Металлические покрытия (золото, серебро, хром) с отличной стойкостью к истиранию.

Защитные покрытия: Пленки, устойчивые к царапинам и коррозии, для повышения долговечности.

Типы конструкций

Однокамерная конструкция: Компактная конфигурация для простых применений покрытия с ограниченными требованиями к ширине подложки.

Многокамерная конструкция: Модульная система с отдельными зонами для предварительной обработки, осаждения и охлаждения, позволяющая наносить сложные многослойные покрытия.

Конфигурация с широкой шириной: Специальная конструкция для подложек шириной до 2000 мм, идеально подходит для упаковки и широкоформатных применений.

Высокоскоростная конфигурация: Оптимизирована для максимальной производительности с усовершенствованным контролем натяжения для тонких, деликатных подложек.

Материалы подложек

Гибкие пластики (ПЭТ, ПП, ПЭ, ПИ), металлические фольги (Al, Cu), бумага, текстиль и композитные материалы.

Материалы покрытия

Металлы: алюминий (Al), медь (Cu), серебро (Ag), хром (Cr).

Оксиды: диоксид кремния (SiO₂), оксид алюминия (Al₂O₃), оксид титана (TiO₂).

Нитриды: нитрид кремния (SiNx), нитрид титана (TiN).

Сплавы: различные сплавные мишени для специализированных функциональных покрытий.

Вспомогательные производственные линии

Интегрируется с системами очистки перед нанесением покрытия, модулями плазменной обработки и системами контроля после нанесения покрытия (измерение оптической толщины, обнаружение дефектов).

Расходные материалы

Материалы мишеней (Al, Cu, Ag, SiO₂, и т. д.), технологические газы (Ar, N₂, O₂) и вакуумные насосные масла.

Применения

Электроника: Гибкие дисплеи, сенсорные экраны и печатная электроника, требующие проводящих и защитных покрытий.

Упаковка: Высокобарьерные пленки для сохранения пищевых продуктов и фармацевтической упаковки.

Энергетика: Фотоэлектрические пленки и компоненты аккумуляторов со специализированными функциональными покрытиями.

Автомобилестроение: Декоративные и защитные пленки для внутреннего и наружного применения.

Настройка

Наши системы R2R PVD оснащены регулируемыми зонами осаждения, многоцелевыми конфигурациями и передовыми системами контроля натяжения. Варианты настройки включают ширину полотна, количество станций нанесения покрытия и специализированные технологические модули для уникальных требований применения.