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Máquina de recubrimiento de haz de electrones con sistema PLC
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Máquina de recubrimiento de haz de electrones con sistema PLC
| Lugar de origen | Zhaoqing, Provincia de Cantón |
| Nombre de la marca | Zhongda |
| Certificación | CE |
Detalles del producto
Fuente de evaporación:
2 juegos
Fuente de alimentación:
CA 220 V/380 V, 50/60 Hz
Sistema de rotación:
2 juegos
Fuente de alimentación de recubrimiento:
DC/RF/AC
Tipo de bomba:
Bomba rotativa de paletas + bomba de difusión
Material de la cámara:
Acero inoxidable
Eficiencia de recubrimiento:
Alto
Velocidad de recubrimiento:
1-4m/min
Tamaño de la cámara de recubrimiento:
Personalizado
Método de recubrimiento:
Evaporación
Tecnología de recubrimiento:
Evaporación térmica al vacío
Material de la cámara:
Acero inoxidable o acero al carbono
Transparencia de recubrimiento:
Alto
método de enfriamiento:
Refrigeración por agua
Tasa de deposición de recubrimiento de China:
Ajustable
Modo de operación:
manual/automático
Resaltar:
Máquina de recubrimiento de haz de electrones por PLC
,Equipo de recubrimiento al vacío PVD
,sistema de recubrimiento de evaporación directa del arma
Términos de pago y envío
Cantidad de orden mínima
1
Tiempo de entrega
45-60 días de trabajo
Descripción del Producto
I. Estructura central
Sistema de vacío
- Componentes principales: cámara de vacío, bomba molecular, bomba mecánica, vacuómetro (tipo ionización/tipo resistencia).
- Función: Proporciona un ambiente de alto vacío de 10⁻³ a 10⁻⁶ Pa, lo que reduce la dispersión del haz de electrones, la oxidación del material objetivo y la contaminación de la película, y garantiza la estabilidad del proceso de evaporación y deposición.
Cañón de electrones de cañón recto (componente de accionamiento central):
- Composición: cátodo de calentamiento directo (generalmente alambre de tungsteno, alambre de tantalio o cristal LaB₆), ánodo, bobina de enfoque, bobina de desviación.
- Características: El cátodo se electrifica directamente para calentar y emitir electrones. El haz de electrones es acelerado por el ánodo (el voltaje de aceleración suele ser de 10 a 30 kV), enfocado por la bobina de enfoque y luego desviado a lo largo de una línea recta o en un ángulo pequeño para bombardear la superficie del material objetivo.
Sistema de material objetivo
- Incluyendo: crisoles enfriados por agua (hechos de cobre o molibdeno para evitar la deformación del crisol después de que el material objetivo se derrita), soportes de material objetivo y dispositivos de conmutación de posición de múltiples objetivos (que soportan la deposición continua de múltiples materiales).
- Materiales objetivo compatibles: metales (aluminio, titanio, oro, plata), aleaciones (TiAl, NiCr), óxidos (SiO₂, TiO₂), fluoruros (MgF₂) y otros materiales sólidos.
Portapiezas y sistema de calefacción/refrigeración:
- Estante para piezas de trabajo: giratorio (para mejorar la uniformidad de la película), que admite la fijación de piezas de trabajo de diferentes formas, como vidrio, obleas de silicio y sustratos metálicos;
- Módulo de control de temperatura: Según los requisitos del proceso, puede calentar la pieza de trabajo (100~500 ℃ para mejorar la adhesión de la película) o enfriarla (para evitar la deformación de sustratos sensibles al calor).
sistema de control
- Núcleo: controlador PLC, interfaz de operación de pantalla táctil, que puede ajustar con precisión la corriente del haz de electrones (0 ~ 100 mA), el voltaje de aceleración, el grado de vacío, la tasa de deposición y el espesor de la película (monitoreado en tiempo real mediante el método de oscilación de cristal de cuarzo).
- Funciones de protección: Equipado con mecanismos de seguridad como alarma de vacío insuficiente, protección contra sobrecorriente y protección contra sobrecarga catódica.
Sistema auxiliar
- Sistema de inflado (se pueden introducir argón, oxígeno y otros gases de reacción para preparar películas compuestas), fuente de iones (opcional, utilizada para la limpieza previa de la película o la deposición asistida por iones para mejorar la densidad de la capa de la película).
II. Principio de funcionamiento
- Preparación de vacío: encienda la bomba mecánica y la bomba molecular, evacue la cámara de vacío al grado de vacío alto preestablecido (generalmente ≤10⁻⁴ Pa) y elimine la influencia de impurezas como el aire y el vapor de agua en el recubrimiento.
- Generación y aceleración del haz de electrones: después de electrificarse, el cátodo de calentamiento directo se calienta a una temperatura alta (aproximadamente 2500 ℃ para cátodos de filamento de tungsteno), liberando electrones calientes. Se aplica alto voltaje (10 a 30 kV) al ánodo para formar un fuerte campo eléctrico que acelera los electrones, permitiéndoles ganar alta energía (energía cinética E = eU, donde e es la carga del electrón y U es el voltaje de aceleración).
- Enfoque y desviación del haz de electrones: la bobina de enfoque genera un campo magnético, haciendo converger el haz de electrones divergentes en un haz fino (con un diámetro tan pequeño como el nivel micrométrico), y la bobina de desviación puede ajustar con precisión la dirección del haz de electrones para garantizar un bombardeo preciso del área central del material objetivo.
- Evaporación del material objetivo: un haz de electrones de alta energía bombardea la superficie del material objetivo, convirtiendo la energía cinética en energía térmica, lo que hace que la temperatura local del material objetivo se eleve rápidamente por encima del punto de fusión (los objetivos metálicos generalmente requieren de 1000 a 3000 grados Celsius), lo que resulta en fusión y evaporación, y forma una fase gaseosa atómica/molecular del material objetivo de alta densidad.
- Deposición de película delgada: la fase gaseosa del material objetivo se difunde en todas direcciones en un ambiente de vacío y finalmente se deposita uniformemente en la superficie de la pieza de trabajo pretratada. La tasa de deposición se controla en tiempo real mediante un oscilador de cristal de cuarzo. Cuando se alcanza el espesor preestablecido, se detiene el bombardeo con haz de electrones para completar el recubrimiento.
- Expansión opcional del proceso: si es necesario preparar películas compuestas (como TiO₂, SiO₂), se puede introducir una cantidad adecuada de gas de reacción (como oxígeno) durante el proceso de deposición para permitir que los átomos del material objetivo y las moléculas de gas experimenten reacciones químicas en la superficie de la pieza de trabajo, formando películas funcionalizadas.
III. Características principales
- La energía del haz de electrones está concentrada y la tasa de utilización del material objetivo es alta: la estructura del cañón recto permite que el haz de electrones bombardee directamente la superficie del material objetivo, con baja pérdida de energía. El calor se concentra en un área local del material objetivo, evitando el calentamiento a gran escala del crisol. La tasa de utilización del material objetivo puede alcanzar del 60% al 80% (mucho más que el 30% al 50% de las máquinas de recubrimiento por evaporación por resistencia).
- El rango controlable de velocidad de deposición es amplio: al ajustar la corriente del haz de electrones y el voltaje de aceleración, se puede lograr una velocidad de deposición de 0,1 nm/s a 10 nm/s, lo que no solo puede preparar películas ultrafinas (como películas ópticas a nanoescala), sino también depositar rápidamente películas gruesas (como películas conductoras de metal).
- Compatible con una variedad de materiales objetivo de alto punto de fusión: el bombardeo con haz de electrones puede generar temperaturas locales extremadamente altas (hasta más de 5000 ℃), capaces de evaporar metales de alto punto de fusión como tungsteno, molibdeno y tantalio (punto de fusión > 2000 ℃), así como compuestos refractarios como óxidos y fluoruros, lo cual es difícil de lograr mediante la evaporación por resistencia.
- Alta pureza de la película y baja contaminación: el ambiente de alto vacío reduce la mezcla de impurezas y el cañón de electrones de cañón recto no tiene contaminación del crisol (algunos materiales objetivo de bajo punto de fusión aún requieren crisoles, pero se pueden seleccionar materiales inertes). La pureza de la película suele alcanzar entre el 99,9% y el 99,99%.
- Gran flexibilidad del proceso: admite la deposición de un solo objetivo, la deposición continua de múltiples objetivos (para preparar películas multicapa) y la deposición reactiva (para preparar películas compuestas). El rendimiento de la película se puede personalizar ajustando parámetros como la temperatura, el grado de vacío y el caudal de gas.
- La estructura del equipo es relativamente simple y el costo de mantenimiento es moderado: en comparación con las máquinas de recubrimiento por pulverización catódica con magnetrón y de RF, la máquina de recubrimiento por haz de electrones con pistola directa tiene menos componentes centrales, un umbral de operación más bajo y es conveniente reemplazar partes vulnerables como el cátodo (alambre de tungsteno). El costo de mantenimiento a largo plazo es controlable.
IV. Principales ventajas
- La calidad de la película es excelente: la película depositada tiene alta densidad, granos finos, fuerte adhesión al sustrato (especialmente adecuada para sustratos de metal y vidrio) y buena uniformidad de espesor (error de uniformidad para piezas de trabajo de gran superficie ≤±5%).
- Alta eficiencia de deposición y ciclo de producción corto: el haz de electrones tiene una alta eficiencia de conversión de energía (aproximadamente del 30 % al 50 %) y la velocidad de evaporación del material objetivo es rápida. El tiempo de deposición de películas del mismo espesor es sólo de 1/3 a 1/2 del de la evaporación resistente, lo que lo hace adecuado para la producción en masa.
- La adaptabilidad del material objetivo es extremadamente amplia: desde metales de bajo punto de fusión (aluminio, cobre), metales de alto punto de fusión (tungsteno, molibdeno), hasta aleaciones, óxidos, fluoruros, sulfuros, etc., casi todos los materiales de recubrimiento sólidos pueden adaptarse para cumplir con diferentes requisitos funcionales.
- El rendimiento de la película se puede regular con precisión: ajustando los parámetros del haz de electrones, la velocidad de deposición, la temperatura de la pieza de trabajo, etc., se pueden controlar con precisión los indicadores clave de la película, como la cristalinidad, la dureza, la adhesión y las propiedades ópticas (como el índice de refracción y la transmitancia de luz).
- Respetuoso con el medio ambiente y libre de contaminación: durante todo el proceso no se producen residuos químicos ni líquidos ni gases residuales. Solo se consume electricidad y materiales específicos, cumpliendo así los requisitos de la fabricación ecológica.
- Tiene una amplia gama de sustratos aplicables: se puede recubrir sobre las superficies de varios sustratos, como vidrio, obleas de silicio, metales, cerámicas y plásticos (se requiere pretratamiento) y causa poco daño a los sustratos (el haz de electrones no entra en contacto directo con el sustrato y la zona afectada por el calor es pequeña).
V. Escenarios de aplicación típicos
Campo óptico (aplicaciones principales):
- Preparación de películas ópticas: como películas antirreflectantes AR para lentes de gafas y lentes de cámaras (películas multicapa de SiO₂+TiO₂), películas de alta reflexión HR para lentes láser (películas dieléctricas multicapa) y películas de filtro de interferencias para filtros (filtros de banda estrecha/banda ancha);
- Otros componentes ópticos: fibras ópticas, paneles de visualización y películas antirreflectantes/resistentes a rayones para cubiertas de células solares.
En el campo de la electrónica y los semiconductores.
- Chips semiconductores: Preparación de películas conductoras para metales como aluminio y cobre, y películas barrera de titanio y tungsteno;
- Componentes electrónicos: películas de electrodos de condensadores, películas de medios de grabación magnética, películas sensibles a sensores (como películas sensibles al gas de óxido de estaño);
- Tecnología de visualización: películas conductoras transparentes para paneles OLED (materiales alternativos ITO, como AZO) y la capa inferior de películas polarizadas para pantallas de cristal líquido.
Campo de decoración y protección:
- Decoración de alta gama: películas decorativas de imitación de oro (TiN), oro rosa (TiAlN) y negro (CrN) para correas de cajas de relojes, joyas y accesorios de baño.
- Recubrimientos protectores: Recubrimientos resistentes al desgaste para herramientas de corte y moldes (TiN, TiCN), recubrimientos anticorrosión para piezas metálicas (película de aluminio, película de cromo).
Aeroespacial
- Componentes de aviación: películas antivaho/antihielo para parabrisas de aviones, películas protectoras de alta temperatura para palas de motores;
Otros campos
- Campo médico: películas biocompatibles (como películas de titanio, películas de nitruro de titanio) para dispositivos médicos (como instrumentos quirúrgicos, implantes);
- En el campo de las nuevas energías: películas conductoras (películas de cobre, películas de aluminio) para pestañas de baterías de litio, películas retrorreflectantes (películas de aluminio, películas de plata) para células solares;
- Campo de envasado: Película recubierta de aluminio al vacío para envasado de alimentos (propiedad de alta barrera, propiedad de conservación).
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