>
>
2025-11-18
Trong làn sóng nâng cấp sản xuất công nghiệp hướng tới độ chính xác cao và độ tin cậy cao, công nghệ xử lý bề mặt đã trở thành một mắt xích cốt lõi trong việc nâng cao khả năng cạnh tranh của sản phẩm. Máy phủ PVD lai arc ion + phún xạ magnetron tích hợp những ưu điểm của hai công nghệ lắng đọng pha hơi vật lý chủ đạo. Nó không chỉ sở hữu các đặc tính lắng đọng tốc độ cao của mạ ion hồ quang mà còn có ưu điểm về mật độ màng của phún xạ magnetron. Nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như điện tử, máy móc, ô tô và quang học.
Chip bán dẫn có thể tăng cường hiệu suất và độ tin cậy của chúng bằng cách lắng đọng các điện cực kim loại (chẳng hạn như vonfram và đồng) và các lớp cách điện (chẳng hạn như silicon nitride) thông qua thiết bị. Các màng chức năng như màng dẫn điện trong suốt (ITO) và các lớp vận chuyển electron cho bảng hiển thị OLED và QLED cũng có thể được chuẩn bị bằng thiết bị này. Sau khi xử lý phủ, hiệu suất chống ẩm, chống oxy hóa và che chắn điện từ của các linh kiện điện tử như điện trở và tụ điện và vỏ bao bì của chúng được tăng cường đáng kể. Ngoài ra, các linh kiện điện tử đặc biệt như tấm lưỡng cực cho pin nhiên liệu hydro, đế gốm DPC và bảng mạch in linh hoạt PCB cũng đã trở thành mục tiêu ứng dụng chính cho máy PVD lai.
Tuổi thọ của dụng cụ cắt, khuôn dập, khuôn ép và các dụng cụ và khuôn khác có thể được kéo dài đáng kể bằng cách lắng đọng các lớp phủ cứng như TiN và TiAlN. Sau khi các bộ phận cốt lõi của động cơ ô tô, chẳng hạn như vòng piston, van và trục khuỷu, được phủ, khả năng chống mài mòn và giảm ma sát của chúng được tăng cường và độ tin cậy của động cơ được cải thiện đáng kể. Các bộ phận ngoại hình và chức năng của ô tô như đèn, gương chiếu hậu và kính chắn gió cũng có thể đạt được hiệu quả chống sương mù, chống chói và cách nhiệt thông qua lớp phủ.
Các thành phần quang học như ống kính máy ảnh và ống kính kính thiên văn có thể lắng đọng các màng chống phản xạ và màng phản xạ cao để giảm phản xạ ánh sáng và tăng độ truyền ánh sáng. Các thiết bị quang học như bộ ghép kênh phân chia theo bước sóng và bộ cách ly quang học đạt được sự điều biến chính xác của ánh sáng bằng cách kiểm soát chính xác độ dày của lớp màng. Sau khi xử lý lớp phủ rào cản nhiệt, hiệu suất nhiệt và tuổi thọ của các bộ phận như cánh tuabin động cơ phản lực và buồng đốt đã được cải thiện đáng kể. Các thành phần cấu trúc và cửa sổ quang học của tàu vũ trụ được phủ để đạt được các chức năng như bảo vệ bức xạ và cách nhiệt, đảm bảo hoạt động bình thường trong môi trường không gian khắc nghiệt.
Các cấy ghép y tế như khớp nhân tạo, máy tạo nhịp tim và stent mạch máu có thể lắng đọng các lớp phủ tương thích sinh học như carbon giống kim cương và hydroxyapatite để giảm các phản ứng đào thải trong cơ thể con người. Các màng nhạy và màng bảo vệ của các cảm biến sinh học như cảm biến glucose và cảm biến DNA đã cải thiện đáng kể độ nhạy và độ ổn định sau khi xử lý phủ.
Khi sử dụng vật liệu đích kim loại nguyên chất để lắng đọng, có thể thu được nhiều màu kim loại khác nhau. Lớp phủ màu bạc sáng có thể thu được bằng cách sử dụng các đích nhôm, thích hợp cho các thành phần trang trí. Các đích đồng có thể tạo ra màu đồng ấm và thường được sử dụng trong các linh kiện điện tử và các bộ phận trang trí. Các đích titan có thể tạo thành lớp phủ màu xám nhạt, kết hợp giữa kết cấu và khả năng chống ăn mòn. Các đích vàng và đích bạc lần lượt tạo ra màu vàng kim và bạc sáng, và chủ yếu được sử dụng trong trang trí cao cấp và các lĩnh vực dẫn điện điện tử.
Thông qua phản ứng hóa học giữa vật liệu đích kim loại và khí phản ứng (như nitơ và oxy), có thể hình thành các màu hỗn hợp phong phú. Lớp phủ TiN có màu vàng kim và là màu thường được sử dụng cho dụng cụ, khuôn và các bộ phận trang trí. Lớp phủ CrN có màu xám bạc và có cả độ cứng cao và khả năng chống mài mòn. Lớp phủ TiAlN có màu tím đen và có khả năng chịu nhiệt độ cao tuyệt vời, làm cho nó phù hợp với các dụng cụ và khuôn trong điều kiện làm việc nhiệt độ cao. Lớp phủ ZrN có màu vàng kim nhạt, có cả hiệu ứng trang trí và khả năng chống mài mòn.
Có thể đạt được tùy chỉnh màu sắc cá nhân hóa thông qua thiết kế cấu trúc màng nhiều lớp hoặc kết hợp vật liệu đích. Ví dụ, lớp phủ màu xanh tím có thể thu được thông qua sự lắng đọng kết hợp của TiAlN và SiN. Điều chỉnh tỷ lệ vật liệu đích của Ti thành Al có thể đạt được màu gradient từ vàng kim đến vàng hồng. Một số thiết bị hỗ trợ việc điều chỉnh chính xác thành phần và độ dày của lớp màng thông qua các mô hình lắng đọng do AI điều khiển, cho phép sản xuất tùy chỉnh các giá trị màu cụ thể và đáp ứng các yêu cầu về màu sắc của các sản phẩm cao cấp.
Là sự đảm bảo môi trường cơ bản để phủ, nó chủ yếu bao gồm buồng chân không, bộ bơm chân không và thiết bị đo chân không. Buồng chân không chủ yếu áp dụng thiết kế hình bát diện, hỗ trợ cửa trước và cửa sau và lắp đặt mô-đun, thuận tiện cho khả năng hoán đổi và bảo trì linh kiện. Kích thước phổ biến là φ950×1350mm và vùng đồng nhất plasma có thể đạt tới φ650×H750mm. Bộ bơm chân không thường áp dụng cấu hình kết hợp của bơm phân tử tua-bin, bơm Roots và bơm cánh quạt để đảm bảo khoang nhanh chóng đạt đến trạng thái chân không cao. Trong số đó, tốc độ bơm của bơm phân tử tua-bin chủ yếu là 2×2000L/S, đáp ứng các yêu cầu về lớp phủ có độ chính xác cao.
Nó là thành phần cốt lõi để đạt được lớp phủ lai, bao gồm nguồn ion hồ quang, nguồn phún xạ magnetron và nguồn ion. Nguồn ion hồ quang thường được trang bị 8 bộ catốt hồ quang, mỗi bộ có công suất 5KW, có thể ion hóa nhanh chóng các vật liệu đích để tạo thành plasma. Nguồn phún xạ magnetron chủ yếu áp dụng catốt phún xạ tần số trung bình, với công suất lên đến 36KW, hỗ trợ đồng phún xạ đa đích và kiểm soát gradient thành phần. Công suất của nguồn ion tuyến tính là khoảng 5KW, được sử dụng để khắc plasma và tăng cường độ bám dính của lớp màng, giảm hiệu quả mật độ khuyết tật.
Nó áp dụng kiến trúc điều khiển hai cấp của máy tính và PLC để đạt được sự điều chỉnh chính xác các thông số quy trình và vận hành tự động. Nó có thể theo dõi các thông số chính như mức độ chân không, nhiệt độ lắng đọng và tốc độ dòng khí trong thời gian thực. Trong số đó, hệ thống điều khiển khí được trang bị 5 kênh MFC (Bộ điều khiển lưu lượng khối) để đảm bảo việc cung cấp chính xác khí phản ứng. Một số thiết bị cao cấp tích hợp giao diện Công nghiệp 4.0, hỗ trợ tối ưu hóa thông số từ xa và truy xuất nguồn gốc dữ liệu quy trình, do đó tăng cường độ ổn định sản xuất.
Giá đỡ phôi chủ yếu áp dụng cấu trúc hành tinh hình trụ. Phôi quay quanh trục của chính nó và xung quanh tâm, đảm bảo tính đồng nhất của lớp màng. Cấu hình phổ biến là sáu trạm làm việc φ300mm. Hệ thống sưởi có công suất lên đến 18KW, với nhiệt độ tối đa được kiểm soát ở 500℃. Điều chỉnh nhiệt độ chính xác đạt được thông qua điều khiển PID nhiệt điện trở để đáp ứng các yêu cầu về nhiệt độ phủ của các chất nền khác nhau.
Nó bao gồm hệ thống đường ống làm mát bằng nước, bể nước nhiệt độ không đổi làm mát tuần hoàn và hệ thống phát hiện và báo động. Hệ thống làm mát bằng nước làm mát nguồn lắng đọng và khoang để ngăn ngừa hư hỏng cho các thành phần do nhiệt độ cao. Hệ thống phát hiện và báo động theo dõi trạng thái hoạt động của thiết bị trong thời gian thực, nhanh chóng cảnh báo về chân không bất thường, mất điện và các tình huống khác, đồng thời đảm bảo an toàn sản xuất.
Các doanh nghiệp sản xuất hàng loạt nên ưu tiên lựa chọn thiết bị cấu trúc kiểu cụm, với năng lực sản xuất một buồng là ≥30 chiếc mỗi giờ, hỗ trợ bố cục đồng tiêu đa đích để đáp ứng nhu cầu sản xuất theo lô. Các doanh nghiệp định hướng nghiên cứu và phát triển có thể chọn thiết bị một buồng, nhấn mạnh thiết kế mô-đun và cấu hình linh hoạt, thuận tiện cho việc thay thế vật liệu đích và điều chỉnh quy trình, đồng thời phù hợp với việc nghiên cứu và phát triển vật liệu mới và lớp phủ mới. Đồng thời, thông số kỹ thuật khoang nên được chọn dựa trên kích thước của vật liệu nền để đảm bảo rằng phôi có thể nằm hoàn toàn trong vùng đồng nhất plasma và đảm bảo tính đồng nhất của lớp màng.
Chọn cấu hình nguồn lắng đọng dựa trên loại lớp màng đích. Khi chuẩn bị các lớp phủ cứng, cần phải tăng cường khả năng tương thích của công suất nguồn ion hồ quang với vật liệu đích và hỗ trợ các vật liệu đích như Ti, Al và Cr. Để chuẩn bị các màng quang học hoặc màng dẫn điện trong suốt, cần phải tối ưu hóa nguồn phún xạ magnetron và trang bị cho nó nguồn điện tần số trung bình hoặc tần số vô tuyến. Nếu cần quy trình phún xạ phản ứng, cần phải xác nhận số lượng kênh khí và độ chính xác MFC của thiết bị để đảm bảo rằng tỷ lệ khí phản ứng có thể được kiểm soát chính xác. Đối với người dùng có yêu cầu đặc biệt, cần chú ý xem thiết bị có hỗ trợ mở rộng quy trình PECVD để đạt được sự lắng đọng của các lớp màng không dẫn điện gốc carbon hay không.
Về chất lượng lớp phủ, cần chú ý đến tính đồng nhất của lớp màng (độ lệch độ dày của toàn bộ tấm wafer là ≤±1,5%), độ cứng (HV3500 trở lên được ưu tiên) và độ bám dính. Về hiệu quả sản xuất, các điểm chính cần kiểm tra là tốc độ lắng đọng (tốt nhất là thiết bị có khả năng đạt 5 micron mỗi phút) và thời gian bơm chân không. Về độ ổn định của thiết bị, nên ưu tiên chọn thiết bị có tỷ lệ sản xuất trong nước cao của các linh kiện cốt lõi (ví dụ: trên 85%) và tiêu thụ năng lượng thấp để giảm chi phí bảo trì sau này. Về mức độ tự động hóa, hãy chọn hệ thống điều khiển tương ứng dựa trên quy mô sản xuất. Đối với sản xuất theo lô, nên chọn thiết bị có chức năng quản lý vật liệu đích thông minh và giám sát từ xa.
Chi phí mua sắm thiết bị nên được lên kế hoạch hợp lý kết hợp với nhu cầu về năng lực sản xuất để tránh cấu hình quá mức dẫn đến lãng phí chi phí. Chi phí bảo trì sau này nên tập trung vào tỷ lệ sử dụng vật liệu đích, mức tiêu thụ năng lượng và tuổi thọ của các bộ phận dễ bị tổn thương. Đồng thời, cần phải kiểm tra khả năng hỗ trợ kỹ thuật của các nhà cung cấp, bao gồm gỡ lỗi quy trình, đào tạo nhân sự và tốc độ phản hồi sau bán hàng. Các nhà cung cấp có thể cung cấp các giải pháp tùy chỉnh và dịch vụ kỹ thuật lâu dài nên được ưu tiên. Đối với thiết bị đã qua sử dụng, cần phải xác minh tuổi thọ của vật liệu đích, trạng thái của bộ bơm chân không và hiệu chuẩn của MFC, đồng thời xác minh tính đồng nhất và độ bám dính thông qua các mẫu đo được.
Việc lựa chọn máy phủ PVD lai arc ion + phún xạ magnetron phù hợp là một khoản đầu tư quan trọng để nâng cao khả năng cạnh tranh của sản phẩm. Nên làm rõ các yêu cầu sản xuất và mục tiêu quy trình của một người trước khi đưa ra quyết định và tiến hành đánh giá toàn diện thông qua kiểm tra tại chỗ tình trạng hoạt động của thiết bị, thử nghiệm hiệu suất mẫu và các phương pháp khác.
Liên hệ với chúng tôi bất cứ lúc nào
