Принцип вакуумског премаза је откривен: Техничка фондација, проток процеса и индустријска апликација

То је процес депоновања материјала на површини подлоге користећи физичке или хемијске методе у окружењу са ниским притиском да би се формирао танки филм. Кроз ову технологију могу се постићи висока чистоћа и високо прецизно танколошко таложење филма, дајући јој специфично оптичке, електричне, механичке и друге својства. Стога вакуумски премаз има важну вредност апликације у савременој индустрији. На пример, у полуводичкој производњи, вакуумски премаз се користи за производњу различитих функционалних слојева на вафлама; У области оптике, ефекти анти рефлексије и анти рефлексија могу се постићи премазом; У механичкој производњи,вакуумски премазМоже да побољша отпорност на хабање и отпорност на корозију компоненти.

Основна теорија вакуумског премаза

СВЕДОК ШЕШЕЉ - ОДГОВОР: Основе вакуумске технологије

1. Дефиниција и мерење вакуума

Вакуум се односи на гасно окружење испод једног атмосферског притиска (760 милиметара Меркура, 101325 ПА). Према различитим степенима вакуума, вакуум се може поделити на ниско вакуум, средњи вакуум, висок вакуум и ултра-висок вакуум. Мерење дипломе у вакуумима се обично врши помоћу мјерача под притиском, као што су мјерачи под притиском МацЛехосе, ПИРАНИ МАУГЕ и ГОУГЕ ГОРЕЊЕ ХЛАДНОГА КАТООДЕ.

2 Метода вакуумског набавке

Механичка пумпа: Механичке пумпе Испуштају гас кроз механичко кретање, обично укључује ротационе пумпе за лопатице и дијафрагмене пумпе. Ове пумпе су погодне за добијање ниског и средњег вакуума.

Молекуларна пумпа: Молекуларна пумпа користи брзу ротирајућу ротор на механички избацивање гаса, погодним за добијање високог и ултра-високе вакуума.

Турбопумп: Турбомолекуларна пумпа комбинује предности механичке пумпе и молекуларне пумпе, постизање ефикасне пумпе кроз више-фазе ротирајуће сечива и широко се користи у високим вакуумским системима.

Б. ФИЗИКА ФИЛМА ФИЛМА

Класификација и основна својства танких филмова

Према начину припреме и сврху, танки филмови се могу поделити у металне филмове, керамичке филмове, полимерне филмове итд. Основна својства танких филмова укључују дебљину, једноличност, лепљење, тврдоће, оптичке особине (као што су проводљивост и диелектрична константа).

Основни процес и механизам раста танких филмова

Процес раста танких филмова обично укључује фазе као што су нуклеактион, острвски раст, суседни и слојевити раст. Нуклерација је почетна фаза у којој атоми или молекули окупљају на површини подлоге да формирају мала острва; Како време пролази, ова мала острва постепено се повезују у листове, на крају формирајући континуирани танки филм. Механизам раста утиче фактори као што су материјална својства, површинска површина подлоге, температура таложења и стопа таложења.

Ц. Основе науке о материјалима

Уобичајени материјали за превлачење и њихове карактеристике

Уобичајени материјали за облагање укључују метале (као што су алуминијум, злато, платина), полуводичи (као што су силицијум и германијум), керамика (као што су алуминијум оксид и силицијум нитрид) и органски материјали (као што су полимери). Различити материјали имају различита физичка и хемијска својства, а приликом одабира материјала за облагање, морају се размотрити њихове захтеве за перформансе у одређеним апликацијама.

Принципи и стандарди за избор материјала

Принципи селекције материјала укључују хемијску стабилност, механичка својства, оптичка својства и електрична својства. Стандарди обично укључују чистоћу, величину честица, садржај нечистоће итд. Материјали како би се осигурало квалитетне и функционалне карактеристике танких филмова.

Главне методе и принципи вакуумског премаза

А. Физичка таложење паре (ПВД)

Преглед и класификација

Физичка таложење паре (ПВД) је техника која користи физичке процесе за депоновање материјала на површину подлоге. Главне категорије укључују превлачење испаравања, превлачење и јонски премаз.

Специфични принципи и кораци процеса

Испарење премаз: Материјал испарава на високом температури и депонизује танки филм на подлогу кроз вакуумски систем. Уобичајени извори топлоте укључују грејање отпорности и грејање електрона.

Прекидач за пушење: бомбардовањем инертним гасовима, циљни атоми материјала гушу се на подлогу да би формирали танки филм. Уобичајене методе укључују ДЦ пуцкање и РФ пуцкање.

ИОН ПЛАИНГ: Под деловањем јона извора, јонизовани материјали се убрзавају да се депонирају на подлогу, обично се користи за припрему премаза високих тврдоће.

Предности, недостаци и обим примене

Предности ПВД ​​технологије укључују танку густину филма, снажну адхезију и температуру ниског процеса

, али опрема је сложена, а цена је висока. Погодно за припрему метала, легура и керамичких танких филмова, широко се користи у областима електронике, оптике и украса.

Б. Испирање хемијских паре (ЦВД)

Основни концепт ЦВД-а

Хемијска таложење паре (ЦВД) је техника депоновања танких филмова на површини супстрата кроз хемијске реакције. Реакциони гас распада или подвргне хемијским реакцијама на високим температурама, стварајући чврсте депозите.

Различити ЦВД методе

ЦВД (ЛПЦВД): реагује у окружењу ниског притиска, са високом квалитетом филма и добром униформном, погодном за индустрију полуводича.

Побољшани ЦВД (ПЕЦВД): Користећи плазму да убрза хемијске реакције и смањи температуру реакције, погодну за материјале осетљиве на температуру.

Депонирање металних органских хемијских паре (МОЦВД): Користећи метална органска једињења као прекурсоре, погодна је за припрему сложених сложених танких филмова, као што су ИИИ-В полуводични материјали.

Карактеристике процеса и примери примене

Карактеристике процеса ЦВД-а су густи филм, висока чистоћа и добра уједначена, али висока температура и сложена опрема. Широко се користи у полуводичким уређајима, соларним ћелијама, оптичким премазимама и другим пољима.

Ц. Таложење атомског слоја (АЛД)

Јединствен механизам и кораци АЛД-а

Таложење атомског слоја (АЛР) је техника која прецизно контролише дебљину танких филмова алтернативно снабдевањем прекурсорског гаса и реакционог гаса и депоновање слоја атомског слоја по слоју на површини подлоге. Његов јединствени механизам за реакционизам само ограничавања омогућава прецизну контролу дебљине филма на наноскалу.

Поређење са ПВД и ЦВД

У поређењу са ПВД и ЦВД, предности АЛД-а леже у прецизној контроли филма дебљине, високе уједначености и снажне способности да покривају сложене структуре. Међутим, брзина таложења је спорија, што га чини погодним за апликације које захтевају изузетно високу прецизност и уједначеност.

Проспект апликације

АЛД технологија има широке перспективе примене у областима као што су микроелектроника, нанотехнологија и биомедицин, као што је припрема високог К диелектричних филмова, нановира и биосензора.

Опрема за вакуум премаз и проток процеса

А. Типична опрема за вакуум премаз

Основна структура машине за облагање

Типична опрема за превлачење укључује вакуумске коморе, системе за екстракцију, системе грејања, управљачке системе и изворе премаза. Вакуумска комора обезбеђује окружење ниског притиска, систем за пумпање користи се за добијање и одржавање вакуума, извор премаза пружа материјале и контролни систем монитори и прилагођава параметре процеса.

Уобичајени типови уређаја

Машина за испарење: Материјал је упарен и депонован на подлогу кроз грејање отпорности или грејање електрона.

СПУТТРАИНГ машина за превлачење: Циљни атоми материјала гушу се на подлогу кроз магнетрон гушење или радио фреквенције.

Опрема за пренос иона: Коришћење ИОН-а извора за генерисање високих енергичних греда за депоновање танких филмова, обично се користи у припреми тврдих премаза.

Б. Проток процеса

Процес прерађивачке обраде

Пре премаза, површина подлоге треба очистити и претходно да се уклони за уклањање површинских загађивача и оксид слојева, обезбеђујући адхезију и униформност филма. Уобичајене методе укључују ултразвучно чишћење, хемијско чишћење и чишћење плазме.

Процес премаза

Кључ процеса премаза је оптимизација контролних параметара, укључујући диплому вакуум, температуру, брзину протока гаса и стопу таложења. Ови параметри директно утичу на квалитет и перформансе филма.

Поступак после обраде

Филм након премаза често захтева пост-третман, као што је жарење и пасивација, како би се побољшала физичка и хемијска својства и стабилност филма.

Ц. Контрола и оптимизација процеса

Контрола параметара као што су степен вакуума, температура, атмосфера итд

Прецизно контролом вакуумске дипломе, температуре таложења и састав гаса, процес раста танких филмова може се оптимизовати, а уједначеност и перформансе филмова могу се побољшати.

Контрола дебљине и униформности премаза

Коришћењем онлајн мониторинг технологија као што су Квартз кристално микробаланце и оптички систем праћења, могу се постићи праћење и контрола дебљине и униформности премаза и униформност филма.

Методе испитивања и процене квалитета

Откривање филмског квалитета укључује евалуацију физичких, хемијских и механичких својстава, као што су дебљина филма, површинска морфологија, анализа састава, штап, тврдоћа итд. Уобичајене методе укључују скенирање електронске микроскопије (СЕМ), рендгенски дифракцију (КСРД) и спектроскопска анализа.

Примери примене вакуумског премаза

А. Електроника и полуводичка индустрија

Производња интегрисаног круга

Технологија вакуумске премазе користи се у интегрисаној производњи кругова за депоновање слојева металних интерконекција, изолационих слојева и заштитних слојева. Процес прецизног премаза осигурава перформансе и поузданост круга.

ТЕХНОЛОГИЈА ЦОАТИЉА ЗА ПРИКАЗИ И СЕНЗОРИ

У приказивању израде вакуумског премаза користи се за депоновање транспарентних проводљивих филмова и оптичких филмова; У производњи сензора, технологија премаза се користи за припрему осетљивих компоненти и заштитних слојева, побољшавајући осетљивост и трајност сензора.

Б. Оптика и оптоелектроника

Врсте и апликације оптичких танких филмова

Оптички танки филмови укључују антифлективне филмове, антифлективне филмове, филтер филмове и рефлексивне филмове. Прецизно контролом дебљине и оптичких својстава филмова могу се постићи специфични оптички ефекти, као што је смањење одраз, унапређење преноса и селективног филтрирања.

Примена премаза у ласерима и оптичким уређајима

У ласерима и оптичким уређајима, технологија вакуумског премаза користи се за производњу ретровизора, прозора и сочива високих перформанси, побољшање ефикасности и стабилности оптичких система.

Ц. Механичке и заштитне апликације

Тврдо премаз и премаз отпоран на хабање

Тврди премази и превлаке отпорни на хабање припремају се кроз технологију вакуумског премаза и широко се користе у алатама, калуповима и механичким деловима како би се побољшало отпорност на хабање и радни век.

Примена антикорозијских премаза

Анти корозијски премази Поносите слој материјала отпорних на корозију, попут хрома и титанијума, на металној површини кроз технологију вакуумског премаза како би побољшали његов отпор корозије и проширио радни век опреме.

Д. Примене у областима у настајању

Вакуумски премаз у нанотехнологији

У нанотехнологији се користи за припрему наноскалних структура и танких филмова, попут нановира, наночестица и квантних тачака, која се примењују у областима као што су електроника, оптоелектроника и катализа.

Биомедицинске апликације

Технологија вакуумског премаза користи се у биомедицинским апликацијама за производњу функционалних премаза на биокомпатибилним филмовима, сензорима и површинама медицинских уређаја, побољшавајући њихове перформансе и сигурност.