當(dāng)前位置:艾博納微納米科技(江蘇)有限責(zé)任公司>>儀器設(shè)備>>真空鍍膜機(jī)>> ULVAC EI-5電子束真空蒸發(fā)鍍金儀
ULVAC ei-5z系列電子束真空蒸發(fā)鍍金儀是一款可同時安裝電子束蒸發(fā)和熱蒸發(fā)源的多功能蒸發(fā)臺,可用于各種金屬、合金、非金屬蒸發(fā)鍍膜,可做垂直入射蒸發(fā)工藝,可做穿墻式設(shè)計,采用全自動控制,穩(wěn)定,高效。
高真空環(huán)境:提供高純度膜層,適用于高精度研究和少量生產(chǎn)。
多種材料蒸發(fā):支持金屬、ITO、二氧化硅等多種材料的蒸發(fā),應(yīng)用廣泛。
一、熱蒸發(fā)鍍膜概述
熱蒸發(fā)鍍膜(Thermal Evaporation Coating)是一種利用高溫使鍍膜材料蒸發(fā),并在真空環(huán)境中沉積到基片表面形成薄膜的物理氣相沉積(PVD)技術(shù)。其核心是通過蒸發(fā)材料的氣態(tài)原子或分子在基片上凝結(jié)成膜,廣泛應(yīng)用于光學(xué)、電子、裝飾和防護(hù)涂層等領(lǐng)域。
二、工作原理
真空環(huán)境
真空腔室(通常壓力為10??~10?? Torr)的作用:
減少氣體分子與蒸發(fā)材料的碰撞,確保蒸氣直線傳播到基片。
防止材料氧化或污染,保證薄膜純度。
蒸發(fā)過程
加熱方式:
電阻加熱:將蒸發(fā)材料(如金、銀、鋁)置于鎢絲或鉭舟中,通電加熱至熔點(diǎn)以上。
電子束蒸發(fā)(EBE):用電子槍聚焦高能電子束轟擊材料表面局部加熱,適合高熔點(diǎn)材料(如氧化物、碳化物)。
材料蒸發(fā):材料受熱后升華或熔融蒸發(fā),形成蒸氣云。
沉積成膜
蒸氣原子在基片表面凝結(jié),通過擴(kuò)散形成均勻薄膜。
可通過控制蒸發(fā)速率、基片溫度及旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)化膜層質(zhì)量。
三、操作流程
準(zhǔn)備工作
基片處理:超聲清洗基片(如玻璃、硅片)去除表面污染物,干燥后裝入真空室。
蒸發(fā)材料裝載:將材料(如鋁粒、銀絲)放入蒸發(fā)源(如鎢舟、坩堝)。
設(shè)備檢查:確認(rèn)真空泵、電源、冷卻系統(tǒng)正常。
抽真空
啟動機(jī)械泵預(yù)抽至低真空(約10?? Torr),再啟動分子泵或擴(kuò)散泵達(dá)到高真空(10??~10?? Torr)。
預(yù)熔與蒸發(fā)
預(yù)熔:低電流加熱蒸發(fā)材料,去除雜質(zhì)氣體(避免膜層起泡)。
正式蒸發(fā):逐步提高電流至材料蒸發(fā),通過石英晶體監(jiān)控器(QCM)實(shí)時監(jiān)測膜厚。
沉積與冷卻
完成預(yù)定厚度后停止加熱,保持真空至基片冷卻(防止氧化)。
緩慢充入惰性氣體(如氮?dú)猓┲脸?,取出基片?/span>
四、維護(hù)要點(diǎn)
真空系統(tǒng)維護(hù)
真空泵:定期更換機(jī)械泵油,檢查分子泵軸承潤滑,防止油污染。
密封檢查:使用氦質(zhì)譜檢漏儀檢測腔體密封圈(如O型圈)是否漏氣。
蒸發(fā)源維護(hù)
電阻加熱源:清理鎢舟殘留材料,避免短路;更換老化的加熱絲。
電子束蒸發(fā)源:清潔電子槍燈絲,校準(zhǔn)電子束聚焦系統(tǒng)。
腔體清潔
使用無塵布和丙酮擦拭腔體內(nèi)壁,清除沉積的膜層殘留。
避免硬物刮擦,防止損傷真空腔表面。
儀器校準(zhǔn)
膜厚監(jiān)控:定期校準(zhǔn)石英晶體傳感器,確保測量精度。
溫度控制:校驗(yàn)基片加熱器的溫度反饋系統(tǒng)。
五、常見問題與解決
膜層不均勻
原因:基片旋轉(zhuǎn)不均、蒸發(fā)速率波動。
解決:檢查旋轉(zhuǎn)電機(jī),穩(wěn)定蒸發(fā)電流。
膜層附著力差
原因:基片清潔不或真空度不足。
解決:加強(qiáng)基片前處理,提高真空度。
蒸發(fā)源壽命短
原因:材料過載或電流過高。
解決:按額定功率使用,避免長時間滿負(fù)荷運(yùn)行。
六、應(yīng)用領(lǐng)域
光學(xué)鍍膜:反射鏡、增透膜(如相機(jī)鏡頭)。
電子器件:金屬電極(如OLED陽極)、半導(dǎo)體封裝。
裝飾鍍膜:手表、手機(jī)外殼的金屬光澤涂層。
防護(hù)涂層:防腐蝕、抗氧化薄膜。
七、安全注意事項(xiàng)
高溫防護(hù):操作時佩戴隔熱手套,避免觸碰加熱部件。
真空安全:充氣前確認(rèn)壓力正常,防止腔體爆裂。
化學(xué)品安全:妥善處理蒸發(fā)材料(如鎘、鉛等有毒物質(zhì))。
ULVAC ei-5z系列電子束真空蒸發(fā)鍍金儀主要技術(shù)參數(shù):
·適用于2-8inch各種形狀的Si、GaAs、玻璃陶瓷等基板;
·采用低空泵,可在20min內(nèi)達(dá)到3.0*10-4Pa,極限壓強(qiáng)可達(dá)3.0*10-5Pa或更低;
·采用電子束或熱蒸發(fā)源,擋板共用;
·膜厚均勻性好于±5%;