NAZARIY MA'LUMOTLAR

So'nggi o'n yillikda mikroelektron qurilmalar (MED) ishlab chiqarishning jadal rivojlanishi yupqa plyonkalarni shakllantirish jarayoniga eng kam ta'sir ko'rsatadigan va ularning parametrlarini nazorat qilish imkonini beradigan ishchi uskunalarni yaratishga olib keldi. Natijada, hozirda mavjud katta tanlov vakuumli qurilmalar, komponentlar, shuningdek, MEP ishlab chiqarishda murakkab texnologik muammolarni hal qilishga imkon beruvchi materiallar va o'rnatish usullari.

Yupqa plyonkalarni olish jarayoni vakuum o'rnatishning qopqoq ostidagi qurilmaning vakuum muhitida sodir bo'ladi. Pastki qopqoq qurilmasidagi bosimni kamaytirish uchun ikkita printsipdan foydalanish mumkin. Birinchisida gaz vakuum kamerasidan jismoniy ravishda chiqariladi va tashqariga chiqariladi. Ushbu harakat usuliga misol sifatida mexanik va bug'-jet, bug'-moy nasoslari kiradi. Nasosning yana bir usuli gazni tashqariga chiqarmasdan vakuum kamerasi yuzasining ma'lum bir qismida gaz molekulalarini kondensatsiya qilish yoki ushlab turishga asoslangan. Kriogen, getter va gettero-ion nasoslari ushbu printsip asosida ishlab chiqilgan.

Nasosning gaz o'tkazish yoki singdirish qobiliyatining miqdoriy o'lchovi uning ishlashi (Q). Hosildorlik pompalanadigan qurilmadagi bosimga bog'liq va t = 20 0 S da ishlaydigan nasosning assimilyatsiya trubkasidan vaqt birligida oqib o'tadigan gaz miqdori sifatida aniqlanadi:

Q = Fp · P,

bu erda Fp - nasos tezligi, l / s; P - pompalanadigan gazlar bosimi, mm Hg. Art.

Nasosning ishlashini tavsiflovchi yana bir parametr nasos tezligi Fp bo'lib, u nasosning ishlashining nisbati sifatida aniqlanadi. qisman bosim bu gazning nasos kirish joyi yaqinida:

Fp = Q/P

Ko'pgina vakuum nasoslari gaz bosimining bir necha tartibi oralig'ida deyarli doimiy nasos tezligiga ega. Bu maydonning yuqorisida va ostida u keskin tushadi, shuning uchun bu turdagi nasos vakuum pompasi samarasiz bo'lib qoladi.

Vakuumni o'rnatish uchun nasosni tanlashda, nasoslarning o'zlari ma'lum sharoitlarda vakuum kamerasida qoldiq gazlar manbalari ekanligini unutmaslik kerak. Turli xil turlari nasoslar chiqariladigan gazlarning miqdori va tabiati jihatidan juda katta farq qiladi. Nasoslarda ishlatiladigan ishchi suyuqliklar natijasida kelib chiqqan organik birikmalar bug'larining izlari ayniqsa zararli.

Nasosning asosiy parametrlari, shuningdek, Pg maksimal bosimini o'z ichiga oladi - bu nasosning o'zi gazlarni chiqarmasa, vakuum pompasi yordamida olinishi mumkin bo'lgan minimal bosimdir.

Aylanadigan nasoslar uchun Pg nasosning "kamchilik hajmiga" (ya'ni, pompalanadigan ob'ektdan keladigan gazni almashtirib bo'lmaydigan siqish kamerasining qismiga) va moddalarning bug' bosimiga, masalan, moyga bog'liq. , muhrlash uchun ishlatiladi. Bug 'to'lqinli nasoslar uchun Pg bug' molekulalarining nozuldagi tezligiga, pompalanadigan hajmdagi gaz molekulalarining tezligiga va gazning molekulyar og'irligiga bog'liq.

Ruxsat etilgan tashqi (kirish) bosim maksimaldir ruxsat etilgan bosim nasos chiqishidagi gaz, ya'ni nasos tezligi hali ham maksimal qiymatga teng bo'lgan bosim. Gazni siqadigan vakuumli nasoslar uchun atmosfera bosimi, ruxsat etilgan chiqish bosimi yuqori vakuumli nasoslar uchun atmosfera bosimiga teng, ruxsat etilgan chiqish bosimi oldingi vakuum bosimiga teng;

Nasos tezligi Fp va maksimal bosim Pg bo'lgan har qanday nasos tomonidan bajariladigan hajmi V va boshlang'ich bosimi Po bo'lgan pastki qopqoqli qurilmaning nasos jarayonini Boyl-Mariot qonuni asosida olingan differensial tenglama yordamida tasvirlash mumkin. Vaqt o'tishi bilan bosimning pasayishi quyidagi tenglama bilan tavsiflanadi:

DP/dt = Fp/V(P - Pg) (1)

Bu differensial tenglamaning yechimi t vaqtga ko'ra pompalanadigan idishdagi P bosimining o'zgarishi xarakteristikasini beradi.

"Ideal" nasos holatida Fp = Fp max = const - nasosning xarakteristikasi P to'g'ri chiziqdir. Nasos tezligi Fp hammasi texnik nasoslar"ideal"lardan farqli o'laroq, bu bosimga bog'liq , va shuning uchun bosim o'zgarishining vaqt xarakteristikalari odatda hisoblash yo'li bilan emas, ya'ni 1 tenglamani integrallash orqali olinadi, lekin tajribadan aniqlanadi.

VAKUUM purkash O'RNATISH QURILMA

Vakuumni o'rnatish ish hajmida (qopqoq ostidagi qurilma) vakuumni yaratish va saqlash uchun mo'ljallangan. O'rnatish vakuum bloki va boshqaruv stendidan iborat. Strukturaviy tarzda, vakuum birligi (1.1-rasm) korpus 1 bo'lib, uning ustiga qopqoq ostidagi qurilma 2 vakuum tizimi, sovutish tizimi o'rnatilgan. gaz tizimi va kaputni ko'tarish uchun gidravlik haydovchi. Qopqoq ostidagi qurilmada ishlaydigan gaz bosimi 1 · 10 -3 dan 5 · 10 -4 mm Hg gacha o'rnatiladi. Art. va purkalgan nishonning materiallari purkash moslamasi yordamida substratga yotqiziladi.

O'rnatishning vakuum tizimi (1.2-rasm) mexanik nasos NVR-5D va vakuum birligi VA-2-3R-N, vana qutisi, elektromagnit oqish, quvurlar va bosimni o'lchash uchun sensorlardan iborat.

1.1-rasm. Tashqi ko'rinish o'rnatish: 1 - korpus; 2 - qopqoq; 3 - tizim

vakuum; 4 - sovutish tizimi; 5 – aralashtirish mexanizmi;

6 – purkash moslamasi; 7 - valf qutisi; 8 - vakuum o'lchagich

Vakuum tizimining quvurlari uni mexanik nasosga, qopqoq ostidagi qurilmaga va bug '-moy nasosining chiqish trubkasiga ulaydi. Oqish valfi ish hajmini tushirish uchun mo'ljallangan.

O'rnatishning vakuum tizimining nasos vositalari vakuum tizimining boshqaruv bloki tomonidan boshqariladi.

Mexanik nasosni ishga tushirish uchun siz boshqaruv panelidagi mos keladigan o'tish tugmachasini yoqishingiz kerak. Bunday holda, magnit starter ishga tushiriladi, u bitta odatda ochiq kontakt bilan o'z-o'zidan qulflanadi va qolgan uchta kontakt bilan vakuum blokidagi elektromexanik nasosni boshqaradigan elektr motorini yoqadi.

1.2-rasm. Vakuumli o'rnatish tizimi: 1 – mexanik nasos NVR-5D;

2 – valf qutisining pastki tutqichi; 3 - elektromagnit oqish;

4 – vana qutisining yuqori tutqichi; 5 - valf qutisi;

6 - termojuft; 7 - bosim sensori; 8 - oqish valfi;

9 - deklanşör; 10 – VA-2-3RM tipidagi vakuum bloki; 11 - quvurlar

Mexanik nasosni yoqish uchun siz boshqaruv panelidagi mos keladigan almashtirish tugmachasini yoqishingiz kerak. Bunday holda, magnit starter ishga tushiriladi, bu esa

bitta odatda ochiq kontakt o'z-o'zidan qulflashga o'tadi, qolgan uchta kontakt esa vakuum blokidagi elektromexanik nasosni boshqaradigan elektr motorini yoqadi.

EN-1 bug 'yog' nasosining isitgichini yoqish faqat mexanik nasos yoqilgandan keyin mumkin, chunki magnit starter magnit starterning odatda ochiq kontakti orqali quvvatlanadi va boshqaruv panelidagi signal chiroqchasi yonadi.

Vana qutisi 2 yordamida o'rnatishning ishlashi uchun zarur bo'lgan vakuum tizimining barcha kommutatsiyasi ta'minlanadi. Vana qutisi boshqaruvi o'rnatishning oldingi ustunida joylashgan (1.1-rasm). Mexanik nasosning yuqori tutqichi tashqariga chiqarilganda, qopqoq ostidagi qurilmaning ish hajmi, pastki tutqich chiqarilganda, bug'-moy nasosining bo'shlig'i pompalanadi.

Elektromagnit qochqin 5-klapan qutisida joylashgan va atmosfera havosini mexanik nasosning quvur liniyasiga kiritish uchun mo'ljallangan.

Elektromagnit qochqin vakuum tizimining boshqaruv blokida joylashgan "qo'rg'oshin" kaliti tomonidan yoqiladi. Oqish faqat mexanik nasos o'chirilgan bo'lsa ishlaydi. Vana qutisining pastki tutqichi kengaytirilganda, xuddi shu qochqin atmosfera havosini bug 'yog' pompasining bo'shlig'iga beradi. Strukturaviy ravishda, qochqin solenoid bo'lib, uning so'nggi qismi muhrlangan valf shaklida amalga oshiriladi. Shamollatish joyida havodagi chang zarralarini ushlab turadigan g'ovakli shisha filtr mavjud.

Vakuumni boshqarish VIT-2 vakuum o'lchagichi tomonidan "Sensorni tanlash" tugmasi bilan ulangan sensorlardan amalga oshiriladi.

"Sensorni tanlash" tugmasi "1" holatiga o'rnatilganda vakuum o'lchagich oldingi chiziqdagi past vakuumni o'lchaydi. "2" holatiga o'rnatilganda, qopqoq ostidagi qurilmadagi yuqori vakuum "0" holatiga o'tkazilganda, ikkala sensor ham o'chiriladi.

Mexanik vakuum pompasi. Yog 'muhrli qanotli rotorli nasos havoni, kimyoviy faol bo'lmagan gazlarni va strukturaviy materiallarga va ishchi suyuqlikka ta'sir qilmaydigan bug'-gaz aralashmalarini chiqarish uchun mo'ljallangan. Bunday nasoslar odatda kondensatsiyalangan bug'larni va qabul qilinadigan konsentratsiyali bug'-gaz aralashmalarini pompalay oladi.

Aylanadigan qanotli nasoslarda gazlarni haydash jarayoni ish kamerasining davriy o'sishi tufayli gazni mexanik assimilyatsiya qilishga asoslangan.

Bunday nasosning ishlash printsipi 1.3-rasmda ko'rsatilgan va quyidagicha davom etadi.

1.3-rasm. Aylanadigan qanotli nasos: 1 – silindr; 2 - rotor; 3 - elkama pichoqlari;

4 - bahor; 5 - valf; A va B - bo'shliqlar

1-silindrda eksantrik tarzda o'rnatilgan rotor 2 strelka bilan ko'rsatilgan yo'nalishda aylanadi, pichoqlar 3 silindrning ichki yuzasiga prujina 4 tomonidan bosiladi. Rotor aylanganda pichoqlar silindrning ichki yuzasi bo'ylab siljiydi, silindr, rotor va pichoqlar tomonidan hosil bo'lgan bo'shliq A bo'shlig'iga va B bo'shlig'iga bo'linadi.

Rotor aylanayotganda, A bo'shlig'ining hajmi vaqti-vaqti bilan oshib boradi va gaz pompalanadigan tizimdan unga kiradi; B bo'shlig'ining hajmi vaqti-vaqti bilan kamayadi va unda siqilish paydo bo'ladi. Siqilgan gaz klapan orqali chiqariladi 5. assimilyatsiya bo'shliqlari A va siqish B o'rtasidagi muhr neft plyonkasi yordamida amalga oshiriladi. Bir bosqichli nasos shunday ishlaydi. Ikki bosqichli loyihada birinchi bosqichning chiqishi ikkinchi bosqichning kirishiga ulanadi va gaz vana orqali atmosferaga chiqariladi.

Barcha aylanma qanotli nasoslar shunga o'xshash dizaynga ega, lekin nasoslarning nasos tezligini aniqlaydigan o'lchamlari bilan farqlanadi. Bir bosqichli aylanma qanotli nasosning dizayni 1.4-rasmda ko'rsatilgan.

Nasosni vakuum tizimiga ulashda quvur liniyasi nasosning kirish diametridan kam bo'lmagan qisqa uzunlik va katta diametrga ega bo'lishi kerak. Ushbu shartlarga rioya qilmaslik nasosning nasos tezligini pasayishiga olib keladi.

O'rnatishda ishlatiladigan mexanik aylanuvchi qanotli nasos VN-05-2 quyidagi asosiy xususiyatga ega ishlash xususiyatlari:

Nasos tezligi 0,5 l/s

Qoldiq bosim 5·10 -3 mm Hg. Art.

Yuqori vakuumli bug 'yog' pompasi. N-05 yuqori vakuumli bug 'yog' pompasi havo, agressiv bo'lmagan gazlar, bug'larni chiqarish uchun mo'ljallangan.

va bug'-gaz aralashmalari.

Nasos faqat yordamchi oldindan tushirish nasosi bilan birgalikda ishlashi kerak. Bug 'yog' nasosining yuqori vakuum tizimidagi joylashuvi 1.5-rasmda ko'rsatilgan.

Keng qo'llaniladigan uch bosqichli bug 'yog' nasoslari quyidagi asosiy qismlardan iborat: korpus, bug 'liniyasi, elektr isitgich, moyli slinger va gidravlik o'rni. Nasosi dizayni 1.5-rasmda ko'rsatilgan.

Nasosi korpusi 1 po'lat tsilindr bo'lib, unga pastki qismi payvandlangan, kirish gardishi 2, gardishli chiqish trubkasi 3. Ejektor qismlarini o'rnatish uchun chiqish trubkasida muhrlangan gardish 4 mavjud.

1.5-rasm. Nasosning umumiy ko'rinishi: 1 – elektr isitgich; 2 - bug 'liniyasi; 3 - tana; 4 - yog 'deflektori; 5 - ko'krak; 6 - dumba yostig'i;

7 - ko'krak; 8 - dumba yostig'i; 9 - ejektorli nozul

Nasosning asosiy konstruktiv qismi bu bug 'liniyasi bo'lib, unda moy shunday aylanib yuradiki, bug' o'tkazuvchi kanallar orqali korpusning pastki qismida joylashgan qozondan yog 'bug'lari yuqori, pastki va ejektor nozullariga kirib, chiqadi, nasosi mahfazasining sovuq devorlari va chiqish trubkasi ustida yoğunlaşan joydan. Yog 'qozonga oqib tushayotganda, birinchi navbatda qozonning oxirgi (egzoz) ko'krakka ulangan qismiga kiradi va nihoyat, labirint orqali o'tib, bug'ning yuqori qismini bug' bilan ta'minlaydigan eng muhim ichki bug' liniyasiga ulangan qismga kiradi. vakuumli nozul. Buning yordamida pompalanadigan ob'ektga eng yaqin bo'lgan yuqori vakuumli ko'krak faqat eng past to'yingan bug 'bosimiga ega bo'lgan moyda ishlaydi va oldindan tushirish pompasiga eng yaqin bo'lgan ko'krak eng engil fraktsiyalarda ishlaydi.

Nasosning bug 'chiziqi uch bosqichli. Birinchi ikki bosqich soyabon turi, uchinchi bosqich ejektor. Qozondan chiqadigan yog 'bug'lari bug 'liniyalari orqali nasosning uch bosqichining nozullariga o'tadi va ulardan oqib chiqadigan oqimlarni hosil qiladi. Pompalangan gaz bug' oqimiga tarqaladi va ular tomonidan oldindan tushirish maydoniga o'tkaziladi. Nasosning sovutilgan devoriga etib borgan bug 'kondensatsiyalanadi va yana qozonga oqadi.

Nasos quyidagi ketma-ketlikda ishga tushiriladi:

a) oldingi vakuum nasosini yoqing va valfni ochib, tizimni pompalang

bug'-moy nasosi bilan 5·10 -2 - 1·10 -2 mm Hg bosimgacha. Art.;

b) nasos korpusini sovutish uchun suvga ruxsat bering;

c) bug'-moy nasosining elektr isitgichini yoqing.

Nasosni to'xtatish uchun nasosning elektr isitgichini yoqing va pastki qismini sovutish uchun suv bering. Nasos soviganidan so'ng, valfni yoping, oldingi vakuum pompasini o'chiring va suv ta'minotini to'xtating.

Yog 'pompasining asosiy xususiyatlari:

Maksimal qoldiq bosim 5·10 -7 mm Hg dan oshmaydi. Art.

Nasos tezligi Fp 500 l/s

Maksimal chiqish bosimi 0,25 mmHg dan kam emas. Art.

Atmosfera havosining kirishi 0,02 l×mm Hg dan oshmaydi. st./s

Neft navi VM-1 GOST 7904-56

dastlabki tushirish VN-2MG yoki NVR-5D

ISHNI BAJARISH TARTIBI

1. O'rnatishni yoqing, buning uchun "tarmoq" mashinasi "On" holatiga o'tkaziladi.

2. O'zgartirish tugmachasini "On" holatiga o'tkazib, mexanik nasosni yoqing.

3. Bug '-moy nasosining hajmini evakuatsiya qiling, valf qutisining pastki valfini oching.

4. Yog 'pompasining isitish moslamasini "On" tugmasi bilan yoqing.

5. Yog 'pompasining isitish moslamasini yoqqanidan keyin 35 - 40 minut o'tgach, azotli oziqlantiruvchini yoqing.

6. Yog 'pompasini isitgandan so'ng, pastki valfni yoping va valf qutisining yuqori valfini ochib, qopqoq ostidagi hajmni dastlabki pompalang.

7. Buning uchun mexanik nasosda nasoslar paytida P(t) xarakteristikasini oling va chizing, har 10 daqiqada bir soat davomida termojuftli vakuum o'lchagichning ko'rsatkichlarini yozib oling; Jadvaldagi ma’lumotlarni umumlashtirib, P(t) egri chizig‘ini chizing.

8. Diffuziya nasosining xarakteristikasi P(t) ni olib tashlang va chizing. Tajribani xuddi 7-banddagi kabi o'tkazing.

9. Vakuumdan oldingi darajaga erishilganda ikkala nasosning imkoniyatlarini baholang: 40 daqiqada mexanik, 1 soat ichida yuqori vakuum.

10. Tavsiya etilgan nasos tizimi bilan olinishi mumkin bo'lgan dastlabki vakuum haqida xulosa bering.

11. Tajriba davomida olingan ma'lumotlarni jadval va grafiklar ko'rinishida taqdim eting.

TEST SAVOLLARI

1. Vakuum qanday tasniflanadi? Vakuumli cho'kma o'rnatishning ishlash printsipini va komponentlarning maqsadini tushuntiring.

2. Tushuntirish to'g'ri ketma-ketlik vakuum o'rnatishda vakuum nasoslarini yoqish va o'chirish. Bunday o'rnatishda olinishi mumkin bo'lgan yakuniy vakuum qanday cheklanganligini tushuntiring.

3. Bug 'moy nasosining ishlashini tushuntiring.

4. Mexanik nasosning ishlashini tushuntiring.

5. Vakuumni o'lchash printsipi va termion va ionlashtiruvchi datchiklarning ishlashini tushuntiring.

6. Oqish klapanining maqsadi va ishlashini tushuntiring.

7. Azot va elektromagnit tutqichlarning ishlash prinsipi va tuzilishini tushuntiring.

8. Qabul qilinganlarga izoh bering vakuum xususiyatlari o'rnatishlar.

ZENKO PLASM kompaniyasi FHR Anlagenbau GmbH (Germaniya) bilan hamkorlikda mikroelektronika, fotovoltaiklar, sensorlar, optika, MEMS, organik displeylar (OLED) va arxitektura oynalarini ishlab chiqarish uchun vakuumli joylashtirish tizimlarini taklif etadi. FHR eng yuqori bilan ajralib turadi Nemis sifati yig'ish, namoyish jarayonlari uchun o'zimizning uskunalar parkimiz, buyurtma bo'yicha deyarli har qanday tizimni ishlab chiqarish qobiliyati va yuqori texnologiyali uskunalarni ishlab chiqarishda 20 yildan ortiq tajriba. Shu bilan birga, FHR Centrotherm photovoltaics AG xoldingi tarkibiga kiradi - fotovoltaiklar, mikroelektronika va yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarish uchun uskunalar ishlab chiqarish bo'yicha jahon yetakchilaridan biri. ZENKO PLASMA konsalting, yetkazib berish, ishga tushirish, kafolat va kafolatdan keyingi xizmatlarni taqdim etadi.

Vakuumli purkash tizimlari quyidagi seriyalarda taqdim etiladi:

Roll-to-roll- kengligi 2400 mm (2,4 m) gacha bo'lgan polimer va metall plyonkalarda (roll-to-roll printsipi bo'yicha) metall, oksid va nitrid qatlamlarini magnetron yoki termal püskürtme uchun sanoat tizimlari. Ushbu tizimlar qayta ishlashda qo'llaniladi rulonli materiallar yupqa metall va polimer plyonkalar asosida, in oziq-ovqat sanoati, moslashuvchan (organik) elektronika ishlab chiqarishda, moslashuvchan quyosh xujayralari(yupqa kino texnologiyalari CIGS, CdTe, a-Si), yuqori aks ettiruvchi, to'siqli, o'tkazuvchan, izolyatsion qatlamli optik qoplamalarni cho'ktirish uchun. Quyidagi texnologik jarayonlar qo'llab-quvvatlanadi: magnetronning chayqalishi(DC, MF, RF rejimlari), ion nurlari bilan sirtni tozalash, quruq qirqish, termal püskürtme, termal tavlanish, plazma kimyoviy yotqizish (PECVD) jarayoniga qarab, vakuumli yuklash shlyuzli dizayn mumkin.

Chiziq– eni 2,2 m gacha va uzunligi 4 m gacha bo'lgan shisha yoki metall tagliklarni gorizontal yoki vertikal qayta ishlashga ega sanoat vakuumli cho'kma tizimlari asosan yupqa plyonkali quyosh batareyalarini ishlab chiqarishda shaffof o'tkazuvchan oksidlarni (TCO) yotqizish uchun ishlatiladi; issiqlik uzatish koeffitsienti va yorug'lik o'tkazuvchanligini yaxshilash uchun me'moriy shisha ishlab chiqarishda; displeylar ishlab chiqarishda (shu jumladan OLED), himoya qoplamalarini qo'llash sohasida. Qayta ishlash liniyasi püskürtülmüş plyonkalarning eng yuqori mahsuldorligi va sifatini ta'minlaydi. Substrat o'lchamlari, mahsuldorlik va cho'kish jarayoni parametrlariga qarab individual konfiguratsiyalar mumkin.

Yulduz- bu seriya mikroelektronika, optika, MEMS, sensorlar sohasida kichik ishlab chiqarish va ilmiy-tadqiqot ishlari uchun yagona qayta ishlashga ega klaster tipidagi tizimdir. Diametri 300 mm gacha bo'lgan plitalarni bir marta yuklash bilan ham, kasetlarda ham ishlashga imkon beradi. Markaziy robot tizimning texnologik modullari orasidagi substratning harakatlanishini ta'minlaydi. Gofretni yuklash shlyuzi, texnologik modullar bilan jihozlanishi mumkin: qirqish (PE, RIE), termal bug'lanish, elektron nurli bug'lanish, termal tavlanish (RTP / FLA), magnetronli püskürtme, plazma kimyoviy birikmasi (PECVD, CVD), atom qatlamini cho'ktirish ( ALD). Ushbu seriyali tizimlar bitta o'rnatishda bir nechta texnologik jarayonlarga ega bo'lish zarur bo'lganda dolzarbdir. Toza xonalarda devor orqali o'rnatilishi mumkin.

Boxx– ushbu seriyadagi joylashtirish tizimlari optik tizimlar, MEMS va sensorlarning kichik partiyalarini ishlab chiqarishda substratlarni guruhli qayta ishlashni ta'minlaydi. Tizimlar vakuumli yuklash shlyuzi bilan jihozlanishi mumkin. Substratlar ish kamerasi ichidagi aylanuvchi barabanga qo'lda yuklanadi. Baraban aylanayotganda, substratlar turli xil magnetronli püskürtme bo'limlaridan (DC, RF) o'tib, bir jarayonda bir nechta materiallarni püskürtmeye imkon beradi. Plazma sirtini tozalash bo'limi kerak bo'lganda o'rnatiladi. Majburiy emas, bir nechta bunday barabanlarni o'rnatish, shlyuzlarni yuklashdan foydalanish, shuningdek, cho'kish jarayonida substratlarni isitishni ta'minlash mumkin. Toza xonalarda devor orqali o'rnatilishi mumkin.

Mikro- bu seriyali purkagich qurilmalari asosan tadqiqot, ishlanmalar va kichik ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan. Birliklar diametri 200 mm gacha bo'lgan, shu jumladan kvadrat va to'rtburchaklar bo'lgan substratlarni bir martalik ishlov berish uchun mo'ljallangan. O'rnatishlar ham metall, ham dielektrik qatlamlarni cho'ktirish imkonini beradi. Magnetron purkash va termal bug'lanish tizimlari mavjud. Tizimlar ixchamligi, moslashuvchan konfiguratsiyasi, o'rnatish, foydalanish va texnik xizmat ko'rsatish qulayligi bilan ajralib turadi.

Biz magnetronli püskürtme qurilmalari uchun nishonlarni ishlab chiqarish imkoniyatini taklif qilamiz. Zamonaviy texnologiyalar ishlab chiqarish ob'ektlari bizga planar va silindrsimon maqsadlarni, shu jumladan chizmalarga muvofiq nostandartlarni ishlab chiqarishga imkon beradi. Quyidagi turdagi materiallar mavjud: metall, qotishmalar (Al, Cr, Ti, Ni, In), boridlar, karbidlar, nitridlar, oksidlar, silisidlar, sulfidlar, telluridlar. Bizga talablaringizni ayting va biz mos echimni taqdim etamiz.

Salom do'stlar.

Shunday qilib, hikoya biroz oldinroq, bizda vakuum kamerasi bo'lganida boshlandi. Uning bizga bo'lgan yo'li yaqin emas edi va uni alohida hikoyada tasvirlash mumkin, ammo bu, ular aytganidek, "butunlay boshqa hikoya". Aytmoqchimanki, bundan oldin ham u Gottingen universiteti laboratoriyalaridan birida odamlarga qandaydir foyda keltirgan.

Vakuum kamerasidan foydalanishni boshlaganimiz birinchi narsa metallarni substratlarga termal cho'ktirish usulini sinab ko'rish edi. Usul oddiy va dunyodagi kabi qadimgi. Kumush kabi purkalgan metall nishoni molibden tigelga solinadi. Uning atrofida isitish elementi o'rnatilgan. Biz spiral shaklida o'ralgan volfram reniy qotishma simidan foydalandik.

To'liq termal buzadigan amallar qurilmasi quyidagicha ko'rinadi:

Metalllarni termik purkash uchun uskunalar. A. yig'ilgan ( himoya ekran va valf chiqariladi). Belgilar: 1 - tigel, 2 - isitish elementi, 3 - bug 'liniyasi, 4 - oqim manbai, 5 - termojuft, 6 - namuna ramkasi.

Oqim o'tgandan so'ng (u muhrlangan simlar orqali vakuum kamerasiga kiradi), spiral qiziydi, qayiqni isitadi, unda maqsadli material ham qiziydi va bug'lanadi. Bug 'chiziqi orqali metall bug'ining buluti ko'tariladi va metall plyonka yotqizilishi kerak bo'lgan tanani o'rab oladi.

Usulning o'zi oddiy va yaxshi, ammo kamchiliklari ham bor: yuqori energiya iste'moli, filmni yotqizish kerak bo'lgan bug 'bulutidagi sirtlarni (tanalarni) topish qiyin. Adezyon ham eng yaxshisi emas. Ular turli materiallarga, jumladan, metallar, shisha, plastmassa va boshqalarga qo'llanilgan. Asosan tadqiqot maqsadlarida, chunki biz vakuum uskunalarini endigina o'zlashtirayotgan edik.

Endi vakuum tizimi haqida gapirish navbati. Tajribalarni aylanma forevakuum va turbomolekulyar nasosdan tashkil topgan va 9,5 10 -6 - 1,2 10 -5 mmHg qoldiq bosimni ta'minlovchi vakuum tizimi bilan jihozlangan vakuum kamerasida o'tkazdik.
Agar bir qarashda bu murakkab emasdek tuyulsa, aslida unday emas. Birinchidan, kameraning o'zi yuqori vakuumni saqlash uchun zarur bo'lgan zichlikka ega bo'lishi kerak. Bunga barcha funktsional gardishlar va teshiklarni yopish orqali erishiladi. Yuqori va pastki gardish qopqoqlari printsipial jihatdan bir xil bo'ladi: kauchuk qistirmalari, derazalar, datchiklar, qurilmalar, bosim muhrlari va boshqa gardish qopqoqlarini o'rnatish uchun mo'ljallangan eng kichik teshiklar kabi, faqat juda katta diametrli. Misol uchun, bunday teshikni ishonchli tarzda yopish uchun

Ushbu fotosuratda ko'rsatilganidek, gardish, qistirma va apparatni talab qiladi.

Ushbu sensor kameradagi vakuumni o'lchaydi, undan signal yuqori vakuum darajasini ko'rsatadigan qurilmaga yuboriladi.

Kerakli darajadagi vakuumga (masalan, 10-5 mmHg) quyidagicha erishiladi. Birinchidan, oldingi vakuum nasosi yordamida 10-2 darajaga past vakuum chiqariladi. Ushbu darajaga erishilganda, rotori 40 000 rpm tezlikda aylana oladigan yuqori vakuumli nasos (turbo-molekulyar) ishga tushiriladi. Shu bilan birga, oldingi vakuum nasosi ishlashda davom etadi - u turbomolekulyar nasosning o'zidan bosimni chiqaradi. Ikkinchisi juda injiq birlik bo'lib, uning "nozik" tuzilishi bu hikoyada ma'lum rol o'ynadi. Biz Osaka vakuumidan yapon turbomolekulyar nasosidan foydalanamiz.

Havoni kameradan chiqarib yuborilgan yog 'bug'lari bilan atmosferaga chiqarish tavsiya etiladi, chunki yog'ning mayda tomchilari butun xonani "chayqatishi" mumkin.

Vakuum tizimini aniqlab, termal püskürtme ustida ishlagandan so'ng, biz plyonkani joylashtirishning yana bir usuli - magnetronni sinab ko'rishga qaror qildik. Bizda magnetronli püskürtme usuli yordamida ba'zi ishlanmalarimiz uchun funktsional nanoqoplamlarni qo'llagan bitta yirik laboratoriya bilan aloqa qilishda uzoq tajribamiz bor edi. Bundan tashqari, biz MEPhI, MVTU va boshqa universitetlarning ba'zi bo'limlari bilan juda yaqin aloqadamiz, bu bizga ushbu texnologiyani o'zlashtirishimizga yordam berdi.

Ammo vaqt o'tishi bilan biz vakuum kamerasi taqdim etadigan imkoniyatlardan ko'proq foydalanishni xohladik.

Ko'p o'tmay, bizda kichik magnetron bor edi, biz uni kino yotqizish uchun moslashtirishga qaror qildik.

Bu yupqa metall va keramik plyonkalarni cho'ktirishning magnetron vakuum usuli bo'lib, u eng samarali, tejamkor va ishlatish uchun qulay usullardan biri hisoblanadi. jismoniy usullar chayqalish: termal bug'lanish, magnetron, ion, lazer, elektron nur. Magnitron foydalanish uchun qulay bo'lgani uchun gardishlardan biriga o'rnatiladi. Biroq, bu hali ham chayqalish uchun etarli emas, chunki u plazma yonishini ta'minlash uchun ma'lum bir kuchlanish, sovutish suvi va gazlarni etkazib berishni talab qiladi.

Nazariy ekskursiya

Soddalashtirilgan holda, magnetron quyidagicha ishlab chiqilgan. Magnit zanjir sifatida ham xizmat qiladigan bazada kuchli magnit maydon hosil qiluvchi kuchli magnitlar joylashtiriladi. Boshqa tomondan, magnitlar metall plastinka bilan qoplangan bo'lib, u purkalgan materialning manbai bo'lib xizmat qiladi va nishon deb ataladi. Magnitronga potentsial qo'llaniladi va vakuum kamerasining tanasiga tuproq qo'llaniladi. Magnitron va kamera tanasi o'rtasida kam uchraydigan atmosferada hosil bo'lgan potentsial farq va magnit maydon quyidagilarga olib keladi. Plazma hosil qiluvchi gaz argon atomi magnit va elektr maydon chiziqlariga ta'sir qiladi va ularning ta'siri ostida ionlanadi. Qochib ketgan elektron kamera tanasiga tortiladi. Musbat ion magnetron nishoniga tortiladi va magnit maydon chiziqlari ta'sirida tezlashib, nishonga tegib, undan zarrachani urib tushiradi. U argon atomi ionining nishonga tegishi burchagiga qarama-qarshi burchak ostida uchadi. Metall zarracha nishondan har qanday materialdan tayyorlanishi mumkin bo'lgan uning qarshisida joylashgan substrat tomon uchadi.

Bizning universitetdagi do'stlarimiz ushbu magnetron uchun taxminan 500 Vt quvvatga ega bo'lgan doimiy quvvat manbai yasadilar.

Shuningdek, plazma hosil qiluvchi argon gazi uchun gaz quyish tizimini qurdik.

Plyonkalar püskürtülecek ob'ektlarni joylashtirish uchun biz quyidagi qurilmani qurdik. Kamera qopqog'ida turli xil qurilmalar o'rnatilishi mumkin bo'lgan texnologik teshiklar mavjud: elektr quvvati muhrlari, harakatlanuvchi muhrlar, shaffof oynalar, sensorlar va boshqalar. Ushbu teshiklardan birida aylanadigan mil uchun bosim muhrini o'rnatdik. Kamera tashqarisida biz kichik elektr motoridan bu milga aylanishni qo'lladik. Barabanning aylanish tezligini taxminan 2-5 gerts ga o'rnatish orqali biz baraban atrofi bo'ylab plyonka qo'llanilishining yaxshi bir xilligiga erishdik.

Pastdan, ya'ni. Xonaning ichida biz shaftaga engil metall savatni biriktirdik, unda siz narsalarni osib qo'yishingiz mumkin. Ofis jihozlari do'konida bunday standart baraban chiqindi savati sifatida sotiladi va taxminan 100 rublni tashkil qiladi.

Endi bizda filmni joylashtirish uchun zarur bo'lgan deyarli hamma narsa bor edi. Maqsad sifatida biz quyidagi metallardan foydalandik: mis, titanium, zanglamaydigan po'lat, alyuminiy, mis-xrom qotishmasi.

Va ular chang to'plashni boshladilar. Kameraga shaffof oynalar orqali magnetron nishoni yuzasida plazma porlashini kuzatish mumkin edi. Biz plazmaning yonish momentini va chayqalish intensivligini “ko'z bilan” shunday nazorat qildik.

Qoplamaning qalinligini nazorat qilish usuli juda oddiy ixtiro qilingan. O'lchangan sirt maydoni bo'lgan bir xil folga bo'lagi barabanga qo'yildi va uning massasi püskürtme seansidan oldin va keyin o'lchandi. Püskürtülmüş metallning zichligini bilib, qo'llaniladigan qoplamaning qalinligi osongina hisoblab chiqildi. Qoplamaning qalinligi cho'kma vaqtini o'zgartirish yoki magnetron quvvat manbaidagi kuchlanishni sozlash orqali o'rnatildi. Ushbu fotosuratda namunalar massasini grammning o'n mingdan bir qismi aniqligi bilan o'lchash imkonini beruvchi aniq tarozilar ko'rsatilgan.

Biz uni turli materiallarga: yog'och, metallar, folga, plastmassa, qog'oz, plastmassa plyonkalar, matolar, qisqasi, kameraga joylashtirilishi va barabanga biriktirilishi mumkin bo'lgan barcha narsalarga qo'lladik. Biz asosan dekorativ effektlarni olishga e'tibor qaratdik - sirtning rangini yoki taktil idrokini o'zgartirish. Ushbu organik va noorganik namunalar turli xil metall plyonkalarni qo'llashdan oldin va keyin rangdagi farqni ko'rsatadi.

Püskürtmeden oldin va keyin rangdagi farq mato va plyonkalarda yanada aniqroq ko'rinadi. Bu erda oddiy plastik plyonkaning o'ng qismi püskürtülür emas, chap qismi esa mis qatlami bilan qoplangan.

Turli maqsadlarda ishlatilishi mumkin bo'lgan yana bir ta'sir - bu substratlarda yupqa plyonkalarning o'tkazuvchanligi. Ushbu fotosuratda qalinligi mikrondan bir oz ko'proq bo'lgan titan plyonkasi qo'llaniladigan qog'oz parchasining (ohmlarda) qarshiligi ko'rsatilgan.

uchun yanada rivojlantirish Biz bir nechta yo'nalishlarni tanladik. Ulardan biri magnetronlar yordamida plyonkalarni yotqizish samaradorligini oshirishdir. Biz o'zimiz ishlab chiqish va kamera kabi balandroq va ushbu inshoda ko'rsatilganidan 2 baravar yuqori quvvatga ega kuchliroq magnetronni ishlab chiqarishda "belanchak" qilmoqchimiz. Shuningdek, biz reaktiv püskürtme texnologiyasini sinab ko'rmoqchimiz, qachonki plazma hosil qiluvchi gaz argon bilan birga, masalan, kislorod yoki azot kameraga kiritilganda va plyonkani sepish paytida substrat yuzasida sof metall plyonkalar hosil bo'lmaydi. , lekin oksidlar yoki nitridlar, ular sof metall plyonkalarga qaraganda turli xil xususiyatlarga ega.

Turli dizaynlarni, qismlarni va funktsional elementlar ko'pincha materiallarning tuzilishini butunlay o'zgartirish orqali amalga oshiriladi. Shu maqsadda chuqur termal, plazma va kimyoviy ishlov berish. Lekin tufayli operatsion xususiyatlarini o'zgartirish usullari keng segmenti ham bor tashqi qoplamalar. Bunday usullar vakuumli metallizatsiyani o'z ichiga oladi, buning yordamida materiallarning dekorativ, o'tkazuvchan, aks ettiruvchi va boshqa xususiyatlarini yaxshilash mumkin.

Texnologiya haqida umumiy ma'lumot

Usulning mohiyati metall zarralarini ishchi yuzaga purkashdir. Yangi qoplamani hosil qilish jarayoni vakuum sharoitida donor metallarning bug'lanishi tufayli sodir bo'ladi. Texnologik tsikl bir necha bosqichlarni bajarishni o'z ichiga oladi tarkibiy o'zgarish maqsadli asos va qoplama elementlari. Xususan, bug'lanish, kondensatsiya, yutilish va kristallanish jarayonlari farqlanadi. Asosiy protsedurani maxsus gaz muhiti sharoitida metall zarrachalarining sirt bilan o'zaro ta'siri deb atash mumkin. Ushbu bosqichda vakuumli metallizatsiya texnologiyasi diffuziya jarayonlarini va zarrachalarning ish qismining tuzilishiga biriktirilishini ta'minlaydi. Chiqishda, püskürtme rejimlariga, qoplama xususiyatlariga va ish qismining turiga qarab, turli xil effektlarni olish mumkin. Zamonaviy texnik vositalar nafaqat shaxsni yaxshilashga imkon beradi ishlash mahsulotlar, balki bilan yuqori aniqlik alohida hududlarda sirt xususiyatlarini farqlash.

Ishlatilgan uskunalar

Ushbu texnologiya uchun ishlatiladigan mashinalarning uchta asosiy guruhi mavjud. Bular uzluksiz, yarim uzluksiz va partiyali uskunalardir. Shunga ko'ra, ular qayta ishlash jarayonini umumiy tashkil etish nuqtai nazaridan farqlanadi. Uzluksiz vakuumli metallizatsiya talab qilinadigan ketma-ket ishlab chiqarishda ko'pincha uzluksiz birliklar qo'llaniladi. Ushbu turdagi uskunalar bitta yoki ko'p kamerali bo'lishi mumkin. Birinchi holda, birliklar to'g'ridan-to'g'ri metalllashtirishni amalga oshirishga qaratilgan. Ko'p kamerali modellar, shuningdek, qo'shimcha protseduralarni amalga oshirish imkoniyatini beradi - mahsulotni dastlabki tayyorlash, nazorat qilish, issiqlik bilan ishlov berish va boshqalar. Ushbu yondashuv ishlab chiqarish jarayonini optimallashtirish imkonini beradi. Partiya va yarim uzluksiz metalllash uchun mashinalar odatda bitta asosiy kameraga ega. Aynan ishlab chiqarishning tartibsizligi tufayli ular ma'lum bir protsedura uchun ishlatiladi va tayyorgarlik operatsiyalari va bir xil sifat nazorati alohida tartibda - ba'zan avtomatlashtirilgan liniyalarsiz qo'lda amalga oshiriladi. Endi bunday birliklar qanday tarkibiy qismlardan iboratligini batafsil ko'rib chiqishga arziydi.

Metalllash uchun mashinalarni loyihalash

Sputing jarayonlari sodir bo'ladigan asosiy kameraga qo'shimcha ravishda, uskunalar ko'p narsalarni o'z ichiga oladi yordamchi tizimlar va funktsional komponentlar. Avvalo, aloqalari gaz taqsimlash majmuasiga ulangan püskürtülmüş materialning to'g'ridan-to'g'ri manbalarini ta'kidlash kerak. Shunday qilib, vakuumli metallizatsiya o'rnatilishi kerakli narsalarni ta'minlay oladi aniq vazifa qayta ishlash parametrlari, regulyatorlar bilan ta'minot kanallarini purkash, xususan, harorat darajasini, oqim yo'nalishi tezligini va hajmlarini sozlash imkonini beradi. Xususan, bu infratuzilma qochqinlar, nasoslar, valflar, gardish elementlari va boshqa armatura bilan shakllanadi.

IN zamonaviy o'rnatish Ishlash parametrlarini bir xil tartibga solish uchun mikroprotsessor blokiga ulangan sensorlar ishlatiladi. Belgilangan talablarni hisobga olgan holda va joriy haqiqiy qiymatlarni qayd etgan holda, uskuna operator ishtirokisiz ishlov berish rejimlarini sozlashi mumkin. Bundan tashqari, operatsion jarayonlarni osonlashtirish uchun jihoz kamera ichidagi tozalash va kalibrlash tizimlari bilan to'ldiriladi. Bunday asbob-uskunalar tufayli mashinaning vakuumli metallizatsiyasini ta'mirlash soddalashtirilgan, chunki doimiy va o'z vaqtida tozalash pnevmatik motorlar, manipulyatorlar va aloqa davrlarini ortiqcha yuklash xavfini kamaytiradi. Ikkinchisi butunlay iste'mol qilinadigan qism sifatida ko'rib chiqiladi, ularni birliklarda almashtirish doimiy harakat muntazam parvarishlashning bir qismi sifatida amalga oshiriladi.

Metallizatsiya uchun maqsadli materiallar

Avvalo, maxsus qotishmalardan tayyorlanishi mumkin bo'lgan metall blankalar protseduraga duchor bo'ladi. Korroziyaga qarshi qatlamni ta'minlash, sifatni yaxshilash uchun qo'shimcha qoplama talab qilinadi elektr simlari yoki o'zgarishlar dekorativ xususiyatlar. IN so'nggi yillar Vakuumli metallizatsiya polimer mahsulotlariga nisbatan ko'proq qo'llaniladi. Bu jarayon bu turdagi ob'ektlarning tuzilishi xususiyatlaridan kelib chiqqan holda o'ziga xos xususiyatga ega. Texnologiya past qattiqlik qiymatlariga ega bo'lgan mahsulotlar uchun kamroq qo'llaniladi. Bu yog'och va ba'zi sintetik materiallarga tegishli.

Plastmassalarni metalllashtirish xususiyatlari

Sirtga püskürtme plastik qismlar Shuningdek, uning elektr, jismoniy va o'zgartirishi mumkin kimyoviy xossalari. Metallizatsiya ko'pincha bunday ish qismlarining optik xususiyatlarini yaxshilash vositasi sifatida ishlatiladi. Bunday operatsiyalarni bajarishda asosiy muammo - kuchli termal bug'lanish jarayoni bo'lib, u muqarrar ravishda elementning sirtini püskürtme zarralari oqimiga bosim o'tkazadi. Shuning uchun asosiy materialning tarqalishini va iste'mol qilinadigan massani tartibga solish uchun maxsus rejimlar talab qilinadi.

Qattiq tuzilishga ega bo'lgan plastmassalarni vakuumli metalllashtirish ham o'ziga xos xususiyatlarga ega. Bunday holda, himoya va astar laklarining mavjudligi muhim bo'ladi. Ushbu filmlarning to'siqlarini bartaraf etish uchun etarli darajada yopishish darajasini saqlab qolish uchun issiqlik energiyasini oshirish kerak bo'lishi mumkin. Ammo bu erda yana issiqlik oqimlari ta'sirida plastik strukturani yo'q qilish xavfi bilan bog'liq muammo paydo bo'ladi. Natijada, ichidagi ortiqcha kuchlanishni bartaraf etish ish muhiti Plastifikatorlar va erituvchilar kabi modifikatsiya qiluvchi komponentlar harorat sharoitidan qat'i nazar, ishlov beriladigan qismning shaklini optimal holatda saqlash uchun kiritiladi.

Kino materiallarini qayta ishlash xususiyatlari

Qadoqlash materiallarini ishlab chiqarish texnologiyalari PET plyonkalari uchun metallizatsiyadan foydalanishni o'z ichiga oladi. Ushbu jarayon sirtning aluminizatsiyasini ta'minlaydi, buning natijasida ishlov beriladigan qism yuqori kuch va tashqi ta'sirlarga qarshilik bilan ta'minlanadi. Qayta ishlash parametrlariga va oxirgi qoplama talablariga qarab, turli yo'llar bilan kuler. Film haroratga sezgir bo'lganligi sababli, qo'shimcha yotqizish tartibi joriy etiladi. Plastmassalarda bo'lgani kabi, ishlov beriladigan qism uchun optimal muhitni saqlab, termal muvozanatni sozlash imkonini beradi. Vakuumli rulonli metallizatsiya usuli yordamida qayta ishlangan plyonkalarning qalinligi 3 dan 50 mikrongacha bo'lishi mumkin. imkonini beruvchi texnologiyalar bosqichma-bosqich joriy etilmoqda shunga o'xshash qoplamalar qalinligi 0,9 mikron bo'lgan materiallarning sirtlarida, lekin aksariyat hollarda bu hali ham faqat eksperimental amaliyotdir.

Reflektorlarni metalllashtirish

Bu, shuningdek, metallizatsiyadan foydalanishning alohida sohasi. Bu holda maqsadli ob'ekt avtomobil faralaridir. Ularning dizayni vaqt o'tishi bilan ishlash xususiyatlarini yo'qotadigan reflektorlarning mavjudligini ta'minlaydi - ular xiralashadi, zanglaydi va natijada yaroqsiz holga keladi. Bundan tashqari, hatto yangi fara ham tasodifan shikastlanishi mumkin, bu ta'mirlash va tiklashni talab qiladi. Aynan shu vazifa reflektorlarni vakuumli metalllashtirishga qaratilgan bo'lib, ular aşınmaya bardoshli qoplamani ta'minlaydi. oyna yuzasi. Tashqi strukturani bir tomondan metalllashtirilgan zarralar bilan to'ldirish yo'q qiladi kichik nuqsonlar, va boshqa tomondan, kelajakda yuzaga kelishi mumkin bo'lgan zararni oldini oluvchi himoya qoplamasi vazifasini bajaradi.

Jarayonni uyda tashkil etish

Maxsus jihozlarsiz sirt kimyoviy qoplama texnologiyasidan foydalanish mumkin, ammo vakuumli ishlov berish har qanday holatda tegishli kamerani talab qiladi. Birinchi bosqichda ish qismining o'zi tayyorlanadi - uni tozalash, yog'dan tozalash va kerak bo'lganda silliqlash kerak. Keyinchalik, ob'ekt vakuumli metallizatsiya kamerasiga joylashtiriladi. Bundan tashqari, o'z qo'llaringiz bilan profil elementlaridan relslarda maxsus jihozlar yasashingiz mumkin. Bo'ladi qulay usul agar qayta ishlash muntazam ravishda rejalashtirilgan bo'lsa, materialni yuklash va tushirish. Alyuminiy, guruch, mis va boshqalardan yasalgan metallizatsiya zarralari manbai sifatida quyma deb ataladigan narsalar ishlatiladi. Shundan so'ng kamera o'rnatiladi. optimal rejim qayta ishlash va püskürtme jarayoni boshlanadi. Metallizatsiyadan so'ng darhol tayyor mahsulot laklar asosida qo'lda yordamchi himoya qoplamalar bilan qoplanishi mumkin.

Texnologiya haqida ijobiy fikrlar

Usul juda ko'p ijobiy fazilatlar foydalanuvchilar tomonidan qayd etilgan tayyor mahsulotlar V turli hududlar. Xususan, qoplamaning yuqori himoya xususiyatlari ko'rsatilgan, bu esa bazaning korroziyasini va mexanik yo'q qilinishini oldini oladi. Oddiy iste'molchilar dekorativ sifatlarini yaxshilash yoki o'zgartirish uchun vakuumli metallizatsiyaga duchor bo'lgan mahsulotlarga ham ijobiy javob berishadi. Mutaxassislar texnologiyaning ekologik xavfsizligini ham ta'kidlamoqda.

Salbiy sharhlar

Mahsulotlarni qayta ishlashning ushbu usulining kamchiliklari murakkablikni o'z ichiga oladi texnik tashkilot jarayoni va xaridlar uchun tayyorgarlik faoliyati uchun yuqori talablar. Va bu yuqori texnologiyali uskunalardan foydalanish haqida gapirmasa ham bo'ladi. Faqat uning yordami bilan siz yuqori sifatli püskürtmeyi olishingiz mumkin. Xarajat ham vakuumli metallizatsiyaning kamchiliklari ro'yxatiga kiritilgan. Bir elementni qayta ishlash qiymati 5-10 ming rublni tashkil qilishi mumkin. maqsadli maydonning maydoniga va qoplamaning qalinligiga qarab. Yana bir narsa shundaki, ketma-ket metallizatsiya alohida mahsulot narxini pasaytiradi.

Yakunida

Muayyan materiallarning texnik, fizik va dekorativ xususiyatlarini o'zgartirish ulardan keyingi foydalanish imkoniyatlarini kengaytiradi. Vakuumli metallizatsiya usulining rivojlanishi muayyan ishlash sifatlariga e'tibor qaratgan holda qayta ishlashning maxsus yo'nalishlarining paydo bo'lishiga olib keldi. Texnologlar, shuningdek, yotqizish jarayonining o'zini soddalashtirish ustida ishlamoqda, bu allaqachon jihozlar hajmining qisqarishi va qayta ishlashdan keyingi jarayonlarning qisqarishi shaklida namoyon bo'ladi. Uyda texnikadan foydalanishga kelsak, bu qoplamaning eng muammoli usuli hisoblanadi, chunki u ijrochidan texnik vositalar haqida gapirmasdan, maxsus mahoratga ega bo'lishni talab qiladi. Boshqa tomondan, arzonroq püskürtme usullari bir xil sifatli qoplamalarni olishga imkon bermaydi - bu himoya qatlami yoki dekorativ stilizatsiya.

Navigatsiya:

Vakuumli cho'kma jarayoni vakuum sferasiga qoplamalarni (ingichka plyonkalarni) joylashtirish usullari guruhidan iborat bo'lib, bunda kompensatsiya element keltirib chiqaradigan bug'ning to'g'ridan-to'g'ri kondensatsiyasi orqali sodir bo'ladi.

Vakuum yotqizishning quyidagi bosqichlari mavjud:

• Kompensatsiya hosil qiluvchi komponentlardan gazlar (bug ') ishlab chiqarish;
• Bug'larni substratga tashish;
• Substratda bug'larning to'planishi va purkash hosil bo'lishi;

Vakuumli cho'kma usullari ro'yxatiga quyidagi ilmiy-texnik harakatlar kiradi va bunga qo'shimcha ravishda tez turlari bu operatsiyalar.

Termal püskürtme usullari ro'yxati:

• Galvanik nur yordamida bug'lanish;
• Lazer nurlari yordamida bug'lanish.

Vakuum yoyi bug'lanishi:

• Xom ashyo katod joyida bug'lanadi, buning uchun elektr yoyi javobgardir;
• Molekulyar nur yordamida epitaksiya.

Ionlarning tarqalishi:

• Dastlabki xom ashyo ion bombardimoni bilan atomizatsiya qilinadi va substratga ta'sir qiladi.

Ilova

Vakuum kompensatsiyasi operatsion qoplamalarning tekis qismlari, qurilmalari va mexanizmlarini ishlab chiqish uchun ishlatiladi - o'tkazgichlar, izolyatorlar, aşınmaya bardoshli, korroziyaga chidamli, eroziyaga chidamli, ishqalanishga qarshi, ishqalanishga qarshi, to'siq va boshqalar. Ushbu manipulyatsiyalar dekorativ qoplamalarni qo'llash uchun, masalan, soat harakatlarini oltin bilan qoplangan sirt bilan yig'ish va ko'zoynak ramkalarini qoplash uchun ishlatiladi. Mikroelektronikaning asosiy operatsiyalaridan biri bo'lib, u o'tkazuvchan qatlamlarni qo'llash (metallizatsiya) uchun ishlatiladi. Vakuum kompensatsiyasi optik qoplamalarni olish uchun ishlatiladi: aks ettiruvchi, aks ettiruvchi, filtrlash.

Kimyoviy faol gaz, masalan, asetilen (uglerodni kiritadigan qoplamalar uchun), metall bo'lmagan, havo bo'shlig'i ilmiy-texnik sohaga kiritilishi mumkin. Kimyo. substrat tekisligidagi javob gaz tizimining konfiguratsiyasidan birining gazlarini isitish yoki ionlash va dissotsiatsiya qilish orqali qo'zg'atiladi.

Vakuumli cho'kma usullaridan foydalanish tufayli qalinligi bir necha angstrom bo'lishi mumkin bo'lgan yoki qoida tariqasida ko'p mikronlarga etishi mumkin bo'lgan qoplama olinadi, cho'kma natijasida sirt qo'shimcha ishlov berishni talab qilmaydi;

Vakuumli yotqizish usullari

Püskürtülmüş komponentning har bir donasining sirtga ta'sirida taqdiri uning energiyasiga, sirt haroratiga va kimyoviy xossalariga bog'liq. kino elementlari va tarkibiy qismlarining yaqinligi. Tekislikka yetib kelgan atomlar yoki molekulalar undan aks etishi yoki adsorbsiyalanishi va ma'lum vaqtdan so'ng uni tark etishi (desorbsiya) yoki adsorbsiyalanishi va tekislikda (siqgich) kondensat hosil qilish uchun barcha imkoniyatlarga ega. Yuqori don energiyasida, yuqori harorat samolyot va engil kimyoviy yaqinlik, element sirt tomonidan aks ettiriladi. Undan yuqorida barcha zarralar aks etadigan va qatlam hosil bo'lmaydigan qism tekisligining harorati vakuumli cho'kishning jiddiy harorati deb ataladi, uning ahamiyati plyonka elementlarining tabiatiga va tarkibiy qismlarning tekisligiga bog'liq; va samolyot holati haqida. Bug'lanadigan elementlarning juda kichik oqimlari bilan, shu jumladan, bu zarralar tekislikda adsorbsiyalangan, lekin kamdan-kam hollarda boshqa shunga o'xshash zarralar bilan uchrashganda, ular desorbsiyalanadi va yadro hosil qila olmaydi, ya'ni qatlam umuman o'smaydi. Berilgan tekislik harorati uchun bug'lanadigan komponentlar oqimining jiddiy chastotasi zarrachalar zichlashadigan va qoplama hosil qiladigan eng past zichlikdir.

Vakuumli plazma purkash

Ushbu usulga ko'ra, 0,02-0,11 mikron qalinligi bo'lgan yupqa plyonkalar komponentni isitish, uchuvchanlik va siqilgan gaz bosimi ostida alohida kamerada substratga cho'ktirish natijasida olinadi. Qoldiq gazlarning eng katta ta'siri vakuum pompasi yordamida kamerada yaratiladi, taxminan 1,2x10-3 Pa.

Ish xonasi tashqi suvni sovutish kontseptsiyasiga ega bo'lgan metall yoki shisha qopqoqni o'z ichiga oladi. Xona markaziy plastinkada joylashgan va u bilan vakuumdan himoyalangan aloqa hosil qiladi. Cho'kma amalga oshiriladigan substrat ushlagichga o'rnatiladi. Püskürtülmüş plyonkaning yopishishini yaxshilash uchun substratga ulashgan isitgich, substratni 2400-4400 oC gacha qizdiradi. Kondensatorga isitgich va püskürtülmüş komponentning manbai kiradi. O'tish qopqog'i bug'ning evaporatatordan substratga oqishini bloklaydi. Kompensatsiya deklanşör siqilmagan vaqt davomida davom etadi.

Püskürtülmüş komponentni isitish uchun asosan 2 turdagi bug'lashtirgichlar qo'llaniladi:

• Volfram yoki molibdendan tayyorlangan to'g'ridan-to'g'ri isitiladigan ko'p simli yoki ikki tarmoqli issiqlik almashtirgich;
• Bug'langan komponentni galvanik bombardimon bilan isitish bilan elektron radial evaporatorlar.

Ko'p komponentli elementlardan plyonkalarni yotqizish uchun portlovchi uchuvchanlik qo'llaniladi. Bunday holda, kondensator 15 000 ° S ga qadar isitiladi va bug'langan elementlarning aralashmasidan kukunga sepiladi. Shunga o'xshash usul kompozit qoplamalarni olish uchun ishlatilishi mumkin.

Ba'zi mashhur qoplama elementlari (masalan, oltin) kremniy va boshqa yarim o'tkazgich elementlarga yomon yopishadi. Bug'langan elementning substratga past sifatli yopishishi bo'lsa, bug'lanish 2 qatlamda yotqiziladi. Birinchidan, yarimo'tkazgichli substratga mukammal yopishgan qotishma qatlami substratning yuqori qismida qo'llaniladi. Keyin asosiy qatlam püskürtülür, unda pastki qatlam bilan aloqa ilgari zo'r edi.

Ion-vakuumli purkash

Ushbu usul vakuumli yotqizish moslamasi ichidagi porlash razryadlarini qo'zg'atish paytida paydo bo'ladigan faol bo'lmagan gaz ionlari tomonidan bombardimon qilinishi tufayli salbiy potentsial oldida mavjud bo'lgan sababchi komponentning elementini atomizatsiya qilishdan iborat.

Salbiy zaryadlangan elektrodning materiali unga urilgan faol bo'lmagan gazning ionlangan atomlari ta'sirida püskürtülür. Ushbu maydalangan o'tish atomlari substratning tepasida to'planadi. Ion-vakuumli purkash usulining asosiy afzalligi shundaki, evaporatatorni yuqori haroratgacha qizdirishning hojati yo'q.

Yorqin oqimning paydo bo'lish mexanizmi. Chiriyotgan razryad 1-3 kVtgacha yuqori kuchlanish bilan ta'minlangan 2 ta metall elektrodlar orasidagi past gaz bosimiga ega kameralarda nazorat qilinadi. Bunday holda, salbiy elektrod odatda erga ulanadi. Katod - püskürtülmüş elementdan maqsad. Havo bo'shlig'i birinchi navbatda kameradan evakuatsiya qilinadi, keyin gaz 0,6 Pa bosimgacha chiqariladi.

Yorqin razryad nishonda (katodda) porlash deb ataladigan narsa mavjudligi sababli o'z nomini oldi. Bu nurlanish katod yaqinidagi hajmli zaryadning zich qatlamida sig'imning katta pasayishi tufayli yuzaga keladi. TC zonasiga ulashgan Faraday viloyati joylashgan qorong'i joy, tushirishning mustaqil qismi bo'lgan musbat ustunga aylanish, tushirishning boshqa qatlamlaridan butunlay yaroqsiz.

Anod yaqinida, qo'shimcha ravishda, anod qatlami deb ataladigan kichik kosmik zaryad qatlami mavjud. Elektrodlararo bo'shliqning yana bir elementi plazma kvazineytral tomonidan ushlanadi. Shunga o'xshash usul, kamera muqobil quyuq va ochiq chiziqlar bilan rastr nurini kuzatadi.

Elektrodlar orasidagi oqim o'tishi uchun katoddan barqaror elektronlar chiqishi kerak. Bu emissiya katodni qizdirish yoki ultrabinafsha nurlar bilan nurlantirish orqali bosim ostida yuzaga kelishi mumkin. Bunday tushirish mustaqil emas.

Alyuminiyni vakuumda cho'ktirish

Ba'zi hollarda, ayniqsa, plastmassani purkashda alyuminiy metallizatsiyasi qo'llaniladi va bu metall juda engil xom ashyo bo'lib, hech qanday tarzda aşınmaya bardoshli emas, bu holda ma'lum maxsus ilmiy va texnik usullar kerak; Foydalanuvchi shtamplashdan so'ng darhol shunga o'xshash tarkibiy qismlarni ifloslanishdan himoya qilish yaxshiroq ekanligini tushunishi kerak va qo'shimcha ravishda matbuotda turli xil moylash kukunlari va kukunlarini ishlatish istalmagan.

Metalllarni vakuumda cho'ktirish

Faqat erish zonasidan past haroratda bug'lanishi mumkin bo'lgan metallarni to'g'ridan-to'g'ri oqim bilan isitishga ruxsat beriladi va oltin yig'indilari tantal yoki volfram bilan bug'lanadi; Kompensatsiya kamerada 10-3 mm Hg dan kam bosim ostida amalga oshirilishi kerak. Art.

Vakuumli ion-plazma purkash

Mustaqil porlash razryadning paydo bo'lishi uchun elektrodlar orasiga 2-4 kVt yuqori kuchlanishni qo'llash orqali katoddan elektronlar emissiyasini keltirib chiqarish kerak. Agar qo'llaniladigan kuchlanish kameradagi gazning (odatda Ar) ionlanish qobiliyatidan oshsa, bu holda elektronlarning Ar molekulalari bilan to'qnashuvi natijasida gaz musbat zaryadlangan Ar+ ionlari hosil bo'lishi bilan ionlanadi. Natijada, katod qora bo'shlig'i hududida kichik vizual razryad va natijada kuchli elektr maydoni paydo bo'ladi.

Ar+ ionlari berilgan zonada energiyaga ega bo'lib, katod elementining atomlarini urib yuboradi va shu bilan birga katoddan yon elektronlar chiqishini keltirib chiqaradi. Bu emissiya mustaqil porlash oqimini saqlaydi. Katod elementidan o'tish atomlari substratga etib boradi va uning tekisligiga joylashadi.

UVN vakuumli purkagichni o'rnatish

Dizayn muhim kompleks bilan qurollangan zamonaviy qurilmalar va metallar, ularning sintezlari va qotishmalarining o'rnatilgan xossalari, mukammal yopishishi va hududiga ko'ra yuqori bir xillik bilan qoplamalarini cho'ktirishni kafolatlaydigan qurilmalar.

Qurilmaning tuzilishiga kiritilgan asboblar va asboblar to'plami:

• Yarim avtomatik vakuum tizimini boshqarish manbai;
• Barqaror tokda magnetron chayqalish nazariyasi;
• Isitish kontseptsiyasi (belgilangan haroratni nazorat qilish va saqlash bilan);
• Yonayotgan oqindi hududida purkalgan mahsulotlarni tozalash tushunchasi;
• Vakuum sferasida harakatlanuvchi mahsulotlar tushunchasi;
• Raqamli vakuum o'lchagich;
• O'sib borayotgan plyonkalarning qarshiligini nazorat qilish kontseptsiyasi;
• Magnetronlar uchun invertor quvvat manbai.