Apakah proses penyejatan vakum?

Apakah proses penyejatan vakum?

Penyejatan vakum, atau singkatannya, penyejatan, merujuk kepada proses di mana bahan salutan (atau bahan filem) disejat dan digas oleh kaedah penyejatan pemanasan tertentu di bawah keadaan vakum, dan zarah-zarah terbang ke permukaan substrat dan terpeluwap menjadi filem. Penyejatan ialah teknologi pemendapan wap yang lebih awal dan digunakan secara meluas, dengan kelebihan kaedah pembentukan filem mudah, ketulenan dan ketumpatan filem yang tinggi, dan struktur dan prestasi filem yang unik.

Prinsip Penyejatan Vakum
Penyejatan vakum ialah teknologi yang memanaskan dan menyejat bahan sasaran di bawah keadaan vakum, menyebabkan sejumlah besar atom dan molekul menguap dan meninggalkan bahan penyaduran cecair atau meninggalkan permukaan bahan penyaduran pepejal (atau sublimat), dan akhirnya memendap pada permukaan substrat. Semasa keseluruhan proses, atom dan molekul gas akan terus berhijrah ke substrat selepas sangat sedikit perlanggaran dalam vakum, dan memendap pada permukaan substrat untuk membentuk filem nipis. Kaedah penyejatan termasuk pemanasan rintangan, pemanasan aruhan frekuensi tinggi, pancaran elektron, pancaran laser, pengeboman tenaga tinggi pancaran ion bahan penyaduran, dsb.

Penyejatan vakum ialah teknologi terawal yang digunakan dalam PVD.

Sumber penyejatan
Peranti pemanasan yang memanaskan bahan penyaduran kepada suhu penyejatan dan mengewapkannya dipanggil sumber penyejatan. Sumber penyejatan yang paling biasa digunakan ialah sumber penyejatan rintangan dan sumber penyejatan rasuk elektron. Sumber penyejatan tujuan khas termasuk pemanasan aruhan frekuensi tinggi, pemanasan arka, pemanasan sinaran, sumber penyejatan pemanasan laser, dsb.

Proses asas penyejatan vakum adalah seperti berikut:

1. Rawatan pra-penyaduran:termasuk pembersihan bahagian bersalut dan prarawatan. Kaedah pembersihan khusus termasuk pembersihan agen pembersih, pembersihan pelarut kimia, pembersihan ultrasonik dan pembersihan pengeboman ion. Prarawatan khusus termasuk penyingkiran elektrik statik, salutan primer, dsb.

2. Pemuatan relau:termasuk pembersihan ruang vakum dan pembersihan penyaduran penyaduran, pemasangan sumber penyejatan, penyahpepijatan dan kad penyaduran.

3. Memvakum:Secara umumnya, ia dipam secara kasar ke atas 6.6Pa dahulu, dan peringkat hadapan pam resapan dibuka lebih awal untuk mengekalkan pam vakum dan memanaskan pam resapan. Selepas prapemanasan mencukupi, buka injap tinggi dan gunakan pam resapan untuk mengepam ke vakum latar belakang 6×10-3Pa.

4. Membakar:Bakar dan panaskan bahagian bersalut pada suhu yang diperlukan.

5. Pengeboman ion:Darjah vakum biasanya 10Pa~10-1Pa, voltan pengeboman ion ialah 200V~1kV voltan tinggi negatif, dan masa pengeboman ialah 5min~30min,

6. Pra-peleburan:Laraskan arus untuk pra-mencairkan bahan penyaduran, dan degas selama 1min~2min.

7. Pemendapan sejatan:Laraskan arus sejatan mengikut keperluan sehingga masa pemendapan yang diperlukan tamat.

8. Penyejukan:Bahagian bersalut disejukkan pada suhu tertentu di dalam kebuk vakum.

9. Keluar dari ketuhar:Selepas mengeluarkan bahagian, tutup kebuk vakum, pindahkan kepada 1×10-1Pa, dan pam resapan disejukkan ke suhu yang dibenarkan sebelum pam penyelenggaraan dan air penyejuk boleh dimatikan.

10. Pasca pemprosesan:Sapukan lapisan atas, dsb.

Dengan pelaksanaan arahan RoHS EU dan perundangan pelbagai negara mengenai isu perlindungan alam sekitar, industri penyaduran elektrik tradisional yang sangat mencemarkan tidak lagi memenuhi keperluan perlindungan alam sekitar dan pasti akan digantikan dengan proses perlindungan alam sekitar yang muncul. Salutan vakum tidak mempunyai air sisa, gas ekzos dan pencemaran lain, dan mempunyai kelebihan mutlak dalam perlindungan alam sekitar. Malah, teknologi salutan vakum telah digunakan dalam kebanyakan industri di China. Sebagai contoh, dalam industri bilik mandi, aksesori perkakasan yang digunakan oleh Smart Water Tech juga menggunakan salutan vakum. Ciri-ciri tipikal yang dilihat dalam kehidupan seharian ialah cat tidak jatuh, ia boleh digunakan sebagai cermin, dan imej yang dipantulkan tidak diherotkan.

1. Ketebalan tahap nano dan ketebalan filem seragam. Ketebalan filem salutan vakum hanya berpuluh hingga ratusan nanometer (umumnya Kurang daripada atau sama dengan 0.2um), dan ketebalan setiap bahagian filem adalah sangat seragam. Contohnya: Apabila ketebalan salutan aluminium mencapai 0.9nm, ia boleh menjadi konduktif. Apabila ia mencapai 30nm, prestasinya adalah sama seperti aluminium pepejal. Apabila salutan perak kurang daripada 5nm, ia tidak boleh konduktif. Setiap produk plastik mempunyai kekasaran kira-kira 0.5um. Digabungkan dengan faktor pertama, permukaan plastik disembur dengan UV sebelum salutan untuk pengedap dan meratakan untuk mencapai kesan cermin yang ideal. Oleh kerana lapisan salutan terlalu nipis, keperluan penampilan bahan UV primer adalah hampir keras, yang memerlukan bilik salutan mempunyai kebersihan yang sangat tinggi. Pada masa yang sama, semakin besar kawasan penampilan produk, semakin tinggi kadar kerosakan (kebersihan bengkel pengeluaran Aoke semasa ialah 10,000 aras dan kebersihan bilik semburan, ketuhar dan salutan bengkel adalah tahap 3000).

Ketebalan salutan pada masa ini dikawal terutamanya oleh penghantaran cahaya dan pemantulan. Lebih tebal salutan, lebih teruk penghantaran dan lebih tinggi pemantulan.

2. Peletakan produk bersalut adalah berarah: Dalam relau penyaduran menegak dan mendatar, produk mesti diletakkan pada satah selari dengan perkakas relau penyaduran. Bahan logam bergerak dalam garis lurus atau lengkok dengan aliran wap, dan bahan salutan biasanya diletakkan selari dengan perkakas. Ruang bilik salutan ditetapkan. Semakin besar kawasan rata produk dan semakin dalam permukaan melengkung, semakin rendah kapasiti pengeluaran dan semakin tinggi kos pengeluaran yang sepadan.

3. Permukaan produk selepas salutan dan salutan primer UV sangat rapuh dan sensitif serta memerlukan perlindungan khas. Kerana lapisan salutan hanya beberapa puluh nanometer, ia tidak mempunyai keupayaan untuk melindungi permukaan lapisan primer UV. Di samping itu, kerana lapisan salutan terlalu nipis, logam lapisan salutan sangat lemah dan mudah tercalar dan lebam. Selepas produk disalut dan disalut primer UV, ia tidak boleh diperiksa sepenuhnya secara manual (kadar hasil ditentukan oleh pengeluaran percubaan kelompok kecil). Semasa operasi, pemegang khas untuk lekapan, katil bayi, topeng dan penutup bebas habuk automotif digunakan untuk mengelakkan permukaan produk daripada tercemar dan rosak.

4. Kelajuan kejadian bahan salutan atau aliran wap adalah sangat tinggi. Secara amnya, kelajuan kejadian atom logam dalam magnetron sputtering dan penyejatan adalah kira-kira 2000 m/s. Masa salutan bagi setiap relau (masa kerpasan kejadian terkumpul bagi atom logam) biasanya kira-kira 15-20 minit. Magnetron sputtering berbeza-beza bergantung pada proses. Kapasiti setiap relau ialah kira-kira 450-800 PCS/relau, dengan mengambil cangkerang telefon flip biasa sebagai contoh. Kapasiti setiap relau berbeza bergantung pada saiz produk.

5. Terdapat pelbagai cara untuk membuat warna. Pada masa ini terdapat tiga cara untuk membuat warna:

(1). Tambah pati warna pada salutan tengah UV atau salutan atas UV. Oleh kerana pati warna akan bertindak balas dengan cahaya ultraviolet UV, jumlah penambahan biasanya kira-kira 5%;

(2). Isikan gas ke dalam proses salutan untuk membuat gas bertindak balas dengan bahan logam untuk mendapatkan warna (seperti Ar2+O2+logam aluminium boleh memperoleh hitam, O2+Al memperoleh kuning);

(3). Ia adalah gabungan dua di atas untuk pengeluaran. Secara umumnya, lebih gelap, lebih kaya dan lebih cerah warna, lebih teruk lekatan (menambah proses pati warna).

6. Pelbagai bahan logam untuk salutan adalah sangat luas. Secara teorinya, semua jenis logam dan aloi logam boleh digunakan sebagai bahan salutan kecuali logam besi. Yang biasa digunakan ialah aluminium, kuprum, timah, nikel, kromium, dll. Di samping itu, kerana salutan adalah proses fizikal, ia hampir tidak mempunyai kesan ke atas prestasi bahan produk itu sendiri.

7. Tahap kualiti yang boleh dicapai oleh produk salutan: Lekatan: tiada penumpahan. Rintangan haus RCA: 200-300 kali. Kekerasan: 1H-3Bahan HABS+PC biasanya digosok selama 1H pada 500g; Bahan PMMA boleh mencapai 3H atau pun 4H. Lain-lain seperti suhu tinggi dan rendah, kejutan panas dan sejuk, ujian semburan garam, ujian ultraviolet, ujian kosmetik, ujian peluh anti-tiruan, dan lain-lain boleh memenuhi keperluan konvensional.

8. Had masa proses pengeluaran: Kerana salutan logam akan mengoksida dan menghitam apabila terdedah kepada udara untuk masa yang lama, kelajuan pengoksidaan bahan yang berbeza adalah berbeza. Antaranya, salutan timah mempunyai kelajuan pengoksidaan terpantas, dan ia jelas akan menjadi hitam selepas 8H. Di samping itu, jika UV primer dibiarkan terlalu lama, filem cat terlalu tebal, yang juga akan menjejaskan lekatan lapisan salutan. Oleh itu, selang masa antara proses UV primer, salutan dan salutan atas UV biasanya terhad kepada 8-12 jam berdasarkan pengalaman operasi sebenar.

9. Salutan UV dan ciri pembinaan salutan: Salutan UV primer dan salutan atas yang digunakan untuk salutan mempunyai dua perbezaan yang jelas berbanding salutan UV semburan plastik biasa:
(1) Kandungan pepejal komposisi bahan salutan adalah tinggi, dan UV primer adalah yang tertinggi;
(2) Ia tidak mengandungi dan tidak boleh menambah pelarut lengai yang digunakan dalam penyemburan biasa, dan pelarut khas mesti dirumus khas.

Oleh itu, jumlah dan kos salutan unit produk adalah jauh lebih tinggi daripada penyemburan plastik biasa. Di samping itu, keperluan UV primer, UV salutan atas dan pekat warna pada julat tenaga UV juga lebih ketat daripada UV biasa. Secara umumnya, UV primer memerlukan 800-1000mj/cm², dan lapisan atas UV memerlukan 900-1100 mj/cm². Warna pekat warna yang berbeza melaraskan tenaga lampu UV mengikut keadaan sebenar. Keperluan penapisan semasa pengeluaran UV juga lebih ketat daripada UV plastik biasa, dan secara amnya memerlukan penapisan dengan penapis kira-kira 600 mesh. Keperluan ketebalan filem UV ialah 18-25um untuk primer dan 18-22um untuk lapisan atas.