Metod dizajna za debljinu Jednoobraznost magnetnih raspršujućih premaza

Metod dizajna za ujednačenost debljine magnetronskih premaza

Magnetron prskanje je jedna od nezamenljivih tehnologija u modernoj industriji. Magnetron tehnologija raspršivanja premaza široko se koristi u prozirnom vodljivom filmu, optičkom filmu, super čvrstom filmu, antikorozivnom filmu, magnetnom filmu, antirefleksivnom filmu, antirefleksivnom filmu i raznim dekorativnim filmovima. Ona igra sve značajniju ulogu u nacionalnoj odbrani i nacionalnoj ekonomskoj proizvodnji. Problemi uniformnosti debljine filma, brzine taloženja i stepena iskorišćenosti ciljnog materijala u procesu premazivanja veoma su zabrinuti u stvarnoj proizvodnji. Metoda za rješavanje ovih problema je optimizacija cjelokupnog dizajna svih faktora uključenih u proces taloženja prskanjem i uspostavljanje sveobuhvatnog sustava za projektiranje raspršivanja. Ujednačenost debljine filma je jedan od najvažnijih parametara u procesu taloženja prskanjem, tako da je od velike teorijske i praktične vrijednosti proučiti sveobuhvatni dizajn uniformnosti debljine filma.

IKS PVD, dizajnirat ćemo PVD sustav za vakuumsko premazivanje, prema zahtjevima kupca, napraviti razumnu konstrukciju za vas na prvom mjestu.

Tokom razvoja tehnologije magnetronskog prskanja, otkrića u različitim tehnologijama uglavnom se fokusiraju na stvaranje plazme i kontrolu plazme. Kontrolom distributivnih parametara različitih vrsta čestica u elektromagnetskom polju, temperaturnom polju i prostoru, kvalitet i svojstva filma mogu zadovoljiti zahtjeve različitih industrija.

Ujednačenost debljine filma usko je povezana sa radnim stanjem magnetronskog raspršivanja, kao što je stanje jetkanja mete i elektromagnetsko podešavanje cilja, itd. Stoga, da bi se osigurala jednolikost debljine filma, strani film Preduzeća za proizvodnju ili kompanije za proizvodnju opreme za premazivanje imaju svoj kompletan set dizajnerskih šema za opremu za premazivanje (uključujući i ciljnu komponentu). Istovremeno, postoje mnoge kompanije specijalizirane za analizu ciljeva, projektiranje i proizvodnju, te razvoj relevantnog softvera za dizajn aplikacija, u skladu sa zahtjevima korisnika za dizajn opreme za optimizaciju. Još uvijek postoji veliki jaz između domaćeg i međunarodnog naprednog nivoa u analizi i dizajniranju opreme za premazivanje.

Stoga je neophodno uspostaviti sveobuhvatan sistem za projektovanje prskanja. Uspostavljanje sistema može se obaviti u skladu sa sveobuhvatnim sveobuhvatnim dizajnom u dijelu dizajna, a zatim dijelom dizajna postupno u sveobuhvatni sveobuhvatni dizajn, to jest, "cijelo na dio, a zatim na cijeli “ovaj dinamičan koncept dizajna, stalno poboljšava sustav dizajna. Da li će premazivanje raspršivanjem nabrojati važne faktore, saznati unutrašnju vezu između njih, a zatim uspostaviti prskanje premaza, sveobuhvatni sistem za projektovanje zasnovan na proučavanju uniformnosti debljine filma i učiniti predstojećim za kasni dizajn softverskog sistema, za implementaciju pripreme od tankog filma uniformnost dobar film velike površine, pružiti snažnu garanciju za proizvodnju.

1. Dizajn sistemskih svojstava

Ujednačenost debljine filma prskanja je jedan od konačnih standarda za indirektno mjerenje procesa prevlačenja, koji uključuje sve aspekte procesa oblaganja. Zbog toga je neophodno uspostaviti sveobuhvatni projektni sistem za ujednačenost debljine filma prskanja za pripremu kvalitetnih filmova dobre uniformnosti debljine filma, klasifikaciju, sažimanje i sažimanje svih aspekata filma prskanja i pronalaženje njihovih unutrašnjih odnosa. Uopšteno govoreći, uspostavljanje sistema dizajna trebalo bi da ima određene principe za određivanje njegovog osnovnog organizacionog okvira. Njegova priroda je opisana iz sljedeća četiri aspekta: (1) općenito: sistem je potreban unutar određenog raspona je primjenjiv ili univerzalan. Za ovaj projekat, sistem može zadovoljiti osnovne procesne zahtjeve za prskanje filma na industrijskoj ravnoj podlozi, odnosno uobičajenim problemima procesa prskanja filma. (2) posebnost: sistem za specifične istraživačke objekte kako bi se postigla najbolja primjenjivost. Za plosnate filmove sa velikim površinskim raspršivanjem, to znači da efekt veličine u filmovima za raspršivanje postaje važan dio sistema, kao što je ujednačenost filma, jednoličnost zagrijavanja supstrata, linearno širenje i deformacija materijala, distribucija struje ciljne površine, distribucija plina i distribucija elektromagnetskog polja. Ovaj niz problema naglašen je efektom veličine. Dakle, efekat veličine postaje problem ličnosti sistema. (3) otvorenost: svaki dio sistema je organska kombinacija i kontinuirani razvoj. Uz napredak tehnologije, svaki dio funkcije će se dalje razvijati, kako bi se poboljšala ukupna učinkovitost sustava. Razvoj tehnologije automatske kontrole čini sistem snažnim: tehnologija praćenja spektra plazme u procesu prskanja i kontrolna sposobnost elektromagnetskog polja omogućavaju sistemu da kontroliše parametre cijelog procesa prskanja u najvećoj mogućoj mjeri i ostvaruje fini dizajn. Otvorenost sistema pripada horizontalnom razvoju. (4) nasleđivanje: sistem se razvija u određenoj mjeri, to će se dogoditi kvantitativnom promjenom procesa kvalitativne promjene. Na osnovu originalne funkcije baowang-a, sistem se stalno poboljšava i poboljšava. Tehnologija pripreme tankog filma razvit će se s razvojem teorije. Teorijska istraživanja o neravnotežnom magnetronskom raspršivanju i plazmi promovirala su daljnji razvoj tehnologije prskanja. Zatim se sistem nadograđuje kako bi se postigle nove funkcije. Nasleđivanje je vertikalni razvoj sistema.

2. Uspostavljanje sistema dizajna

Uopšteno, poboljšanje jednog dijela sistema će dovesti do poboljšanja ukupne funkcije, dok će se smanjiti zavisnost sistema na neke dijelove, ili se može shvatiti kao: organska kombinacija dva bitna faktora sistema u jedan dio. Uspostavljanje integrisanog sistema dizajna je korisno za proučavanje unutrašnjih logičkih odnosa svakog dela sistema.

Sveobuhvatni projektni sistem premazivanja velikim površinama može se podijeliti u tri dijela: T procesna oprema opreme za premazivanje, dizajn procesa oblaganja i računalno numeričko simulacijsko oblikovanje svakog procesa, koji se odnosi na sliku l. Svaki dio je podijeljen na tisuće aspekata, a dijelovi međusobno djeluju. Zbog složenosti sistema, potrebno je uspostaviti primarnu fazu sistema kako bi se pojednostavili projektni parametri kako bi se poboljšala njegova praktičnost.

2.1 projektovanje opreme za premazivanje

Za premazivanje raspršivanjem može se izračunati iz vakuumskog sustava, elektromagnetskog polja, distribucije plina, toplinskog sustava i drugih aspekata. Mehanička proizvodnja i kontrola prolaze kroz cijeli proces projektiranja, kao što je prikazano na slici 2.

2.1.1 vakuumski sistem

Dizajn vakuumskog sistema je relativno zreo dio dizajna, uglavnom uključujući sljedeće četiri dijelove:

(1) struktura komore - oblik dizajna je podešen režimom rada sistema. Vakuumska komora može biti dizajnirana kao jednokomorna, višekomorna i proizvodna linija. Za komoru koja proizvodi ravnu podlogu, treba izvršiti čvrstoću, krutost, stabilnost i druge optimizacijske konstrukcije, uzimajući u obzir izvodljivost i jednostavnost tehnologije obrade.

(2) izbor materijala - u skladu sa zahtjevima vakuumskog procesa, odaberite materijale koji zadovoljavaju zahtjeve niskog tlaka zasićene pare, dobru termičku i kemijsku stabilnost, lako degaziranje i nisku propusnost zraka. Na primjer, austenitni nehrđajući čelik, aluminijske legure, anaerobni bakar i tako dalje. Za opremu velike veličine, kako bi se smanjila ukupna težina opreme ili pokretnih dijelova, prioritet se može dati izboru aluminijske legure i drugih lakih metalnih materijala.

(3) projektovanje vakuumskih komponenti - vakuumsko brtvljenje, uvođenje elektroda, cjevovod i ventil, itd.

(4) izbor vakuumske pumpe i vakuumskog mjernog uređaja - općenito se može projektirati u skladu sa zajedničkim inženjerskim zahtjevima. Precizan dizajn zahteva kvantitativni proračun raspodele gustine procesnog gasa u vakuumskoj komori. Različiti tipovi gasa i različiti zahtjevi za čišćenje vakuumske komore moraju odabrati različite vakuumske pumpe i vakuum metre. Povratno ulje vakuum pumpe će izazvati zagađenje podloge, a reakcioni gas kao što je kiseonik oksidira ulje pumpe. Stoga se vakuumska pumpa bez suhe ulja često bira kao vakuumski pumpni sustav.

2.1.2 elektromagnetno polje

Relativno precizna konstrukcija elektromagnetskog polja je da simulira elektromagnetsko polje u procesu prskanja, umjesto da simulira samo elektromagnetsko polje magnetronske opreme za raspršivanje kada ne radi.

Izbor napajanja: izbor "napajanja" treba odrediti u skladu s različitim procesom, zajedničkim napajanjem istosmjernom strujom, ako je napajanje, RF napajanje i može ostvariti razne načine napajanja hibridnog napajanja.

Izbor materijala: za napajanje električnom energijom, snaga i usklađenost sa ljudstvom su veoma važno pitanje. Materijal za punjenje elektrode visokonaponskog napajanja zahtijeva visoku površinsku provodljivost i dobru kemijsku stabilnost. Materijali u magnetski kontrolisanoj meti mogu se podijeliti prema razini magnetske permeabilnosti. Magnetske čizme su materijali visoke propustljivosti, koji su uglavnom čisto industrijsko gvožđe.

Anoda i štit: pozicija prostora, potencijalni odnos, veličina i površina, kao i svojstva materijala anode treba uzeti u obzir u dizajnu anode kako bi se osigurao stabilan proces raspršivanja. U dizajnu štita, prvo treba razmotriti projektovanje električnog polja i potencijalni odnos kako bi se spriječilo da se neciljani materijali isperu i kontaminiraju film. Drugo, uzimajući u obzir performanse zaštitnih materijala, općenito su odabrani materijali sa niskim tlakom zasićene pare, visokim pragom raspršivanja i sukladnim zahtjevima vakuumskog procesa.

2.1.3 distribucija gasa

Distribucija gasa je izuzetno važna za premaz ploče podloge. Kroz dizajn mehaničke strukture, brzina promene gustine gasa je svedena na najmanju moguću mjeru u području taloženja, dok je izvan područja, vodica protoka sistema maksimizirana kako bi se poboljšala iskoristivost plina i efikasnost sistema za ekstrakciju. Mehanički dijelovi ili strukture koje kontroliraju distribuciju plina uključuju sustav distribucije zraka, strukturu vakuumske komore i pumpni sustav.

2.1.4 sistem grijanja

Sistem grijanja koji zadovoljava vakuumski sustav pečenja i rasta filma zahtijevaju temperaturne uvjete.

Gore navedena četiri aspekta i drugi koji nisu opisani uključuju dva aspekta mehaničke proizvodnje i kontrole, tako da treba uzeti u obzir faktore kao što su obradivost i vrijeme odziva.

2.2

Između različitih membranskih materijala treba razmotriti potrebu različitih procesa taloženja, implementaciju različitih tehnologija prskanja (dc, međufrekventnost, radio frekvencija, impuls, reakcija prskanja, i kombinacija između njih i razvoj tehnologije, ili primjena nove tehnologije , itd.), iste tehnologije prilagođavanja različitih procesnih parametara (snaga, pritisak vazduha, metode taloženja, itd.), predobrada (čišćenje, predgrevanje, itd.), prerada, termička obrada, itd.).

Cijeli proces oblaganja podijeljen je na četiri relativno nezavisna procesa, koji se odnose na sliku 3. Općenito govoreći, parametri koji uključuju promjenu plazme, ciljne površine i stanja supstrata su u velikoj mjeri parametri koje je potrebno kontrolirati u procesu.

Gasno pražnjenje: žarenje stvara plazmu, disocira radni gas, stvara katione i bombardira katodu pod dejstvom električnog polja, praćeno sekundarnom elektronskom emisijom i drugim fenomenima. Proučavanje plazme sjajnog pražnjenja je jedini način za proučavanje procesa taloženja.

Sukob u prskanju: općenito, sudar prskanja je proučavanje interakcije između nabijenih iona i površinskih čestica mete, te proces generiranja ciljnih atoma i atomskih klastera. Najčešće korištena teorija je teorija kaskadnog sudara. SRIM i drugi softver za zrelu simulaciju su široko korišteni u procesu simulacije prskanja.

Proces transporta: kretanje ciljnih atoma prema supstratu i drugim površinama uz određenu početnu brzinu, praćenu promjenama energije i impulsa, i na kraju neto usmjerenog transportnog volumena (broj čestica). Pod djelovanjem vanjskog polja (masa, moment, energija), proces transporta je komplikovaniji. MC i druge metode (PIC, CIC, CFD, itd.) Se obično koriste za dobijanje broja čestica koje su deponirane na supstratu. Pojednostavljena metoda izračunavanja transporta čestica deli sedimentne čestice u brze čestice (bez sudara, direktno na površinu supstrata) i spore čestice (sudar, difuzijsko kretanje na površinu supstrata). Efekti zagrevanja gasa, proreda i vetra (visoke energije neutralne čestice) rezultat su razmene momenta i energije između gasnih i energetskih čestica kroz sudar.

Rast filma: difuzija, migracija i agregacija ciljnih atoma na supstratu na kraju dovodi do rasta filma. Svojstva tankih filmova usko su vezana za temperaturu, konstante rešetke, površinska stanja i elektromagnetska polja supstrata. Svojstva filma će biti ozbiljno pogođena obradom filma u kasnijoj fazi, kao što je žarenje. MC i druge metode se općenito koriste za simulaciju rasta tankih filmova. Istovremeno, neke kompanije mogu postići profesionalni dizajn sistemskih membrana.

2.3 dizajn numeričke simulacije

Proces nanošenja prskanja reprodukovan je kompjuterskom simulacijom, a rezultati projektovanja su prikazani i analizirani da bi se optimizirao projektovanje i projektovanje procesa, kao što je prikazano na slici 4. \ t

Inženjerski dizajn može postići parametarski dizajn: korištenje postojećeg komercijalnog softvera: Pro / E, UG, Ansys i drugi sekundarni razvoj. Dizajn procesa je simulacija procesa prskanja dizajniranjem ili korištenjem postojećeg softvera za analizu i optimizaciju procesa i analizu utjecaja mehaničke strukture na proces.

Proces projektovanja je razvijen u generalni projektni softver za realizaciju 3D modeliranja i mehaničke sveobuhvatne analize performansi mehaničke konstrukcije (dio inženjerskog projektovanja), simulaciju procesa i analize elektromagnetskog polja, termalnog polja i prostorne raspodjele čestica u realnom vremenu, kao i vizualizacija procesa simulacije za optimizaciju procesne i mehaničke strukture. Može da razmenjuje podatke sa drugim softverom.

Dalji razvoj je da se cijeli proces projektovanja prenese sa djelomičnog na cjelokupni dizajn kako bi se u najvećoj mjeri eliminirali ljudski faktori. Razviti inteligentni softverski sistem sa ekspertnim sistemom, parametarskim dizajnom, automatskom kontrolom i daljinskim upravljanjem.

Inženjerski dizajn opreme za premazivanje, dizajn procesa oblaganja i računska numerička simulacija dvaju su komplementarni jedni drugima: oprema za premazivanje određuje realizaciju procesa oblaganja, proces prevlačenja unapređuje opremu za premazivanje, i dizajn kompjuterske simulacije visokih performansi pruža snažnu podršku za dizajn ova dva modela.