







真空镀膜机原理和各部件分析
机械泵:也叫前级泵,机械泵是应用***广泛的一种低真空泵,它是用油来保持密封效果并依靠机械的方法不断的改变泵内吸气空腔的体积,使被抽容器内气体的体积不断膨胀从而获得真空。
1、机械泵的分类:机械泵有很多种,常用的有滑阀式(此主要应用于大型设备)、活塞往复式、定片式和旋片式(此目前应用***广泛,本文主要介绍)四种类型。
2、机械泵是从大气开始工作的,它的主要参数有极限真空,抽气速率,此为设计与选用机械泵的重要依据。单级泵可以将容器从大气抽到1、0*10-1PA的极限真空,双级机械泵可以将容器从大气抽到6、7*10-2帕,甚至更高
3、机械泵常常被用来抽除干燥的空气,但不能抽除含氧量过高和腐蚀性的气体,机械泵一般被用来抽除气体,但是对水气没有好的效果,所以它不能抽除水气。旋片泵中起主要作用的部件是弹片、定子、转子等,转子在定子里面但与定子不同心轴,象两个内切圆,转子槽内装有两片弹片,两弹片中间装有弹簧,保证了弹片紧紧贴在定子的内壁。
真空镀膜机工件除气的必要性和真空镀膜机分类介绍
真空状态是支持真空镀膜机运作的环境,特别是需要高真空度的设备,通常我们需要达到高真空度,抽气系统的作用是功不可没的,但除了抽气系统外,在真空镀膜设备运行的过程中,还有一点就是,工件的除气。
有些工件它本身内部存在着很多的气体、水分等,这些物质都会随着设备加热时被排放到真空室中,降低了真空度,更甚者,有些气体带***性成分,直接损害到真空室内部机械结构,造成设备不能正常运作。另外,正在镀膜过程中,由于工件内气体加热膨胀,容易使已经镀上的膜层裂开,当然这个情况出现的机率视工件本身物理性质有关,像塑料等容易膨胀的,机率就比较高,像金属等硬质的,机率就比较低,但也不能忽视,因此工件的除气是非常必要的。
通常我们使用的工件除气方法是烘烤,通过加热把工件内的气体、水分排出,在镀膜前,抽气的同时,对工件进行加热,当工件内水分和气体由于加热而放出后,随着真空室内的气体一起被真空泵抽出。
针对不同的工件采取不一样的除气措施,有效控制工件内部气体与水分排放,提高镀膜的稳定性和均匀性。真空镀膜机分类和适用范围真空镀膜机主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜,具体包括很多种类,包括真空离子蒸发,磁控溅射,MBE分子束外延,PLD激光溅射沉积等很多种。主要思路是分成蒸发和溅射两种。
真空镀膜机真空室形变带来的影响
为尽量减小真空镀膜机真空室形变带来的影响,我们将导轨、丝杆等传动件固定于一个刚性的中间层上,其与真空室底壁之间采用点、线、面活性支撑,以吸收和隔离形变,并设置形变补偿调节机构,在系统抽真空之前,参照有限元计算提供的理论数据预设适当的补偿量,以使其在真空状态下达到平衡。
为了验证有限元计算的结果,对真空室的形变和补偿进行了测试。首先,将四只千分表***在工作台安装基点的真空壁外侧,当真空室由大气抽到真空时,记录各千分表的变化量,经处理后为用激光自准直仪调整设备形变补偿。
由水平调整的自准直仪发出一束激光穿过真空室的玻璃窗照射固定于工作台上的反射镜,在大气环境下调整设备形变补偿调节机构,使反射光束进入自准直仪接收视场,记录两维角度偏差。
按有限元计算的真空状态下的补偿量再次调整,显然,此时的反射光束已远离自准直仪接收视场,但一旦真空室进入真空状态,反射光束又重新进入自准直仪的接收视场,记录此时的两维角度偏差。前后两次显示的两维角度偏差基本吻合。
工作台运动副的润滑及对真空环境的影响工作台的扫描是处于真空室环境下的频繁运动,除用滚动代替滑动来降低摩擦系数外,在导轨、丝杆等运动副之间采取良好的润滑是保证刻蚀装置长时间正常运行的必要条件。
真空中的润滑的方式通常有镀固体润滑膜和直接使用润滑剂等镀膜容易***导轨的运动精度,且工艺复杂。
为此,我们测试了一种市场商品――二硫化钼润滑剂的润滑效果,将该润滑剂直接喷涂在运动副表面,并用四极质谱仪分析了该润滑剂在真空中挥发出的气体的主要成分。
