真空镀膜设备维护和保养

真空镀膜设备简介

Vacuum coating equipment

真空镀膜设备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。

需要镀膜的被成为基片，镀的材料被成为靶材。 基片与靶材同在真空腔中。

蒸发镀膜一般是加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来，并且沉降在基片表面，通过成膜过程（散点－岛状结构-迷走结构-层状生长）形成薄膜。 对于溅射类镀膜，可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材，并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来，并且最终沉积在基片表面，经历成膜过程，最终形成薄膜。

真空镀膜设备使用步骤

一、电控柜的操作

1. 开水泵、气源

2. 开总电源

3. 开维持泵、真空计电源，真空计档位置V1位置，等待其值小于10后，再进入下一步操作。约需5分钟。

4. 开机械泵、予抽，开涡轮分子泵电源、启动，真空计开关换到V2位置，抽到小于2为止，约需20分钟。

5. 观察涡轮分子泵读数到达250以后，关予抽，开前机和高阀继续抽真空，抽真空到达一定程度后才能开右边的高真空表头，观察真空度。真空到达2×10-3以后才能开电子枪电源。

二、DEF-6B电子枪电源柜的操作

1. 总电源

2. 同时开电子枪控制Ⅰ和电子枪控制Ⅱ电源：按电子枪控制Ⅰ电源、延时开关，延时、电源及保护灯亮，三分钟后延时及保护灯灭，若后门未关好或水流继电器有故障，保护灯会常亮。

3. 开高压，高压会达到10KV以上，调节束流可到200mA左右，帘栅为20V/100mA，灯丝电流1.2A，偏转电流在1~1.7之间摆动。

三、关机顺序

1. 关高真空表头、关分子泵。

2. 待分子泵显示到50时，依次关高阀、前级、机械泵，这期间约需40分钟。

3. 到50以下时，再关维持泵。

真空镀膜设备适用范围

1．建筑五金：卫浴五金（如水龙头）．门锁．门拉手．卫浴、门锁、五金合叶、家具等

2．制表业：可用于表壳．表带的镀膜、水晶制品

3．其它小五金：皮革五金．不锈钢餐具．眼镜框、刀具、模具等．

4．大型工件：汽车轮毂、不锈钢板．招牌．雕塑等

5、不锈钢管和板（各种类型表面）

6、家具、灯具、宾馆用具

7、锁具、拉手、卫浴五金、高尔夫球头、不锈钢餐具、器血等五金制品镀超硬装饰膜。

8、手表、表带、眼镜、首饰等装饰品镀超耐磨装饰（金银）纳米膜和纳米膜和纳米叠层膜。

真空镀膜设备维护和保养

1、真空镀膜设备每完成200个镀膜程序以上，应清洁工作室一次。方法是：用烧碱（NaOH）饱和溶液反复擦洗真空室内壁，（ 注意人体皮肤不可以直接接触烧碱溶液，以免灼伤）目的是使镀上去的膜料铝（AL）与NaOH发生反应，反应后膜层脱落，并释放出氢气。再用清水清洗真空室和用布沾汽油清洗精抽阀内的污垢。

2、当粗抽泵（滑阀泵，旋片泵）连续工作一个月（雨季减半），需更换新油。方法是：拧开放油螺栓，放掉旧油，再将泵启动数秒，使泵内的旧油完全排放出来。拧回放油螺栓，加入新油至额定量（油视镜观察）。连续使用半年以上，换油时应将油盖打开，用布擦干净箱内污垢。

3、扩散泵连续使用6个月以上，抽速明显变慢，或操作失当，充入大气，拆去联结水管，卸下电炉盘，将一级喷嘴拧出，先用汽油将泵腔及泵胆清洗一遍，再用洗衣粉兑水清洗一遍，然后用清水彻底清洗干净，待水份挥发干以后，装好泵胆，加入新扩散泵油，并装回机体，接好水管，装好电炉盘，便可以重新开机。在重新开机前，要注意检漏工作。方法是：启动维持泵，关好大门，数分钟后，观察扩散泵部分真空度是否达到6X10帕，否则要进行检漏。检查联接处是否装密封胶圈，或压坏密封圈。排除漏气隐患后方可加热，否则扩散泵油会烧环，无法进入工作状态。2100433B

真空镀膜设备内容简介

《真空镀膜设备》详细介绍了真空镀膜设备的设计方法与镀膜设备各机构元件的设计计算、设计参数的选择，其中重点、系统地介绍了磁控溅射靶的设计计算和溅射镀膜的膜厚均匀性设计。全书共分13章，主要讲解真空镀膜室结构、镀膜室工件架、真空镀膜机的加热与测温装置、真空镀膜机的抽气系统、真空室电和运动的导入结构、溅射镀膜设备的充布气系统、蒸发源、磁控溅射靶、溅射镀膜的膜厚均匀性等方面的设计与计算。

《真空镀膜设备》有很强的实用性，适合真空镀膜设备的设计制造、真空镀膜设备的应用等与真空镀膜技术有关的行业从事设计、设备操作与维护的技术人员使用，还可用作高等院校相关专业师生的教材及参考书。

真空镀膜设备图书目录

1 真空镀膜设备设计概述

2 真空镀膜室结构设计计算

2.1 基本设计原则

2.1 2镀膜室的材料选择与焊接要求

2.2.1 材料选择

2.2.2 焊接要求

2.3 镀膜室壁厚的计算

2.3.1 镀膜室的计算壁厚

2.3.2 镀膜室的实际壁厚与壁厚附加量

2.3.3 镀膜室的最小壁厚

2.4 圆筒形镀膜室壳体的设计计算

2.4.1 圆筒形镀膜室基本设计参数

2.4.2 圆筒形镀膜室的强度(壁厚)计算

2.4.3 外压圆筒加强圈的设计

2.4.4 简体加工允许偏差

2.4.5 镀膜室封头的壁厚计算

2.5 圆锥形壳体的设计

2.6 盒形壳体设计

2.7 压力试验

2.8 真空镀膜室门设计

2.9 真空镀膜室的冷却

3 镀膜室升降机构的设计

3.1 立式镀膜机真空室的升降机构

3.1.1 机械升降机构

3.1.2 液压升降机构

3.1.3 气动液压相结合的升降机构

3.2 真空室的复位

4 镀膜室工件架的设计

4.1 常用工件架

4.1.1 球面行星传动工件架

4.1.2 摩擦传动工件架

4.1.3 齿轮传动工件架

4.1.4 拨杆传动工件架

4.2 工件架的转速

5 真空镀膜机的加热与测温装置

5.1 加热方式及其装置

5.2 测温方式与装置

5.3 真空室内引线设计

6 真空镀膜机的挡板机构

7 真空镀膜机的抽气系统设计

7.1 镀膜设备用真空系统

7.1.1 普通镀膜设备用典型高真空系统

7.1.2 超高真空系统

7.2 真空镀膜机抽气系统的设计

7.2.1 真空镀膜设备对抽气系统的要求

7.2.2 镀膜机抽气系统的放气量计算

7.2.3 真空泵的选择

8 真空室内电和运动的导人导出结构设计

8.1 电导人导出结构设计

8.1.1 电导入导出结构设计要求

8.1.2 电导入导出部件的结构形式

8.2 运动导入导出结构设计

8.2.1 常规转轴动密封导入导出结构

8.2.2 磁流体动密封运动导入导出结构

8.2.3 金属波纹管密封柔性运动导入导出结构

8.2.4 磁力驱动动密封运动导入导出结构

9 充布气系统设计

9.1 充布气系统设计原则

9.2 充布气系统结构设计

9.2.1 充布气系统类型及结构

9.2.2 布气管路结构形式

9.2.3 充布气管路分析计算

9.3 充气控制方式设计

9.3.1 封闭式气压稳定充气控制

9.3.2 质量流量控制器充气控制

9.4 真空室内充大气时间计算

10 电磁屏蔽结构设计

10.1 真空镀膜设备屏蔽概述

10.2 电磁辐射屏蔽设计

11 蒸发源的设计计算

11.1 电阻加热式蒸发源的热计算

11.2 e型枪蒸发源的设计计算

11.2.1 灯丝参数计算

11.2.2 磁偏转线圈及灯丝位置的确定

11.2.3 膜材蒸发时所需热量

11.2.4 e型枪蒸发源的水冷却

11.2.5 e型枪蒸发源的电源

11.2.6 多枪蒸发源的设计安装

11.3 感应加热式蒸发源的结构设计

11.3.1 坩埚设计

11.3.2 电源及其频率的选择

11.4 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布

11.4.1 点蒸发源的膜厚分布

11.4.2 小平面蒸发源膜厚分布

11.4.3 环形蒸发源

11.4.4 矩形平面蒸发源

11.4.5 蒸发源与基片的相对位置

12 磁控溅射靶的设计

12.1 靶磁场的设计原则

12.1.1 磁场强度的选择

12.1.2 磁场均匀性：

12.1.3 矩形靶弯道磁场设计

12.1.4 磁场设计改进方法

12.2 磁控靶的磁场设计计算

12.2.1 三维直角坐标系中的靶磁场

12.2.2 矩形平面磁控溅射靶的磁场

12.2.3 圆形平面磁控溅射靶的磁场计算

12.2.4 同轴圆柱磁环溅射靶的磁场计算

12.2.5 同轴圆柱条形磁体溅射靶的磁场计算

12.2.6 S枪溅射靶的磁场计算

12.3 平面磁控靶结构改进

12.3.1 运动磁场的靶结构

12.3.2 双环组合磁极靶结构

12.3.3 组合磁场靶结构

12.3.4 磁场分流靶结构

12.3.5 其他磁体形式的靶结构

12.4 永磁体及导磁片设计

12.4.1 永磁体材料

12.4.2 导磁垫片

12.5 阳极与屏蔽罩的设计

12.5.1 阳极设计

12.5.2 屏蔽罩设计

12.6 溅射靶水冷系统的设计与计算

12.6.1 冷却水流速率的计算

12.6.2 冷却水管内径的计算

12.6.3 冷却水管长度

12.7 靶材的设计选择

12.7.1 靶材的种类

12.7.2 靶材的选用原则

12.7.3 对靶材的技术要求

12.7.4 靶材与阴极背板的连接

12.7.5 常用靶材

12.8 磁控溅射靶设计方法

12.8.1 靶设计分析方法

12.8.2 磁控靶设计程序

13 溅射镀膜的膜厚均匀性设计

13.1 溅射镀膜不均匀性的原因及影响因素

……

三个高真空腔室独立运行，最低真空：10^-7Pa，最高温度：800℃。

1、机片尺寸为10*10毫米；2、基片（样品）加热温度为300度；3、漏率小于10e-7pa;4、极限真空5*10e-4pa;5、从大气抽气6。6*10e-6pa。

手套箱内气体纯度：O21ppm, H2O1ppm；真空腔内的极限真空度：9´10-7mbar;沉积速率分辨率：0.01埃/秒；沉积厚度分辨率：1埃/秒；共蒸源：2个；。