Câmara do depósito do metal do vácuo

Tipos de câmaras de deposição de metal a vácuo

Uma **câmara de deposição de metal a vácuo** é um aparelho para deposição a vapor, sob alto vácuo, de uma camada de um material de interesse sobre um material de substrato para criar um revestimento ou filme. Seus diferentes tipos se relacionam principalmente ao método de deposição do material.

• MÁQUINAS DE REVESTIMENTO A VÁCUO

  Um termo geral para máquinas que usam alto vácuo para revestir outros materiais. As máquinas de revestimento a vácuo podem ser divididas em muitas subcategorias com base nos métodos de revestimento físico e químico a vapor, como máquinas de revestimento por evaporação a vácuo, máquinas de revestimento PVD e máquinas de revestimento CVD.

• CÂMARA DE REVESTIMENTO POR EVAPORAÇÃO A VÁCUO

  Uma câmara de vácuo para revestir materiais por meio de evaporação térmica. Por exemplo, uma câmara de revestimento por evaporação a vácuo O ou O usa um design de fonte dupla para um revestimento mais uniforme e maior produtividade. A espessura do revestimento é controlada por um monitor de espessura in situ. Uma fonte de feixe de elétrons opcional aumenta a variedade de materiais do filme usando aquecimento por feixe de elétrons para evaporar os materiais alvo.

• CÂMARAS DE REVESTIMENTO PVD

  Uma câmara de deposição a vácuo PVD é onde ocorre a deposição por pulverização física. O material alvo é bombardeado com um plasma de alta energia no processo PVD, e as partículas são ejetadas (completamente bombardeadas) do alvo, movendo-se em uma trajetória reta até pousarem no substrato para formar um filme fino ou revestimento. Algumas câmaras de revestimento PVD comuns são câmaras de revestimento por pulverização por magnetron, câmaras de deposição a vácuo por pulverização por magnetron reativa de RF, câmaras de deposição por pulverização por íons de arco e muito mais.

• CÂMARAS DE REVESTIMENTO CVD

  O projeto das câmaras de deposição CVD para deposição química em fase vapor pode não exigir alto vácuo. Os componentes gasosos reativos reagirão na superfície do substrato aquecido e formarão materiais de revestimento sólidos por meio de uma reação de superfície. Alguns tipos de câmaras CVD são câmaras CVD térmicas, câmaras CVD de plasma, câmaras LPCVD (CVD de baixa pressão) e câmaras APCVD (CVD de pressão atmosférica).

Especificações e Manutenção

As seguintes são algumas especificações importantes a serem consideradas ao investir em uma máquina ou câmara de revestimento de metal por deposição a vácuo:

• Nível de Vácuo

  A câmara de deposição de metal a vácuo possui um nível de vácuo final ou operacional. É uma especificação crucial, pois a qualidade do revestimento depende do nível de vácuo. Para resultados de revestimento ótimos, procure uma câmara que tenha uma pressão final de 1x10-6 torr ou melhor.

• Diâmetro Interno e Comprimento

  O tamanho da câmara de deposição influenciará os tamanhos dos substratos e a quantidade de substratos que ela pode manipular em uma única corrida. Escolha uma câmara com um diâmetro interno e comprimento que atenda às necessidades de produção do negócio.

• Tipos de Bombas de Vácuo

  A câmara de deposição terá uma ou duas bombas de vácuo. Elas geralmente são uma combinação de uma bomba de pré-vácuo (primária) e uma bomba de alto vácuo (secundária) ou uma única bomba de alto vácuo de dois estágios. A bomba de pré-vácuo pode ser uma bomba rotativa de palhetas selada a óleo ou uma bomba de parafuso, e a bomba de alto vácuo pode ser uma bomba de arrasto ou uma criobomba. Selecione uma câmara com um tipo de bomba que atenda às necessidades de produção.

• Componentes Básicos

  Os componentes básicos da câmara de deposição incluem uma válvula de bloqueio, um tee, um cotovelo e uma flange de vácuo. A válvula de vácuo controla o fluxo do gás para dentro e para fora da câmara. Uma válvula de vácuo com grande diâmetro é preferível; ela reduz a condutância do gás na câmara. As válvulas de vácuo e as flanges são feitas de materiais metálicos que podem suportar um alto nível de vácuo. A pressão e a temperatura operacionais devem corresponder aos requisitos do componente de vácuo.

• Fontes de Revestimento

  Uma fonte de revestimento na câmara de deposição fornece o material a ser depositado em forma evaporada ou pulverizada. A fonte de revestimento varia em diferentes câmaras. Algumas fontes de revestimento comuns são fontes de evaporação térmica, evaporadores de feixe de elétrons, fontes de pulverização catódica e fontes de coevaporação térmica. Selecione uma câmara com uma fonte de revestimento que seja compatível com o material de revestimento preferido e o método de deposição.

• Blindagem

  As câmaras de deposição geralmente possuem blindagem térmica ou blindagem radiante. A blindagem térmica reduz a perda de calor dos substratos para a parede da câmara. Também aumenta a quantidade de material depositado no substrato. A blindagem radiante protege os substratos da radiação emitida pela fonte do material de revestimento.

• Sistema de Filtração

  Um sistema de filtração na câmara de deposição (como uma criobomba) ajuda a capturar e remover impurezas. Pode ser um elemento de filtro descartável ou reutilizável. Um sistema de filtração melhora a qualidade do revestimento minimizando o efeito de impurezas.

Manutenção

A manutenção de rotina adequada da câmara de deposição a vácuo prolonga sua vida útil e garante que ela funcione de forma eficiente. Aqui estão algumas dicas de manutenção:

• Limpeza de rotina: Siga as instruções do fabricante para limpar as partes internas da câmara de deposição. Use os agentes e ferramentas de limpeza recomendados. A limpeza previne contaminação e acúmulo de resíduos que podem afetar a qualidade do revestimento.
• Cuidado com a bomba de vácuo: Cuide da bomba de vácuo trocando o óleo de rotina. Além disso, limpe e substitua os filtros das bombas conforme necessário. Essa manutenção garantirá que a bomba forneça e mantenha o nível de vácuo necessário.
• Superfícies de vedação: O vácuo da câmara de deposição é mantido pelas juntas de vedação e superfícies de vedação. Inspecione frequentemente as superfícies de vedação e as juntas. Limpe-as sempre que necessário e substitua-as se estiverem danificadas ou desgastadas. Isso evitará vazamentos de ar e manterá o nível de vácuo necessário.
• Sistema de monitoramento: Monitore regularmente o desempenho da câmara de deposição. Preste atenção a parâmetros como temperatura, pressão e taxa de revestimento. Defina alarmes para notificar sempre que um parâmetro estiver fora da faixa de operação normal. Investigue e corrija prontamente quaisquer leituras anormais para evitar danos na câmara.

Cenários de aplicação de câmaras de deposição de metal a vácuo

• Indústrias Óticas

  Nas indústrias óticas, uma câmara de deposição de metal a vácuo é usada para produzir revestimentos antirreflexivos, revestimentos refletivos ou outros revestimentos óticos em lentes, filtros, espelhos, prismas, separadores de feixe e outros elementos óticos. Os revestimentos podem melhorar a transmissão, reduzir a reflexão ou fornecer seletividade espectral específica.

• Microeletrônica e Fabricação de Semicondutores

  A indústria de fabricação de semicondutores utiliza extensivamente câmaras de deposição a vácuo para o PVD de filmes finos, ligas e compostos em wafers e outros substratos. As camadas são dielétricos de porta, interconexões metálicas, barreiras de difusão, filmes semicondutores, etc. Diferentes tipos de câmaras de deposição a vácuo para metais são usados nesta indústria, como evaporação térmica, evaporação por feixe de elétrons ou pulverização. A câmara de deposição de metal em câmaras de fabricação de semicondutores é caracterizada por alta precisão, uniformidade, repetibilidade e confiabilidade.

• Fabricação de células solares

  A fabricação de células solares utiliza câmaras de deposição a vácuo para o PVD de óxidos condutores transparentes (TCOs), contatos metálicos e outros filmes finos. Esses filmes são geralmente usados em células solares de filme fino, como células solares de telureto de cádmio (CdTe) e seleneto de cobre-índio-gálio (CIGS).

• Revestimento de Filme Fino Ótico

  Uma câmara de deposição a vácuo para metais é comumente usada para fazer revestimentos de filme fino ótico em vários dispositivos óticos. Por exemplo, os revestimentos antirreflexivos em lentes de câmera ou revestimentos de espelho em telescópios. Os materiais de revestimento são frequentemente usados para revestimento de filme ótico, como fluoreto de magnésio, dióxido de titânio, sílica, fluoreto de tório, óxido de zircônio, etc.

• Diodos Emissores de Luz (LEDs)

  A fabricação de dispositivos LED emprega câmaras de deposição a vácuo para o PVD de contatos metálicos e contatos ôhmicos. Esses contatos são feitos nas camadas de semicondutores. A deposição de metal não apenas garante boas conexões elétricas, mas também fornece alto rendimento, eficiência, rendimento e precisão de padrões finos.

• Dispositivos de Armazenamento de Dados

  A fabricação de dispositivos de armazenamento de dados - como unidades de disco rígido (HDDs) e discos de armazenamento de dados óticos - pode depender de uma câmara de deposição a vácuo para o PVD de filmes finos magnéticos, camadas de gravação e revestimentos protetores.

• Indústria Automobilística

  Na indústria automobilística, uma câmara de deposição a vácuo para metais é geralmente usada na produção de escudos de janelas de carros para depositar revestimentos refletivos ou de baixa emissividade em vidro de automóveis. Os revestimentos podem melhorar o isolamento térmico, reduzir a transmissão UV ou fornecer propriedades reflexivas específicas para melhorar a economia de combustível e o conforto do passageiro.

Como escolher câmaras de deposição de metal a vácuo

Ao adquirir câmaras de deposição a vácuo VPD para venda, os compradores devem considerar seus usos pretendidos e os materiais de deposição necessários. Diferentes indústrias têm necessidades distintas, por isso os compradores devem escolher uma máquina que atenda aos seus requisitos específicos. Por exemplo, um revestimento resistente à corrosão será necessário se estiver depositando materiais em substratos quimicamente resistentes.

Os compradores também devem considerar o tamanho da câmara da máquina e a capacidade do suporte do substrato. Eles precisam garantir que haja espaço suficiente para acomodar as amostras que serão usadas. Câmaras maiores com vários suportes de substrato serão necessárias se estiver depositando materiais em vários substratos simultaneamente.

As máquinas de deposição a vácuo fornecem diferentes espessuras de revestimento e taxas de crescimento, dependendo do material que está sendo depositado e da fonte de evaporação usada. Os compradores devem escolher uma máquina que possa atingir a espessura de revestimento e a taxa de crescimento desejadas para sua aplicação. Eles também devem garantir que a máquina escolhida tenha os sistemas de controle necessários para monitorar e regular os parâmetros de deposição.

Para maximizar a eficiência, os compradores devem obter sistemas de deposição a vapor que podem ser integrados aos seus processos de produção existentes. Essas máquinas ajudarão a otimizar os fluxos de trabalho e melhorar a produtividade.

Os compradores terão que escolher entre um sistema de deposição evaporativa e uma câmara de deposição química em fase vapor, dependendo de sua preferência. Por exemplo, uma câmara de deposição química em fase vapor é bastante popular devido à sua capacidade de atingir qualidade de revestimento superior. Ao mesmo tempo, uma máquina de deposição evaporativa tem a vantagem de ser mais fácil e rápida de operar.

Mais importante ainda, os compradores devem conhecer os requisitos de energia e refrigeração das câmaras de deposição a vácuo. Eles precisam garantir que o sistema escolhido possa ser suportado por suas instalações sem a necessidade de atualizações caras na infraestrutura.

Por fim, os compradores devem considerar os requisitos de manutenção e assistência técnica e os custos das máquinas. Eles precisam garantir que o fabricante ofereça suporte e serviços adequados para atender às suas necessidades de manutenção. Além disso, eles devem considerar a disponibilidade de peças sobressalentes para os componentes da máquina.

Câmara de deposição de metal a vácuo P&R

P1: Qual a diferença entre metalização a vácuo e pulverização?

R1: Metalização a vácuo refere-se a um processo de revestimento em que um metal é vaporizado em uma câmara de vácuo e, em seguida, condensado em um substrato, formando um filme fino. O processo também é conhecido como deposição de metal a vácuo (VMD). A pulverização, por outro lado, é uma técnica VMD em que um plasma de gás argônio faz com que átomos sejam ejetados de um cátodo alvo. Os átomos ejetados então se movem pela câmara de vácuo para revestir o substrato.

P2: A deposição de metal a vácuo é a mesma que a deposição química em fase vapor?

R2: Não. A deposição química em fase vapor (CVD) é diferente da deposição de metal a vácuo. Na CVD, um filme sólido é formado por meio de reações químicas entre precursores gasosos. Outra diferença é que a CVD ocorre em pressão baixa a atmosférica, enquanto a VMD é realizada em níveis de alto vácuo.

P3: Quais são as vantagens de usar uma câmara de deposição a vácuo?

R3: As câmaras de deposição de metal a vácuo têm várias vantagens. Elas podem criar revestimentos lisos e uniformes com níveis muito altos de transparência. Os revestimentos microfinos que as câmaras produzem são duráveis e resistentes a riscos. As câmaras VMD também podem ser usadas para depositar uma variedade de materiais, incluindo metais, dielétricos e ligas.

P4: Quais são as limitações das câmaras de deposição a vácuo?

R4: A principal limitação da câmara de deposição de metal a vácuo é que o processo pode ser caro e demorado. Além disso, a câmara VMD só pode revestir materiais com uma determinada forma e tamanho. Quando o substrato é muito grande ou muito pequeno, a deposição pode ser irregular ou não ocorrer. Por fim, o revestimento gerado na câmara VMD só pode aderir bem a materiais cujas superfícies estejam limpas.