Cómo funciona una máquina de recubrimiento al vacío por pulverización catódica con magnetrón-Ningbo Danko Vacuum Technology Co., Ltd.

Cómo funciona una máquina de recubrimiento al vacío por pulverización catódica con magnetrón

pulverización catódica con magnetrón es una técnica popular de recubrimiento al vacío que se utiliza para crear películas funcionales y decorativas para una amplia gama de aplicaciones. La técnica se emplea ampliamente en la industria electrónica, por ejemplo, en la producción de componentes electrónicos como microprocesadores, chips de memoria, microcontroladores y transistores.

El proceso de pulverización catódica implica el bombardeo de un material objetivo mediante corriente continua de alto voltaje o corriente continua pulsada, RF o CA. El proceso también requiere una cámara de alto vacío y bombas para mantener el ambiente lo más limpio posible.

Antes de que pueda comenzar el proceso de pulverización catódica, la cámara debe llenarse con un gas adecuado para el proceso. Este gas es generalmente argón pero también se pueden utilizar otros gases como el oxígeno. El tipo correcto de gas depende de los materiales específicos que se depositan y de las propiedades necesarias para que el recubrimiento realice la función prevista.

Dependiendo del proceso que esté buscando, el sistema de energía variará, pero todos tienen el mismo principio básico: corriente continua de alto voltaje o corriente continua pulsada fluye a través del cátodo donde se encuentran la pistola de pulverización y el material objetivo. Esta energía debe aumentar desde un voltaje más bajo antes de activar completamente el proceso de deposición.

El cátodo en sí se monta sobre el sustrato y puede tener forma redonda o rectangular para adaptarse a los requisitos de su aplicación. La configuración redonda es mejor para sistemas de un solo sustrato, mientras que el cátodo rectangular es ideal para sistemas en línea.

Cuando se completa el proceso de pulverización catódica, es hora de cargar el sustrato en la cámara de disposición principal y prepararlo para la deposición. Por lo general, esto se hace fijándolo a un soporte de sustrato que sostiene el sustrato y lo asegura dentro de la cámara. El soporte también puede tener una opción para cargar y sacar el sustrato sin comprometer el nivel de vacío.

En muchos sistemas de pulverización catódica con magnetrón, el sustrato se carga en la cámara de deposición a través de una compuerta, lo que le permite entrar y salir de la cámara de bloqueo de carga sin comprometer el entorno de vacío. Esto evita daños al sustrato o a los materiales y permite un cambio rápido del material de deposición.

Una vez cargado el sustrato, se coloca dentro de la cámara de deposición principal donde se ubicará una pistola de pulverización con el material de recubrimiento deseado y una pistola de pulverización para bombear el gas a la cámara. Una vez que el gas está en su lugar, un fuerte campo magnético detrás del material objetivo crea las condiciones para que se produzca la pulverización catódica.

Durante el proceso de pulverización catódica, los iones cargados de alta energía se expulsan del material objetivo al sustrato. Estos iones tienen una alta densidad iónica, lo que los hace relativamente estables en la atmósfera de pulverización catódica y dan lugar a altas tasas de deposición. La morfología iónica del material pulverizado sobre la superficie dependerá de varios factores, incluido el ángulo de polarización de los iones y la energía de unión de los iones a la superficie.

La densidad de iones de pulverización y la velocidad de pulverización de los átomos metálicos también se verán afectadas por la presión a la que se crea el plasma, es decir, la presión mTorr, que puede oscilar entre 10-3 y aproximadamente 10-2. La tasa de pulverización catódica de materiales como aislantes y materiales conductores se reducirá debido a los menores potenciales de ionización de estos materiales.

Máquina de recubrimiento por pulverización catódica

Los recubrimientos iónicos y de pulverización catódica de arco múltiple se pueden depositar en una amplia gama de colores. La gama de colores se puede mejorar aún más introduciendo gases reactivos en la cámara durante el proceso de deposición. Los gases reactivos más utilizados para revestimientos decorativos son el nitrógeno, el oxígeno, el argón o el acetileno. Los revestimientos decorativos se producen en una determinada gama de colores, dependiendo de la relación metal-gas del revestimiento y de la estructura del revestimiento. Ambos factores pueden modificarse cambiando los parámetros de deposición.

Antes de la deposición, las piezas se limpian para que la superficie esté libre de polvo o impurezas químicas. Una vez iniciado el proceso de recubrimiento, todos los parámetros relevantes del proceso se monitorean y controlan continuamente mediante un sistema de control automático por computadora.

• Material del sustrato: Vidrio, Metal (acero al carbono, acero inoxidable, latón), Cerámica, Plástico, Joyería.

• Tipo de Estructura: Estructura vertical, Acero Inoxidable #304.

• Película de recubrimiento: Película metálica multifuncional, película compuesta, película conductora transparente, película que aumenta la reflectancia, película protectora electromagnética, película decorativa.

• Color de la película: varios colores, negro pistola, color dorado titanio, color dorado rosa, color acero inoxidable, color púrpura, negro oscuro, azul oscuro y otros colores más.

• Tipo de película: TiN, CrN, ZrN, TiCN, TiCrN, TiNC, TiALN y DLC.

• Consumibles en producción: titanio, cromo, circonio, hierro, aleaciones; objetivo plano, objetivo cilíndrico, objetivo doble, objetivo opuesto.

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