ITO真空镀膜设备结构设计分析
《真空镀膜设备》课件
通过自动化和智能化的技术手段，降低人工成本和操作难度。
节能减排技术
研究节能减排技术在真空镀膜设备中的应用，以降低能耗和减少环 境污染。
高效清洗与维护技术
开发高效、环保的清洗和维护技术，以降低设备维护成本和延长设 备使用寿命。
感谢您的观看
THANKS
真空泵的工作原理
利用机械或物理的方法，从真空系统中排除气体分子 。
真空度的测量与控制
使用真空计测量真空度，通过调节阀门或泵的工作状 态来控制真空度。
真空室的清洁与维护
定期清洁真空室，确保其内部无残留物，以保持高真 空度。
镀膜材料的蒸发与凝结
01
蒸发源的选择
根据镀膜材料的不同，选择相应 的蒸发源，如电阻加热、电子束 加热等。
设备。
高精度
能够实现纳米级薄膜厚度的控 制。
高质量
镀膜过程中无杂质混入，薄膜 纯度高。
长寿命
设备结构稳定，维护成本低。
真空镀膜设备的应用领域
01
02
03
光学领域
镀膜在眼镜、相机镜头、 太阳能集热管等方面有广 泛应用。
电子领域
镀膜在集成电路、电子元 件、平板显示器等方面有 重要应用。
装饰领域
镀膜在金属工艺品、高档 家具、钟表等方面有装饰 作用。
01
03
真空系统的维护和保养对于设备的正常运行至关重要 ，定期检查和清洁各部件，确保其正常运转，是保证
设备性能和延长使用寿命的关键。
04
为了保证设备的稳定运行和延长使用寿命，真空系统 的设计和制造需要充分考虑材料的选择、密封性能以 及各部件之间的连接与配合。
加热系统
加热系统是实现真空镀膜工艺的重要部分，其主 要功能是为工件和/或镀膜材料提供所需的热量。
真空镀膜试验分析报告
真空镀膜试验分析报告根据您的要求，我将直接开始写真空镀膜试验分析报告的内容。
试验目的：本次试验旨在评估真空镀膜工艺对材料性能的影响，分析其表面特性以及涂层的质量和性能。
试验方法：1. 准备试验样品：选择适当的试验材料，并根据试验要求切割成合适的尺寸和形状。
2. 真空镀膜操作：将试样放置在真空镀膜设备中，控制好镀膜时间、温度和压力等参数。
使用合适的镀膜材料，如金属、氧化物或金属合金等。
3. 镀膜监测：通过合适的检测装置，监测镀膜过程中的厚度、成分和结构等性能指标。
4. 表面分析：使用表面形貌观察仪、扫描电子显微镜（SEM）等仪器，对涂层的表面形貌、颗粒分布和结构等进行表征。
5. 物性测试：对试样的硬度、附着力、抗腐蚀性能等进行测试，评估涂层性能。
试验结果分析：1. 表面形貌：根据SEM观察结果，涂层表面呈现均匀、光滑且无明显缺陷的特征。
2. 涂层厚度：经过厚度测试，涂层的平均厚度为Xμm，与设计要求相符。
3. 成分分析：通过X射线衍射（XRD）测试，涂层主要由金属元素和少量氧化物组成，符合预期的材料成分。
4. 硬度测试：涂层的硬度达到X Hv，显示出较好的耐磨性和抗刮擦性能。
5. 附着力测试：根据标准试验方法，涂层的附着力符合评定标准，显示出较好的黏附力。
6. 抗腐蚀性能：经过盐雾试验，涂层表现出优异的抗腐蚀性能，在X小时的测试中未出现明显的腐蚀迹象。
结论：本次真空镀膜试验表明，所采用的镀膜工艺能够获得均匀、致密且具有良好性能的涂层。
涂层具有较高的硬度、优异的附着力和抗腐蚀性能，可满足相关应用的要求。
然而，在后续应用中，还需要进一步测试和评估涂层的稳定性、耐久性和其它特定性能，以确保其适用性和可靠性。
附注：在本文中，为避免标题相同的文字，我没有提供分析报告的标题。
ITO真空溅射镀膜汇总
4）脉冲溅射
4.5反应溅射镀膜
Reaction Sputtering Coating
1）定义：
溅射镀膜时，有目的地充入反应性气体，从而在基体 上得不同于靶材的薄膜成分
2）原理机制
由于反应性气体的分压较低，所以气相反应很少，固 相反应为多数
qB B
回转周期 T 2m 2
qB B
无平行电场时的节距：
h
Tv //
2v// B
②有平行电场时的节距： B//E，且B、E均匀 B、E反向 电子被加速 电子回旋的螺距增大
B、E同向 电子被减速 电子回旋的螺距减小
③有正交电场时的运动 B⊥E 且B、E均匀 摆线轨
迹（直线运动与圆周运动的合成）
被轰击物体处于负电位，故称为“阴极溅射”。 溅射 镀膜中，被轰击物体称为“靶”。
2) 理论
蒸发论——动能论，温度论； 溅射论——动量论； 混合论。
3）参数 溅射率 η = 溅射出的靶材原子数 / 入射正离 子数
影响因素：
①靶材成分——原子序数大，η大； ②入射正离子种类——惰性气体η大，常用氩气Ar； ④正离子入射角度——70~80°时有最大值；P92 Fig
③缺点： 参数不能单独控制， 靶材必须为良导体，且
易于发射电子 沉积速率低 基片温升高（电子轰击）
2）三极（四极）溅射 结构 Nhomakorabea阴极、阳极间形成放电，产生等离子体， 其中的正离子轰击低电位的靶（第三极）， 将其溅射沉积在对面的基片上（无电位）。 加稳定性电极（第四极） 改进：放电不依赖阴极的二次电子发射， 正离子、溅射速率由热阴极的发射电流来控制 可控性和重复性好
电子在第三轴方向行走，在E方向仅有限高度 摆线轨迹（旋轮线半径）
ITO镀膜设备气室门阀阀板的改进设计
室密封 处及 室 内设 置辐 射屏 蔽板 与冷却 水循 环能有 效地 防止真 空室 的变形 及密 封效果 差 的问题 。但 以 往 的真 空室 门阀阀板上 均无 可对该 阀板 进行 有效 冷
室 与 出 片室 都 有 一 个 门阀 机 构 ，当进 片 室 是 大 气 时 ，起 到密 封过渡 室 的作 用 ，保持过 渡室 处于 真空 状 态 。这些 门 阀是 带有 独立 阀体 的门 阀机 构 ，它主 要 由独 立 阀体 、阀板及气 缸 导 向组成 。独 立 门阀 阀 板 分为 主动 阀板 与从动 阀板 ，主动 、从 动阀板 都 由 ２ 厚 的不 锈 钢板 制成 ， 内部 有冷 却水 道 ，以避 ０ ｍｍ 免 温度 升高 时 阀板 变形 。主 动 阀内有 气路 ，主 、从 动 阀板 之 间有密封 波纹 管 ，气 体可 以通 过主动 阀板
产 品质 量 不稳 定 等 一 系列 问题 。改 进 要 点是 在 主 动 、从动 阀板 上增 加 设计 了冷却 水 循 环水 道 。 关 键词 Ｉ Ｏ 电玻 璃 Ｔ导 真空室 阀板 气 密性
中图分 类 号 ：Ｔ ７ 文献 标识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ —１ ８ ２ １ ０ —０ ４ —０ Ｑ１ １ ０ ３ ９ ７（ ０ ２） ２ ０ ３ ４
由过 渡 室进 入 中 间真 空 室 ，从 而 影 响 真 空 镀 膜 工 艺 ，导致废 品产生。
２ 气 室 门阀阀板 的改进
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ：Ａ ｅ ｅ ｆｐ ｏ ｌｍ ｓ，ｓ ｃ ｓｐ ｏ ｅ ｌ ｇ ｏ ａ ｕ ｍ ｈ ｍｂ ｒ，ｓ ｏ ｔｓ ｒ ｉｅ ｌｆ ｆｖ ｌｅ ｐ ａｅ， ｓｒ ｓｏ ｒ ｂ ｅ ｉ ｕ ｈ ａ ｏ ｒｓ ａｉ ｆｖ ｃ ｕ ｃ ａ ｅ ｎ ｈ ｒ ｅ ｖ ｃ ｉｅ ｏ ａｖ ｌｔ ｉ ｓａ ｌ ｕ ｌ ｙ ｏ ｏ ｔｄ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｔ ｂ ｅｑ ａｉ ｆｃ ａｅ ｒ ｄ ｃ，ｗｅ ｅｏ ｅ ｃ ｍｅｂ ｉ ｒ ｖｉｇ ｔ ｅ ｓｒ ｃｕ ｅ ｏ ａｖ ｌｔ ｏｆａｒｃ ａ ｅ ｔ ｒ ｖ ｒ ｏ ｙ ｍｐ ｏ ｎ ｈ ｔｕ ｔ ｒ ｆｖ ｌｅ ｐ ａｅ ｉ－ ｈ ｍｂ ｒｉ ｎ ｈ ＴＯ ｏ ｎ ｑ ｐ ｎ Ｔｈ ｉ ｍｐ ｏ ｅ ｎｔ ｓｔ ｅｉ ｔ ｌ ｔｏ ｆｔ ｅｃｒ ｕ ａｉ ｔｒｐ ｐ ｎ ｔ ｅａ ｔｖ ｔ ｅＩ ｃ ｍｉｇ ｅ ｕｉｍｅ ｔ． ｅｍａｎ ｉ ｒ ｖ ｍｅ ｎｓａｌ ｉ ｎ ｏ ｉｃ ｌｔ ｗａｅ ｉ ｅｏ ｃｉ ｅ ｉｈ ａ ｈ ｎｇ ｈ ｖ ｌ ｅａ ｄ ｄ ｉ ｅ ａｖ ｏ ｏ ｌ ｇｐ ｒ ｏ ｅ． ａｖ ｒｖ ｎ ｖ ｌ ｅｆ ｒｃ ｏｉ ｕ ｐ ｓ ｎ ｎ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ＴＯ ｏ ｄ ｃ ｉｅｇ ａ ｓ， ａ ｕ ｍ ｈ ｂｅ ｖ ｌ ｅｐ ａｅ， ｉｈ ｅ ｅ ｓ Ｉ ｃ ｎ ｕ ｔ ｌｓ ｖ ｃ ｕ ｃ ａ ｖ ｍ ｒ， ａｖ ｌｔ ｔｇ ｔ ｎ ｓ
ITO膜镀膜生产线设备
由于ITO膜高电子浓度和高禁带宽度，使其不仅具有高的电导率，而且具有高的可见光透过率。
ITO膜的膜层非常坚硬稳定，唯独耐酸性差，这恰给加工微细图形带来方便。
ITO 膜由于具有特殊的光电性质而广泛的应用于光电器件中，特别是对于用作透明电极的ITO 膜，其需要量迅速增加。
随着平板显示器的开发和实用化进展，ITO膜将广泛用于平板显示装置，因此对ITO膜的研制具有广泛的市场前景。
制备ITO膜常用的方法有磁控溅射、化学气相沉积、真空反应蒸发、溶胶-凝胶法、微波等离子体反应沉积、脉冲激光沉积和喷射分解等，其中磁控溅射沉积具有成膜率高、均匀性好等特点而得到广泛的研究和应用。
我司生产的ITO膜镀膜生产线设备是在优质浮法玻璃上采用真空磁控溅射技术，孪生阴极，中频溅射技术，并配以国际先进的控制系统，镀制SO2/ITO膜层，生产过程全部自动，连续进行。
ITO膜镀膜生产线技术特点1)真空室体材料采用SUS304，真空室内壁进行抛光处理，外壁采用抛光后喷珠处理。
2)真空室之间采用独立门阀—插板阀隔开，可以实现有效隔断，稳定工艺气体。
目前我们公司采用插板阀设计，它比目前国内通用的翻板阀密封效果更好，更耐用。
3)传动采用磁导向，保障传动的稳定性。
整条生产线的各段速度采用变频调速电机驱动，运行速度可调节。
4)电气控制系统：触摸屏与P L C自动控制，人机对话方式来实现系统的数据显示、操作与控制技术参数1)极限真空压力：6×10E-4Pa2)平均生产周期：根据产品确定3)基片架尺寸：可以根据要求定做4)膜层均匀性:±3％先进的移动磁场技术大大提高了靶材利用率分段式加热设计，有利于工艺优化。
产品广泛地应用于液晶显示器(LCD)、触摸屏、太阳能电池、微电子ITO导电膜玻璃、光电子和各种光学领域。
镀膜设备原理及工艺
镀膜设备原理及工艺一．镀膜设备原理1．磁控溅射：磁控溅射系统在阴极靶材的背后放置100～1000Gauss强力磁铁,真空室充入011～10Pa压力的惰性气体(Ar),作为气体放电的载体。
在高压作用下Ar原子电离成为Ar+离子和电子,,电子在加速飞向基片的过程中,受到垂直于电场的磁场影响,使电子产生偏转,被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内,电子以摆线的方式沿着靶表面前进,在运动过程中不断与Ar原子发生碰撞,电离出大量的Ar+离子，经过多次碰撞后电子的能量逐渐降低,摆脱磁力线的束缚,最终落在基片、真空室内壁及靶源阳极上。
而Ar+离子在高压电场加速作用下,与靶材的撞击并释放出能量,导致靶材表面的原子吸收Ar+离子的动能而脱离原晶格束缚,呈中性的靶原子逸出靶材的表面飞向基片,并在基片上沉积形成薄膜。
简单说：真空溅镀室先由高真空泵抽至一定压力之后，通过恒压仪器或质量流量计向溅镀室内充入惰性气体（如氩气）至一恒定压力（如2×10-1Pa 或5×10-1Pa）后，在磁控阴极靶上施加一定功率的直流电源或中频电源，在正负电极高压的作用下，阴极靶前方与阳极之间的气体原子被大量电离，产生辉光放电，电离的过程使氩原子电离为Ar+离子和可以独立运动的电子，在高压电场的作用下，电子飞向阳极，而带正电荷的Ar+离子则高速飞向作为阴极的靶材，并在与靶材的撞击过程中释放出其能量，获得相当高能量的靶材原子脱离其靶材的束缚而飞向基体，于是靶材粒子沉积在靶对面的基体上形成薄膜。
溅射产额Y随入射离子能量E变化的简单示意图，简称溅射曲线。
从该图可以看出溅射产额随入射离子能量的变化有如下特征：存在一个溅射阈值，阈值能量一般为20~100 eV。
当入射离子的能量小于这个阈值时，没有原子被溅射出来。
通常当入射离子的能量为1~10 keV时，溅射产额可以达到一个最大值。
当入射离子的能量超过10 keV 时，溅射产额开始随入射离子的能量增加而下降。
基于真空镀膜机探究其简易上盘结构设计问题
件盘的速度,做到升降安全平稳。
图1进口镀膜机专用上盘车
大学本科,主要从事工作为机械结构设计。
Science&Technology Vision科技视界
有价格实惠、购置方便的特点,详情见图2。
图2仿制专用上盘车
实际进行操作的过程中需要根据规范流程进行,这样才能够保证生产的顺利进行。
首先,需要操作人员对升降立柱的拉手进行操作,以此将上盘车移动到相应的工件盘待转区域内,将镀制完成玻璃的工件盘卸下后,装上即将要使用的镀制玻璃工件盘;其次,将上盘车移动到镀膜机相应的位置,通过导向轮与定位块将上盘车推入到镀膜机底架导轨中预先设定好的位置中;第三,操作人员操作摇把手柄,带动减速箱齿轮转动,钢丝绳缠绕轮减速后利用其拉动工件盘托臂向上移动,直到接近设定好的位置和高度;第四,将镀膜机箱体内的工转拔出后安装工件盘到合适位置;第五将工件托盘移动到一定的位置,然后才能够保证上盘车从箱体内部顺利的装卸出来,之后在将工件盘移动到待转区域内放置好。
在整个操作流程实施的过程中需要注意以下几方面的问题:第一,整个操作的过程。
ITO工艺设备
ITO工艺设备
ITO工艺设备是一种用于制备ITO（Indium Tin Oxide，氧
化铟锡）薄膜的设备。
ITO薄膜具有导电性和透明性，广泛
应用于液晶显示器、太阳能电池、触摸屏等电子器件中。
ITO工艺设备通常包括以下几个主要部分：
1. 沉积设备：用于在基底材料上沉积ITO薄膜。
常见的沉
积方法包括物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）。
PVD方法包括磁控溅射和电子束蒸发等，而CVD方法包括化
学气相沉积和热分解法等。
2. 基底处理设备：用于对基底材料进行表面处理，以提高ITO薄膜的附着力和光学性能。
常见的基底处理方法包括清洗、蒸发、离子束辅助沉积等。
3. 控制设备：用于控制ITO薄膜的沉积过程，包括温度控制、气体流量控制、沉积速率控制等。
这些设备通常配备
有计算机控制系统，可以实现自动化控制和数据采集。
4. 检测设备：用于对ITO薄膜进行质量检测和性能测试。
常见的检测方法包括光学透射率测量、电阻率测量、表面
形貌观察等。
5. 辅助设备：包括真空系统、气体供应系统、加热系统等，用于提供沉积过程所需的真空环境、气体供应和加热条件。
以上是ITO工艺设备的一般组成部分，具体设备的配置和
功能可能会有所差异，根据不同的应用需求和工艺要求进行选择和定制。
ITO sputter introduction
• Thin film Characteristics
Low resistivity High transmittance Uniform etching
利用两组绕在Sensor Tube外的 加热线圈，气流流过Sensor Tube的时候，上游的线圈会因 为热量被带到下游而温度下 降，从而引起上游线圈阻抗下 降，此时，与其相连的电桥就 会有DC电压输出，此电压经 过PCB放大之后，会控制Valve 动作，从而达到稳定流量控制 的目的。
氣體流量的控制 以Mass Flow Controller (MFC)來控制
磁控溅射镀膜机的原理示意图
阴极系统
- + 电源
真空测量系统
TPR265 PKR251
传 动 系 统
TPG256A PKR251
CMR274
皮拉尼真空规
z 皮拉尼规由两组灯丝(电阻)所组成，然后，然後形成 威斯顿
电桥。
z 其中一个灯丝放置于一个固定压力的空间作为参考感应头 z 另一个灯丝则与被测压力的腔体相同作为测量感应头
低真空
MFC (Mass Flow Controller)结构图
放大器
电桥电路
传感器
阀门 Bypass
气体
MFC由PCB、Sensor、Bypass和Valve组成。
• PCB：A/D、D/A转换，放大等。 • Sensor：利用毛细管内上下游的温差，传递给PCB处理。 • Bypass：可以控制气流平稳。 • Valve：控制Flow输出的大小。
的压力大小就被测量出了
收集极 灯丝 栅极
e-
e-
m
m
e- M+
e- M+
m 灯丝 e- = 电子
ITO蒸镀机
坩埚示意图电子枪示意图膜厚计原理膜厚计一般采用crystal去量测蒸镀时每秒的速率与控制egun电子束强度的大小以达到每秒的蒸镀速率在crystal上下方加上一组5mhz的电源由膜厚机所提供当下电极沉积一些金属后由于压电效应的缘故造成输出信号的改变利用变化量去计算当前的镀率
ITO蒸镀机
目录
设备基本构造 设备原理 ITO蒸镀原理 设备运行流程 基本操作流程 辅助设备使用坩埚示意图源自电子枪示意图膜厚计原理
膜厚计一般采用crystal去量测蒸镀时每秒 的速率与控制E-GUN电子束强度的大小， 以达到每秒的蒸镀速率，在crystal上下方 加上一组5MHz的电源，由膜厚机所提供， 当下电极沉积一些金属后，由于压电效应的 缘故，造成输出信号的改变，利用变化量去 计算当前的镀率。（如图）
设备原理——电子枪原理
我公司现有的ITO蒸镀机均采用电子束蒸发。 电子束蒸镀相较于热蒸发有几点优势： 一、可聚焦电子束，能局部加热元素源，而不加热其他部分，避免 污染。 二、高能量电子束能使高熔点元素达到足够高温，以产生适量的蒸 气压。 电子枪原理：一组可变直流电源供应给灯丝，当灯丝启动后，在真 空下的游离热电子便因为电场的吸引而加速射出来，我们只需 要改变加速电场的大小就可以改变电子束轰击到坩埚的位置。 假设电子束的平行方向为X方向，如果在交叉电子束的方向加 装一组磁场，我们便能控制电子束的左右方向，以此称为Y轴。 以电场和磁场控制，我们便能控制电子束扫描的区域和面积的大小。 下图为蒸镀机的坩埚和电子枪示意图：
膜厚计原理图
ITO蒸镀原理
设备运行流程
一、粗抽：是指用油封机械泵将腔室内的大量气体基本抽出，达到一定的真空 度，约10-2torr。 二、主阀：是指当腔室真空达到一定数值后，冷冻泵的主阀打开，开始对腔室 进行抽高真空。 三、加热：是指当腔室达到一定的真空度后（约10-5torr），加热灯打开， 开始对腔室进行加热。 四、高真空：是指冷冻泵一直对腔室抽气，直到10-6torr，达到制程真空。 五、O2：是指腔室达到制程真空后，开始通O2，使整个腔室均与分布一定量 的O2。 六、镀膜：是指腔室内分布均匀的O2后，电子枪打开，电子束开始轰击靶材， 膜厚计开始记录数据。 七、冷却：是指镀膜完成后，电子枪关闭，加热灯停止加热，整个腔室开始降 温。 八、破真空：是指腔室的温度降到一定的数值后，开始对腔室通N2，使其达 到大气状态。 九、结束：整个镀膜过程完成。
真空镀膜机的详细结构
真空镀膜机的详细结构高真空镀膜机，镀膜机是目前制作真空条件应用最为广泛的设备。
其相关组成及各部件：机械泵、增压泵、油扩散泵、冷凝泵、真空测量系统.下面本人详细介绍各部分的组成及工作原理。
一、真空主体——真空腔根据加工产品要求的各异，真空腔的大小也不一样，目前应用最多的有直径1.3M、0.9M、1.5M、1.8M等，腔体由不锈钢材料制作，要求不生锈、坚实等，真空腔各部分有连接阀，用来连接各抽气泵浦。
二、辅助抽气系统此排气系统采用“扩散泵+机械泵＋罗茨泵＋低温冷阱＋polycold”组成排气流程为：机械泵先将真空腔抽至小于2.0*10-2PA左右的低真空状态，为扩散泵后继抽真空提供前提，之后当扩散泵抽真空腔的时候，机械泵又配合油扩散泵组成串联，以这样的方式完成抽气动作。
排气系统为镀膜机真空系统的重要部分，主要有由机械泵、增压泵（主要介绍罗茨泵）、油扩散泵三大部分组成。
机械泵：也叫前级泵，机械泵是应用最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。
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（此目前应用最广泛，本文主要介绍）四种类型。
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、有爆炸性和腐蚀性的气体，机械泵一般被用来抽除永久性的气体，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定子、转子、弹片等，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。
它的两个弹片交替起着两方面的作用，一方面从进气口吸进气体，另一方面压缩已经吸进的气体，将气体排出泵外。
转子每旋转一周，泵完成两次吸气和两次排气。
当泵连续顺时针转动时，旋片泵不断的通过进气口吸入气体，又从排气口不断的排出泵外，实现对容器抽气的目的。
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图 2 真空室壳体 3 来稿日期:2000 - 04 - 21
图 4 旋转阀结构图
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《机械设计与制造》 Jun.2000 №3 Machinery Design & Manufaca Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
中图分类号:TB756 文献标识码:A
1 工艺流程及参数
ITO (氧化铟锡)导电玻璃是现代显示器件的主要原材料,近年来 随着显示技术的发展,对 ITO 导电玻璃的需求越来越多,平均以 20 % 的速度递增。为了满足市场需求研制开发了一套 ITO 导电玻璃生产 线。该设备结构紧凑 ,基片上架后在镀膜室能连续平稳运行不摆动 , 膜片的镀膜质量好 ,卸片与回架十分方便 ,生产节奏快 ,批量大 ,完全 满足了生产工艺对设备的要求。镀膜工艺流程如下 :
/
< 0. 006
Ti
Al
略
略
略
略
表 2 锻造制度
始锻温度
终锻温度
1000 ℃ 1000 ℃
820 ℃～850 ℃ 870 ℃～900 ℃
S
< 0. 006 < 0. 004
Co / 14. 88
Cr
14. 53 / Nb / 略
锻后处理 锻后水冷 锻后水冷
热处理制度 : 980 ℃ 1 小时水冷 + 740 ℃ 8 小时空冷
1 试件材料
1. 1 原材料
研究用原材料:J75、J90 均为 LSM - 3 批炉号钢 (见表 1、表 2、表 3) 。
金相:J75、J90 组织均为奥氏体,原始晶粒度 6 级。原材料经理化 分析 ,未见缩孔、裂纹、夹杂、针孔等金相缺陷 ,原材料拉伸断口均为韧 性断口 ,组织未见白点、分层、疏松等缺陷。
2. 2 ITO 耙结构
ITO 耙结构是全套真空设备的核心部位,设计是否合理直接影响 镀膜质量。因此对基片与耙之间的距离 ,耙座与真空室之间的绝缘 , 离子屏蔽,铜耙座的冷却进行了优化设计。溅射距离为 70mm,磁场强 度比较均匀适中。绝缘件采用耐温的聚四氟乙烯材料 ,整个耙座结构 工作可靠。根据现场生产数据分析 ,耙座设计合理 ,各项镀膜指标均 达到技术要求。
文章编号:1001 - 3997(2000)03 - 0069 - 02
HR - 4 钢电子束焊接工艺研究
郭鹏 关凯 (中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 ,锦阳 621900)
— 69 —
【摘要】对 HR - 4 类J75、J90 电子束焊接工艺性进行了研究 ,提出了能满足设计和使用要求的焊接工艺参数 , 并对焊接与热处理不同的处理顺序对焊后机械性能的影响作出了评价。
图 1 工艺流程简图 真空镀膜机组共有 11 个室组成。分为装载室,加热室,缓冲室, ITO 镀膜溅射室,退火室,卸载室,如图 1 所示。其中 6 # 为 ITO 耙溅 射室 ,膜片通过该室完成镀膜。真空室机组外有装卸装置 ,横移装置 , 回架装置。抽气系统主要设备是罗茨泵 ,扩散泵组成 ,溅射室还装有 分子泵。 工艺参数:生产能力:150 万片/ 年,极限真空度 ≤5 3 10- 4P a。
— 68 —
《机械设计与制造》 Jun.2000 №3 Machinery Design & Manufacture
文章编号:1001 - 39911(2000)03 - 0068 - 02
ITO 真空镀膜设备结构设计分析
郑光文 (华东冶金学院 ,马鞍山 243002)
【摘要】简单阐述了 ITO 镀膜工艺流程 ,并重点分析了真空镀膜设备结构设计特点。 关键词 :真空室 ;镀膜 ;耙座 ;主轴 ;旋转阀
1. 2 试件尺寸
试件尺寸 220 ×60 ×6。焊接方法与接头型式:电子束焊接、带止口平板 对接。
1. 3 焊前处理
(1)固溶; (2)固溶 + 时效。
J75 J90 J75 J90
J75 J90
表 1 化学成分 WT %
C
Si
0. 016
略
0. 015
/
Ni
Mo
31
略
38
/
V
P
略
< 0. 006
示。
2. 4 旋转阀
旋转阀是各个功能真空室之间的转换阀门。通过它可以控制真 空室的真空度 ,以适应各个真空室装卸基片架加热、镀膜退火的需要。 整个结构必须紧凑 ,动作灵活 ,密封性好。因此 11 个真空室按工艺要 求共设置六个阀 ,选用日本 SMC 生产的旋转气缸。双段驱动具有摆 动角度大 ,开启灵活可靠等特性。压板具有角度自动补偿调节功能 , 结构先进。
3 结语
通过结构设计的说明可知 ,这套设备为了满足先进的工艺要求、 生产高品质的产品 ,在结构方面综合了国内外镀膜室设计的技术。它 的成功应用标明国产设计达到新的水平,为今后继续开发 ITO 镀膜设 备新技术 ,新工艺打下了良好基础。
参考文献
1 李云奇. 真空镀膜设备与技术. 2 胡炳森. 真空科学技术,1995(1) . 3 郑光文. 低温与真空,1998. (1)
关键词 :电子束焊接 ;焊接工艺参数 ;热处理
中图分类号:TH16 文献标识码:A
HR - 4 钢包括 J75 和 J90 两个钢种 ,其基本性能指标为:σb ≥ 1000MPa、σ0.2 ≥690MPa、αk ≥78. 6J/ cm2 、在经过锻造、焊接及热处理后 , 要求以上数值均不得低于母材 90 % ,为了实现这一目标 ,必须对其焊 接工艺进行深入研究 ,以寻找最佳焊接工艺参数及采取相应的工艺措 施 ,并对焊接及热处理不同处理顺序对机械性能影响作出评价 ,为焊 接生产提供技术依据。
生产节奏:2～2. 5min ,镀膜方式,磁控溅射
2 设备结构设计
根据镀膜工艺要求 ,在结构设计方面采用了一些先进技术 ,详细 论述如下。
2. 1 真空室壳体
图 3 ITO 靶结构图 壳体是机组的最基本部件 ,同时又是最关键的。其性能应满足工 艺要求 ,确保基片架在室内稳定运行 ,室内温度均匀 ,屏蔽效果好 ,气流 均匀 ,能实现连续镀膜。所以壳体结构设计应遵循变形最小 ,结构对 称简单 ,密封性好 ,开启方便 ,易于装耙等特点。为此在参考国内外同 类设备的基础上 ,开发了具有以下几点的真空室结构。 (1)变厚壁盒体为薄壁敷筋结构,门框厚 ≥25mm,薄板 5mm,材料 为 SUS304,用工装实现氩弧组焊,焊接变形小,真空度易保证; (2) 水冷管直接贴在壳体上 ,冷却效果好 ,使壳体在工作时温度 低; (3) 室内焊槽钢 ,角钢加强筋以控制变形 ,提高强度; (4) 活动大门为弧形门框 ,抗压强度大 ,节省材料 ,重量轻; (5)O 形密封圈用锯形框,梯形框; (6) 密封受热区均设有直接冷却 ,间接冷却装置。
表 3 机械性能
σb (MPa)
J75
1142
J90
999
σ0. 2(MPa) 765 795
3 来稿日期:2000 - 01 - 16
1. 传动轴 2. 同步轮 3. 动密封圈
图 5 主传动结构图
2. 3 主轴传动
根据工艺要求 ,镀膜基片架在室内运行要稳定 ,摆动偏差小。另 外主轴传动结构应保证不漏油 ,不漏气。为此传动部分选用同步带实 现同步传动。基片架在任意位置都落在三个驱动导向轮上 ,加减速不 打滑。主轴传动区采用双真空动密封装置 ,电机采用变频调速。由光 电开关检测基片架的位置实现整个过程 PLC控制,传动结构如图 5 所