三真空蒸发镀膜.pptx

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1、会计学1三真空蒸发镀膜三真空蒸发镀膜3.1 3.1 真空蒸发镀膜原理真空蒸发镀膜原理真空蒸发镀膜原理真空蒸发镀膜原理 Principle of Vacuum Evaporative Coating 第1页/共53页1)1)1)1)原理、结构与特点原理、结构与特点原理、结构与特点原理、结构与特点 principle,structure,characteristicsprinciple,structure,characteristics n n真空蒸发镀膜原理图真空蒸发镀膜原理图n n真空室真空室 Coating chamberCoating chambern n蒸发源蒸发源 Evaporatio

2、n Sources Evaporation Sources n n加加热热器器 heater heater 蒸蒸发发舟舟boat boat(filament filament)膜膜材材 film film materialsmaterials挡挡板板 shutter(shelter)shutter(shelter)n n膜材蒸汽膜材蒸汽 n n基基片片 substrate substrate 基基片片架架substrate substrate holder holder (substrate(substrate carrier)carrier)基基片片加加热器热器 heater heater

3、n n膜厚测量系统膜厚测量系统第2页/共53页n n特点：设备简单，操作容易；沉积速率大，成膜快；薄膜生特点：设备简单，操作容易；沉积速率大，成膜快；薄膜生长机理简单，膜的纯度高。长机理简单，膜的纯度高。第3页/共53页2)2)蒸发镀膜的三个基本过程及条件蒸发镀膜的三个基本过程及条件蒸发镀膜的三个基本过程及条件蒸发镀膜的三个基本过程及条件3 basic processes3 basic processesn n蒸蒸发发过过程程：由由凝凝聚聚相相变变为为汽汽相相、进进入入蒸蒸发发空空间间的的相相变变过过程程 evaporation processevaporation processn n输运过

4、程：由膜材表面飞行到基片表面输运过程：由膜材表面飞行到基片表面transfer processtransfer processn n沉积过程：由汽相变为凝聚相沉积过程：由汽相变为凝聚相 deposition processdeposition process第4页/共53页3 3）蒸发镀膜的真空条件）蒸发镀膜的真空条件）蒸发镀膜的真空条件）蒸发镀膜的真空条件 Vacuum conditionVacuum condition n n 在真空条件下镀膜的目的、优点：在真空条件下镀膜的目的、优点：n n真真空空条条件件下下易易于于蒸蒸发发（需需要要熔熔化化的的金金属属，熔熔、沸沸点点降降低低；(me

5、lting(melting point point boiling boiling point)point)需要汽化的金属，易于脱离表面形成蒸汽）；需要汽化的金属，易于脱离表面形成蒸汽）；n n真空条件下易于空间输运（膜材粒子散失少真空条件下易于空间输运（膜材粒子散失少particle scattering particle scattering）；）；n n真空条件下易于膜的生长（残余气体影响小真空条件下易于膜的生长（残余气体影响小 residual gasresidual gas）第5页/共53页n n 所需真空度的计算：所需真空度的计算：(按输运条件计算按输运条件计算)n n膜材粒子在残

6、余气体中的平均自由程：膜材粒子在残余气体中的平均自由程：mean free path of film particles in residual gasmean free path of film particles in residual gasn n严格计算，按粒子在残余气体中的平均自由程公式严格计算，按粒子在残余气体中的平均自由程公式 n n简化计算，按常温空气分子的平均自由程公式简化计算，按常温空气分子的平均自由程公式 n np pPa Pa cmcm第6页/共53页n n无碰撞几率无碰撞几率P P（L L）=N/N=N/N0 0=exp=exp（L/L/）n n粒子散失几率粒子散失几

7、率P P1 1（L L）=N=N1 1/N/N0 0=1=1expexp（L/L/）n n数据：数据：n n飞行距离飞行距离L=L=0.5 0.5 0.1 0.1 0.05 0.05 0.01 0.01 n n散失率散失率P P1 1=0.63 0.393 0.095 0.049 0.01=0.63 0.393 0.095 0.049 0.01n n n n例题：实际镀膜室尺寸：例题：实际镀膜室尺寸：L 30 cm L 30m 30m n n p0.665/30=2 p0.665/30=2 10102 2 Pa P Pa P1 1=0.63=0.63n n 实际取实际取p12p1210102

8、2 Pa Pa 以上的真空度，故称以上的真空度，故称 “高真空高真空镀膜机镀膜机”第7页/共53页4 4）蒸发条件）蒸发条件）蒸发条件）蒸发条件 evaporation conditionevaporation condition n n 蒸汽压条件：使饱和蒸汽压达到蒸汽压条件：使饱和蒸汽压达到1Pa1Pa以上，真空有助于蒸发以上，真空有助于蒸发n nP39P39，表，表3-23-2：常用材料的熔化温度及蒸汽压达到常用材料的熔化温度及蒸汽压达到1 Pa 1 Pa 时的蒸发温度，时的蒸发温度，n n铬等材料先蒸发，后熔化铬等材料先蒸发，后熔化n n 温度条件：使饱和蒸汽压温度条件：使饱和蒸汽压P

9、vPv达到达到1Pa 1Pa 的蒸发温度的蒸发温度T Tn n材料蒸汽压材料蒸汽压PvPv与温度的关系：克与温度的关系：克克方程克方程 P41P41，（，（3 33 3）式）式,可以推算温度可以推算温度TTn n简化为（简化为（3 35 5）式：）式：第8页/共53页n n 蒸发速率：蒸发速率：按余弦定律按余弦定律n n 个个/（s.ms.m2 2）n n蒸发质量速率：蒸发质量速率：q qm m=m.Ne kg/=m.Ne kg/（s.ms.m2 2）n n考虑表面清洁程度的影响，引入蒸发系数考虑表面清洁程度的影响，引入蒸发系数1 1。第9页/共53页5)5)残余气体的影响残余气体的影响残余气

10、体的影响残余气体的影响 residual gasresidual gas n n 影响方式：影响方式：n na a、膜材粒子的有效空间传输率；、膜材粒子的有效空间传输率；n nb b、膜层的质量，产生孔洞，埋在膜层内成为杂质；、膜层的质量，产生孔洞，埋在膜层内成为杂质；n nc c、溅射掉已沉积的膜材粒子，导致沉积速率下降。、溅射掉已沉积的膜材粒子，导致沉积速率下降。n n 残残余余气气体体的的来来源源：内内表表面面解解吸吸；蒸蒸发发源源放放气气；系系统统漏漏气；返流。气；返流。n n 其中内表面解吸为主要来源，成分主要为水蒸汽。其中内表面解吸为主要来源，成分主要为水蒸汽。n n书书中中P38

11、 P38 表表3 31 1给给出出表表面面吸吸附附单单分分子子层层内内的的分分子子数数与与空空间气相分子数之比。间气相分子数之比。n n压力越低，表面分子比例越大。所以，应重视除气（烘压力越低，表面分子比例越大。所以，应重视除气（烘烤、轰击）。烤、轰击）。第10页/共53页n n 残余气体对基片的入射速率：残余气体对基片的入射速率：n n s s-1-1mm-2-2 n n对比：对比：2020空气空气 n n 个个/s m/s m2 2 n n1010-2-2Pa Pa 下，到达基片的膜材分子与残余气体分子几乎一样多。下，到达基片的膜材分子与残余气体分子几乎一样多。提高真空度十分重要。提高真空

12、度十分重要。第11页/共53页3.23.2蒸发源蒸发源蒸发源蒸发源 Evaporative Sources 对蒸发源的要求：达到蒸发温度；提供足够热量；具有良好的发射特性。第12页/共53页n n原理：电阻加热器，焦耳热原理：电阻加热器，焦耳热n n材材料料：高高熔熔点点金金属属或或金金属属氧氧化化物物，钨钨、钼钼、胆胆、氮氮化化硼硼、石墨石墨1)电阻加热式蒸发源 第13页/共53页第14页/共53页n n结构：丝、箔、舟、埚结构：丝、箔、舟、埚n n丝：单股、多股；：单股、多股；V V形、螺旋形；形、螺旋形；要求与膜材相浸润要求与膜材相浸润n n发热性好，所需功率少；发热性好，所需功率少；发

13、射性好，点源特性。发射性好，点源特性。n n缺点：支撑量少；易脱落（防脱落：预热闪蒸技术）；缺点：支撑量少；易脱落（防脱落：预热闪蒸技术）；n n随膜材蒸发，热丝温度上升，蒸发速率变化。随膜材蒸发，热丝温度上升，蒸发速率变化。n n箔：金金属属箔箔。发发热热性性好好，所所需需功功率率少少；支支撑撑量量多多些些，不不脱落；脱落；n n一次性装料，有膜材放气问题，舟升温问题。一次性装料，有膜材放气问题，舟升温问题。n n舟：石墨、氮化硼（多用于镀铝）：石墨、氮化硼（多用于镀铝）n n 坩坩埚n n水冷铜电极：作用，结构水冷铜电极：作用，结构第15页/共53页n n热计算：发热量热计算：发热量 Q=

14、IQ=I2 2RtRt，低电压（几伏低电压（几伏 十几伏），大电流十几伏），大电流n n有用热：固相升温热有用热：固相升温热+熔化热熔化热+液相升温热液相升温热+汽化潜热汽化潜热n n热损失：传导（水冷铜电极）、辐射热损失：传导（水冷铜电极）、辐射 第16页/共53页2)2)2)2)电子束加热式蒸发源电子束加热式蒸发源电子束加热式蒸发源电子束加热式蒸发源 n n原理：电场势能原理：电场势能电子动能电子动能膜材热能膜材热能 发热量发热量 Q=IUtQ=IUtn n特点：能流密度大特点：能流密度大10104 410109 9 W/cm W/cm2 2 ；n n温度高，用于难熔金属的蒸发；温度高，用

15、于难熔金属的蒸发；n n直接作用于材料，热损失少，热效率高；直接作用于材料，热损失少，热效率高；n n只用于导电膜材。只用于导电膜材。n n膜纯度好，不象电阻加热式有加热器材料蒸发问题。膜纯度好，不象电阻加热式有加热器材料蒸发问题。n n缺点：电子枪结构复杂，造价高；缺点：电子枪结构复杂，造价高；电压高，危险；电压高，危险；n n U U2 2万伏时有万伏时有X X射线辐射；射线辐射；n n 不适于化合物镀膜，成分易发生分解，因为温度高，并有电子破坏价键不适于化合物镀膜，成分易发生分解，因为温度高，并有电子破坏价键 第17页/共53页n n结结构构：直直形形枪枪（皮皮尔尔斯斯枪枪）功功率率大大

16、，结结构构大大，占占空空间间大，多用于电子束炉，有被污染问题大，多用于电子束炉，有被污染问题n n e e形形枪枪结结构构紧紧凑凑，功功率率小小（但但够够用用）。结结构构包包括括：电子发射部分；电子发射部分；n n电子加速部分；电子偏转部分；水冷旋转坩埚；二次粒子屏电子加速部分；电子偏转部分；水冷旋转坩埚；二次粒子屏蔽蔽 第18页/共53页3)3)3)3)空心阴极枪电子束蒸发源空心阴极枪电子束蒸发源空心阴极枪电子束蒸发源空心阴极枪电子束蒸发源 n n空心阴极等离子体放电原理：空心阴极等离子体放电原理：n nHollow-Cathode DischargeHollow-Cathode Disch

17、argen n空心阴极结构空心阴极结构 n nConstruction of hollow-cathode Construction of hollow-cathode 第19页/共53页n n放电机制放电机制 n nMechanism of hollow-cathode dischargeMechanism of hollow-cathode dischargen n阴极负辉区重叠，大量电子积累震荡，空心腔中等离子体电离密度高。阴极负辉区重叠，大量电子积累震荡，空心腔中等离子体电离密度高。n n放电特征放电特征 Characteristics of discharge Characteris

18、tics of discharge n na)a)内部：阴极位降低，电子密度高；外观：放电电压低，电流大内部：阴极位降低，电子密度高；外观：放电电压低，电流大n nb)b)阴极温度低，溅射少阴极温度低，溅射少 n n阴极发射电子的面积大，单位面积电流密度低，所以阴极温度低，阴极位降低阴极发射电子的面积大，单位面积电流密度低，所以阴极温度低，阴极位降低n n阴极位降低离子入射能量小溅射弱；结构又保证溅射后再沉积，故溅射少。阴极位降低离子入射能量小溅射弱；结构又保证溅射后再沉积，故溅射少。n nc)c)电子能量范围宽电子能量范围宽 第20页/共53页n n应用应用 Application Appl

19、ication n n空空心心（热热）阴阴极极放放电电主主要要用用来来产产生生大大电电子子束束流流，实实际际上上已已经经达到热阴极弧光放电程度。达到热阴极弧光放电程度。n n工作中气压较高，能够产生足够多的电子工作中气压较高，能够产生足够多的电子.n nHCDHCD枪电子束蒸发，枪电子束蒸发，空心阴极离子镀空心阴极离子镀 P60 P60 图图3 315 15 第21页/共53页4)4)4)4)感应加热式蒸发源感应加热式蒸发源感应加热式蒸发源感应加热式蒸发源 n n原原理理：高高频频电电源源感感应应圈圈高高频频电电流流、电电场场高高频频交交变变磁磁场场坩埚、膜材中感应涡流坩埚、膜材中感应涡流n

20、n 涡流焦耳热涡流焦耳热膜材热能膜材热能 结构：结构：P57P57图图3 31313n n特特点点：功功率率大大；蒸蒸发发速速率率大大；蒸蒸发发源源温温度度（蒸蒸发发速速率率）稳稳定定；一次装料多；适合连续工作一次装料多；适合连续工作n n缺缺点点：结结构构复复杂杂，专专用用电电源源，造造价价高高；热热损损失失多多，热热效效率率低低；成成分纯度低，有杂质分纯度低，有杂质第22页/共53页5)5)5)5)激光加热式蒸发源激光加热式蒸发源激光加热式蒸发源激光加热式蒸发源 n n原理：原理：COCO2 2激光器，激光器，10.610.6 mm波长，功率密度达波长，功率密度达10106 6W/mW/m

21、2 2；束斑小，要扫描。束斑小，要扫描。n n特点：功率密度大，蒸发源温度高，可用于化合物的蒸发；特点：功率密度大，蒸发源温度高，可用于化合物的蒸发；n n镀膜室结构简单，只有一个光窗，靶台。镀膜室结构简单，只有一个光窗，靶台。第23页/共53页3.33.3蒸发源的蒸发特性与膜厚分布蒸发源的蒸发特性与膜厚分布蒸发源的蒸发特性与膜厚分布蒸发源的蒸发特性与膜厚分布 EvaporativeCharacteristicsandDistributionoffilmthicknessfor Evaporative Sources 第24页/共53页n n问题：如何在基片上获得均匀的膜厚分布。问题：如何在基

22、片上获得均匀的膜厚分布。n n影响因素：蒸发源的蒸发特性，影响因素：蒸发源的蒸发特性，基片及源的几何形状，相对位置。基片及源的几何形状，相对位置。第25页/共53页1)1)1)1)基本假设：基本假设：基本假设：基本假设：n n蒸汽分子在空间射线运动，与残余气体分子无碰撞散射蒸汽分子在空间射线运动，与残余气体分子无碰撞散射n n蒸汽分子间无碰撞（蒸汽压力低，源表面亦是）蒸汽分子间无碰撞（蒸汽压力低，源表面亦是）n n蒸汽分子在基片各处的凝结系数均为蒸汽分子在基片各处的凝结系数均为1 1，与入射方向无关。，与入射方向无关。第26页/共53页2 2）点蒸发源的蒸发特性与膜厚分布）点蒸发源的蒸发特性与

23、膜厚分布）点蒸发源的蒸发特性与膜厚分布）点蒸发源的蒸发特性与膜厚分布 n n图图1 1 点蒸发源的发射示意图点蒸发源的发射示意图n n点点源源的的定定义义：一一个个能能够够向向各各个个方方向等量发射膜材向等量发射膜材n n的的微微小小球球状状蒸蒸发发源源称称为为点点蒸蒸发发源源（简称点源）。（简称点源）。n n 点源的发射模式：中心球面点源的发射模式：中心球面图1 点蒸发源的发射示意图 第27页/共53页n n点源的蒸发特性：点源点源的蒸发特性：点源dAdA1 1以每秒以每秒mm克的蒸发速克的蒸发速n n率均等的向各个方向蒸发，则单位时间内在任率均等的向各个方向蒸发，则单位时间内在任n n何方

24、向上通过立体角何方向上通过立体角d d的蒸发材料质量为：的蒸发材料质量为：n n kg/s kg/s n nm m点源的总蒸发速率点源的总蒸发速率kg/skg/s；n nd ddAdA平面的立体角（弧度）平面的立体角（弧度）n n假定膜材密度为假定膜材密度为，则单位时间内沉积在，则单位时间内沉积在dAdA2 2平面平面n n上的膜材平均厚度为：上的膜材平均厚度为：第28页/共53页n n点源对平面基片蒸发的膜厚分布点源对平面基片蒸发的膜厚分布n n点点P P（x x，y y，h h）处的膜厚）处的膜厚 垂足处膜最厚：垂足处膜最厚：各点的相对膜厚：各点的相对膜厚：第29页/共53页n n各点的相

25、对膜厚：各点的相对膜厚：第30页/共53页n n常用计算常用计算以以 点源正对固定圆基片的蒸发为例点源正对固定圆基片的蒸发为例n n 膜厚最大绝对偏差：膜厚最大绝对偏差：相对偏差：相对偏差：1 1n n平均膜厚：平均膜厚：n n膜材利用率：膜材利用率：n n膜厚分布均方差：膜厚分布均方差：第31页/共53页n n典型计算典型计算 n n点源正对固定圆基片的蒸发；点源正对固定圆基片的蒸发；点源斜对固定圆基片的蒸发；点源斜对固定圆基片的蒸发；n n点源斜对旋转圆基片的蒸发；点源斜对旋转圆基片的蒸发；点源斜对固定矩形基片的点源斜对固定矩形基片的蒸发；蒸发；第32页/共53页3 3）小平面蒸发源的蒸发

26、特性与膜厚分布）小平面蒸发源的蒸发特性与膜厚分布）小平面蒸发源的蒸发特性与膜厚分布）小平面蒸发源的蒸发特性与膜厚分布 n n小平面源的定义：小平面源的定义：n n只只能能向向半半空空间间一一侧侧发发射射膜膜材材的的微微小小平平面面状状蒸蒸发发源源称称为为小小平平面面蒸蒸发发源源（简简称称小小平面源）。平面源）。n n小小平平面面源源的的发发射射模模式式：上切球面；上切球面；遵守余弦定律遵守余弦定律n n图图1 1小平面蒸发源的发射示意图小平面蒸发源的发射示意图图1 小平面蒸发源的发射示意图第33页/共53页n n小平面源的蒸发特性：小平面源的蒸发特性：n n小小平平面面蒸蒸发发源源dAdA1

27、1以以每每秒秒mm克克的的蒸蒸发发速速率率从从小小平平面面源源的的一一面面蒸蒸发发膜膜材材时时，在在单单位位时时间间内内通通过过与与该该小小平平面面源的法线成源的法线成 角度方向的立体角为角度方向的立体角为d d 的膜材质量为的膜材质量为dmdm，由余弦定律可知有：，由余弦定律可知有：n n如接受膜材的小平面如接受膜材的小平面dAdA2 2与蒸发方向成与蒸发方向成 角度，则到达角度，则到达dAdA2 2上的膜材质量上的膜材质量dmdm2 2为为n n假定膜材密度为假定膜材密度为，则单位时间内沉积在，则单位时间内沉积在dAdA2 2平面上的膜材平均厚度为：平面上的膜材平均厚度为：第34页/共53

28、页n n小平面源对平行平面基片蒸发的膜厚分布小平面源对平行平面基片蒸发的膜厚分布 =n n点点P P（x x，y y，h h）处的膜厚）处的膜厚 n n垂足处膜最厚：垂足处膜最厚：第35页/共53页n n各点的相对膜厚：各点的相对膜厚：n n图示：小平面源分布曲线比点源分布曲线更不均匀些。图示：小平面源分布曲线比点源分布曲线更不均匀些。n n常用计算常用计算以以 小平面源正对固定圆基片的蒸发为例小平面源正对固定圆基片的蒸发为例n n膜厚最大绝对偏差；相对偏差（比点源大）；平均膜厚；膜材利用率（比点源高）；膜厚分布均方差膜厚最大绝对偏差；相对偏差（比点源大）；平均膜厚；膜材利用率（比点源高）；膜

29、厚分布均方差（比点源大）；使用公式与点源公式相同。（比点源大）；使用公式与点源公式相同。第36页/共53页n n典型计算典型计算 n n小小平平面面源源正正对对固固定定平平行行圆圆基基片片的的蒸蒸发发；小小平平面面源源斜斜对对固固定定非平行圆基片的蒸发；非平行圆基片的蒸发；n n小小平平面面源源斜斜对对旋旋转转平平行行圆圆基基片片的的蒸蒸发发；小小平平面面源源斜斜对对旋旋转转非平行圆基片的蒸发；非平行圆基片的蒸发；第37页/共53页3 3）组合蒸发源的蒸发特性与膜厚分布）组合蒸发源的蒸发特性与膜厚分布）组合蒸发源的蒸发特性与膜厚分布）组合蒸发源的蒸发特性与膜厚分布 n n由由一一系系列列点点源

30、源或或小小平平面面源源组组合合而而成成的的蒸蒸发发源源，即即组组合合源源上上的的每每一一点点的的发发射射特特性遵守点源或小平面源的发射规律。性遵守点源或小平面源的发射规律。n n环环形形线线蒸蒸发发源源由由点点源源组组成成的的环环形形无无宽宽度度线线蒸蒸发发源源环环形形电电阻阻丝丝蒸蒸发发源源n n环环形形平平面面蒸蒸发发源源由由小小平平面面源源组组成成的的圆圆环环形形有有宽宽度度的的蒸蒸发发源源圆圆平平面面磁控溅射靶磁控溅射靶n n环环形形锥锥面面蒸蒸发发源源由由小小平平面面源源组组成成的的圆圆锥锥形形有有宽宽度度的的蒸蒸发发源源圆圆锥锥面面磁控溅射靶磁控溅射靶 S S枪枪n n环环形形柱柱

31、面面蒸蒸发发源源由由小小平平面面源源组组成成的的圆圆环环形形有有宽宽度度的的外外侧侧向向蒸蒸发发源源圆柱磁控溅射靶圆柱磁控溅射靶第38页/共53页n n矩矩形形平平面面蒸蒸发发源源由由小小平平面面源源组组成成的的直直线线形形有有宽宽度度的的蒸蒸发源发源矩形平面磁控溅射靶矩形平面磁控溅射靶n n大大平平面面蒸蒸发发源源由由小小平平面面源源组组成成的的圆圆平平面面形形蒸蒸发发源源感应坩埚蒸发源感应坩埚蒸发源第39页/共53页3.43.4典型高真空蒸发镀膜机典型高真空蒸发镀膜机典型高真空蒸发镀膜机典型高真空蒸发镀膜机Typical Typical Evaporative Coating Machin

32、e Coating Machine 第40页/共53页1 1）DM-450DM-450型高真空蒸发镀膜机型高真空蒸发镀膜机型高真空蒸发镀膜机型高真空蒸发镀膜机 n n书中书中P73 Fig3-35 P73 Fig3-35 为为CWD-500CWD-500型无油超高真空镀膜机示意图型无油超高真空镀膜机示意图n n结构结构 钟罩式室体钟罩式室体n n室体内：底板上布置室体内：底板上布置抽气口接真空系统抽气口接真空系统n n多组蒸发舟、水冷铜电极依次串联多组蒸发舟、水冷铜电极依次串联铜钥匙导电铜钥匙导电n n 一板多用的挡板一板多用的挡板手轮驱动，屏蔽工作蒸发舟手轮驱动，屏蔽工作蒸发舟n n工件架工

33、件架支杆式，悬吊工件架，书中为球面行星工件架支杆式，悬吊工件架，书中为球面行星工件架n n真空计，真空计，第41页/共53页n n钟罩上布置钟罩上布置观察窗，应带有防污染装置观察窗，应带有防污染装置n n 烘烤加热装置，烘烤加热装置，内衬挡板内衬挡板n n 膜厚测量机构膜厚测量机构石英震荡膜厚测量仪，光学反射膜厚测量仪石英震荡膜厚测量仪，光学反射膜厚测量仪n n机架内：螺旋提升机构机架内：螺旋提升机构电动机、减速器（皮带轮减速）、丝杠、螺母提升杆、电动机、减速器（皮带轮减速）、丝杠、螺母提升杆、n n导向柱防转、上下行程开关导向柱防转、上下行程开关n n真空系统真空系统扩散泵扩散泵+旋片泵旋片

34、泵+主阀（蝶阀）主阀（蝶阀）+组合阀组合阀+真空计真空计n n水冷系统水冷系统扩散泵、旋片泵、水冷铜电极扩散泵、旋片泵、水冷铜电极n n电气控制系统电气控制系统控制操作面板、供电线路、控制线路控制操作面板、供电线路、控制线路n n特点特点 n n间歇式作业间歇式作业工序：装料、抽空、蒸镀、放气、出炉工序：装料、抽空、蒸镀、放气、出炉 第42页/共53页第43页/共53页第44页/共53页2 2）卷绕式镀膜机）卷绕式镀膜机）卷绕式镀膜机）卷绕式镀膜机 n n特点特点 半连续式作业半连续式作业带状基体一次连续镀完，一卷一个周期带状基体一次连续镀完，一卷一个周期n n工序：装料、抽空、走带放气、预热

35、脱气、连续蒸镀、放气、出炉工序：装料、抽空、走带放气、预热脱气、连续蒸镀、放气、出炉n n结构结构 书中书中P78 Fig3-41 P78 Fig3-41 n n固定室体固定室体上真空系统，卷绕室，真空度上真空系统，卷绕室，真空度1 Pa1 Pa，增压泵，增压泵+旋片泵旋片泵 n n下真空系统，镀膜室，下真空系统，镀膜室，2.52.5 1010-2-2 Pa Pa，扩散泵，扩散泵+增压泵增压泵+旋片泵旋片泵n n蒸发源，一排数个感应加热坩埚；以前采用多个蒸发舟蒸发源，一排数个感应加热坩埚；以前采用多个蒸发舟+送丝机构送丝机构n n 公用水冷挡板。公用水冷挡板。蒸发源排列考虑膜厚分布蒸发源排列考

36、虑膜厚分布第45页/共53页n n隔板，上下室分隔，留有狭缝隔板，上下室分隔，留有狭缝要求保持压差，流导小；基带穿过，不划伤。要求保持压差，流导小；基带穿过，不划伤。n n观察窗，照明系统观察窗，照明系统n n行走台车行走台车卷绕机构卷绕机构收放辊、导向辊、水冷辊、张紧辊、收放辊、导向辊、水冷辊、张紧辊、n n卷绕机构设计要点：恒定走带速度，放卷辊越转越快，收卷辊越转越慢，二者速度匹配，卷绕机构设计要点：恒定走带速度，放卷辊越转越快，收卷辊越转越慢，二者速度匹配，n n不松（防脱落）不紧（防拉断）。电机系统（力矩电机、直流调速电机）不松（防脱落）不紧（防拉断）。电机系统（力矩电机、直流调速电机

37、）n n防跑偏防跑偏跑偏调节机构，活动式导向辊，步进电机驱动，光电控制跑偏调节机构，活动式导向辊，步进电机驱动，光电控制n n防起褶防起褶扩展辊，橡胶弯辊扩展辊，橡胶弯辊n n冷却效果冷却效果普通水冷系统，或专门配备制冷系统普通水冷系统，或专门配备制冷系统第46页/共53页n n膜膜厚厚在在线线测测量量方方块块 电电阻阻的的在在线线测测量量，加加二二铜铜导导电电测测试试辊辊n n门板门板强度，刚度，防变形强度，刚度，防变形n n卷绕驱动机构卷绕驱动机构n n台车行走机构台车行走机构电机、减速器、行走轮电机、减速器、行走轮n n配重：水冷辊的制冷、制热系统配重：水冷辊的制冷、制热系统第47页/共53页第48页/共53页第49页/共53页第50页/共53页n n习题problem：靶基距x=20 cm要求P95%，求残余气体压强p？第51页/共53页思考题思考题1、什么是蒸发镀膜的三个基本过程？真空条件对它们各有何影响？通常是如何确定工作真空度的？2、蒸发源有几种常用的形式？3、画图说明电阻式蒸发源的几种结构？4、分别描述“点源”和“小平面源”的发射特性。第52页/共53页