MPCVD
Equipamento HFCVD de revestimento de nano-diamante de matriz de desenho
Número do item : MP-CVD-100
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O princípio de funcionamento da deposição química de vapor de diamante por HFCVD é o seguinte: misturar uma atmosfera contendo carbono com hidrogénio supersaturado, activá-la de uma determinada forma e, em seguida, passá-la através de uma determinada composição da atmosfera, energia de ativação, temperatura do substrato e distância entre o substrato e a fonte de ativação, etc. Nestas condições, uma película de diamante é depositada na superfície inferior. Acredita-se geralmente que a nucleação e o crescimento das películas de diamante podem ser divididos em três fases:
- O gás que contém carbono e o gás radão decompõem-se em carbono, átomos de hidrogénio e outros grupos livres activos a uma determinada temperatura. Estes combinam-se com a matriz para formar primeiro uma camada de transição de carboneto muito fina.
- Os átomos de carbono depositam núcleos de diamante na camada de transição formada no substrato.
- O núcleo de cristal de diamante formado cresce num micro-item de diamante sob um ambiente adequado, e depois cresce numa película de diamante.
Detalhes e peças
Especificações técnicas
| Composição técnica HFCVD | ||
| Parâmetros técnicos | Composição do equipamento | Configuração do sistema |
| Frasco de sino Dia. 500mm, Altura 550mm, câmara de aço inoxidável SUS304; isolamento interno da pele de aço inoxidável, altura de elevação é 350mm; | Um conjunto de câmara de vácuo (campânula) corpo principal (estrutura de arrefecimento de água encamisada) | Corpo principal da câmara de vácuo (campânula); A cavidade é feita de aço inoxidável 304 de alta qualidade; Campânula vertical: a camisa de arrefecimento a água encamisada é instalada na periferia geral da campânula. A parede interna da campânula é isolada com pele de aço inoxidável e a campânula é fixada lateralmente. Posicionamento preciso e estável; Janela de observação: disposta horizontalmente no meio da câmara de vácuo Janela de observação, arrefecimento a água, deflector, configuração lateral e superior Ângulo de bisel de 45 graus, janela de observação de 50° (observe o mesmo ponto que a janela de observação horizontal e a plataforma de suporte da amostra); as duas janelas de observação mantêm a posição e o tamanho existentes, são selados com malha metálica e reservados para a instalação de eléctrodos Interface; |
| Mesa do equipamento: L1550*W900*H1100mm | Um conjunto de dispositivo de mesa de amostras de arrasto (adoptando o acionamento de eixo duplo) | Dispositivo de suporte de amostras: Suporte de amostras em aço inoxidável (arrefecimento por água de soldadura) Dispositivo de 6 posições; pode ser ajustado separadamente, apenas o ajuste para cima e para baixo, o intervalo de ajuste para cima e para baixo é de 25 mm, e a agitação esquerda e direita deve ser inferior a 3% ao subir e descer (ou seja, a agitação esquerda e direita de subida ou descida de 1 mm é inferior a 0,03 mm), e o estágio da amostra não roda ao subir ou descer. |
| Grau de vácuo máximo: 2.0×10-1Pa ; | Um conjunto de sistema de vácuo | Sistema de vácuo: Configuração do sistema de vácuo: bomba mecânica + válvula de vácuo + válvula de purga física + tubo de escape principal + bypass; (fornecido pelo fornecedor da bomba de vácuo), a válvula de vácuo usa uma válvula pneumática; Medição do sistema de vácuo: Pressão da membrana. |
| Taxa de aumento da pressão: ≤5Pa/h; | Sistema de fornecimento de gás do medidor de fluxo de massa de dois canais | Sistema de fornecimento de gás: O medidor de fluxo de massa é configurado pela Parte B, entrada de ar bidirecional, a taxa de fluxo é controlada pelo medidor de fluxo de massa, após a reunião bidirecional, ele entra na câmara de vácuo a partir do topo e o interior do tubo de entrada de ar é de 50 mm |
| Movimento da mesa de amostras: o intervalo de subida e descida é de ± 25 m; é necessário agitar a relação esquerda e direita quando sobe e desce em ± 3%; | Um conjunto de eléctrodos (2 canais) | Dispositivo de eléctrodos: A direção do comprimento dos quatro orifícios dos eléctrodos é paralela à direção do comprimento da plataforma de apoio, e a direção do comprimento está virada para a janela de observação principal com um diâmetro de 200 mm. |
| Pressão de trabalho: utilizar o manómetro de membrana, gama de medição: 0 ~ 10kPa; trabalho constante a 1kPa ~5kPa, o valor da pressão constante muda mais ou menos 0,1kPa; | Um conjunto de sistema de água de arrefecimento | Sistema de água de arrefecimento: A campânula, os eléctrodos e a placa de fundo estão todos equipados com condutas de circulação de água de arrefecimento e estão equipados com um dispositivo de alarme de fluxo de água insuficiente 3.7: sistema de controlo. Interruptores, instrumentos, instrumentos e fonte de alimentação para elevação da campânula, esvaziamento, bomba de vácuo, estrada principal, bypass, alarme, fluxo, pressão do ar, etc. estão colocados na lateral do suporte e são controlados por um ecrã tátil de 14 polegadas; o equipamento tem um programa de controlo totalmente automático sem intervenção manual e pode armazenar dados e chamar dados |
| Posição da entrada de ar: entrada de ar no topo da campânula, e a posição da porta de exaustão está localizada diretamente abaixo do suporte da amostra; | Sistema de controlo | |
| Sistema de controlo: Controlador PLC + ecrã tátil de 10 polegadas | Um conjunto de sistema de controlo automático da pressão (válvula de controlo da pressão original importada da Alemanha) | |
| Sistema de insuflação: caudalímetro de massa de 2 canais, gama de caudal: 0-2000sccm e 0-200sccm; Válvula pneumática | Medidor de vácuo de resistência | |
| 3.1.10 Bomba de vácuo: Bomba de vácuo D16C | ||
Vantagens
O molde de desenho de revestimento composto de nano-diamante utiliza carboneto cimentado (WC-Co) como substrato e usa o método de fase de vapor químico (método CVD para abreviar) para revestir o revestimento composto de diamante convencional e nano-diamante na superfície do orifício interno do molde. E um novo produto obtido após a moagem e polimento do revestimento. O revestimento composto de nano-diamante revestido na superfície do orifício interno não só tem as características de forte aderência e resistência ao desgaste do revestimento de diamante convencional, mas também tem as vantagens da superfície plana e lisa do revestimento de nano-diamante, pequeno coeficiente de atrito e fácil moagem e polimento. A tecnologia de revestimento não só resolve o problema técnico da aderência do revestimento, como também elimina o estrangulamento da superfície do revestimento de diamante, que não é fácil de polir, e elimina os obstáculos à industrialização da película de diamante CVD.
|
Indicadores técnicos |
Molde de estiragem tradicional |
Molde de estiragem revestido com nano diamante |
|
Tamanho do grão da superfície de revestimento |
Nenhum |
20~80nm |
|
Teor de diamante no revestimento |
nenhum |
≥99% |
|
Espessura do revestimento de diamante |
nenhuma |
10 ~ 15mm |
|
Rugosidade da superfície |
Ra≤0.1mm |
Classe A: Ra≤0.1mm Classe B: Ra≤0.05mm |
|
Faixa de diâmetro do furo interno da matriz de desenho de revestimento |
Ф3 ~ Ф70mm |
Ф3 ~ Ф70mm |
|
Vida útil de serviço |
A vida útil depende das condições de trabalho |
6-10 vezes mais |
|
Coeficiente de fricção da superfície |
0.8 |
0.1 |
- Para o paralelismo e retidão da plataforma de elevação do molde do equipamento, a nossa empresa produziu especialmente ferramentas especiais. O método de elevação biaxial é suficiente para permitir que as duas extremidades sejam levantadas e baixadas em cerca de ±2 fios, para que possam ser feitos moldes mais pequenos.
- Para o ferramental do equipamento, nossa empresa integra a localização de cada empresa no ferramental, visando o ferramental e o processo do molde. Bom ferramental e fixação, estável e fiável, alta precisão, fácil de operar.
- Para a válvula de fecho do equipamento, outros fabricantes utilizam válvulas deflectoras, que não podem ser ajustadas linearmente (ou seja, a folga aumenta rapidamente assim que é aberta). A nossa empresa concebe-a de acordo com o princípio da válvula de fecho e do controlo estável da pressão, de modo a que a abertura de fecho possa ser ajustada linearmente para obter um controlo estável da pressão;
- O sistema de controlo totalmente automático controla automaticamente a pressão de acordo com algoritmos informáticos; pode reduzir a aleatoriedade do operador e tornar o processo mais confidencial. Poupa trabalho, e a consistência da qualidade do molde com as mesmas especificações é mais ideal;
- Para a estabilidade da campânula de elevação, a nossa empresa utiliza rolamentos auto-lubrificantes, que tornam a rotação mais flexível e livre de encravamentos. Processo básico, o revestimento de diamante pode ser feito de acordo com o processo de revestimento de diamante de cada cliente.
Avisos
A segurança do operador é a questão mais importante! Por favor, opere o equipamento com cautelas. Trabalhar com gases inflamáveis, explosivos ou tóxicos é muito perigoso, os operadores devem tomar todas as precauções necessárias antes de iniciar o equipamento. Trabalhar com pressão positiva dentro dos reactores ou câmaras é perigoso, o operador deve seguir rigorosamente os procedimentos de segurança. Extra também deve ser tido cuidado ao operar com materiais reativos ao ar, especialmente sob vácuo. Uma fuga pode aspirar ar para dentro do aparelho e provocar ocorrer uma reação violenta.
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FAQ
O Que é A Deposição Física De Vapor (PVD)?
O Que é A Pulverização Catódica Por Magnetrão?
Porquê A Pulverização Catódica Por Magnetrões?
Quais São Os Materiais Utilizados Na Deposição De Película Fina?
A deposição de película fina utiliza normalmente metais, óxidos e compostos como materiais, cada um com as suas vantagens e desvantagens únicas. Os metais são preferidos pela sua durabilidade e facilidade de deposição, mas são relativamente caros. Os óxidos são altamente duráveis, suportam temperaturas elevadas e podem ser depositados a baixas temperaturas, mas podem ser frágeis e difíceis de trabalhar. Os compostos oferecem resistência e durabilidade, podem ser depositados a baixas temperaturas e adaptados para apresentarem propriedades específicas.
A seleção do material para um revestimento de película fina depende dos requisitos da aplicação. Os metais são ideais para a condução térmica e eléctrica, enquanto os óxidos são eficazes na proteção. Os compostos podem ser adaptados para satisfazer necessidades específicas. Em última análise, o melhor material para um determinado projeto dependerá das necessidades específicas da aplicação.
Quais São Os Métodos Para Obter Uma Deposição óptima De Película Fina?
Para obter películas finas com propriedades desejáveis, são essenciais alvos de pulverização catódica e materiais de evaporação de alta qualidade. A qualidade destes materiais pode ser influenciada por vários factores, tais como a pureza, o tamanho do grão e o estado da superfície.
A pureza dos alvos de pulverização catódica ou dos materiais de evaporação desempenha um papel crucial, uma vez que as impurezas podem causar defeitos na película fina resultante. O tamanho do grão também afecta a qualidade da película fina, sendo que os grãos maiores conduzem a propriedades de película pobres. Além disso, a condição da superfície é crucial, uma vez que as superfícies ásperas podem resultar em defeitos na película.
Para obter alvos de pulverização catódica e materiais de evaporação da mais alta qualidade, é crucial selecionar materiais que possuam alta pureza, tamanho de grão pequeno e superfícies lisas.
Utilizações Da Deposição De Película Fina
Películas finas à base de óxido de zinco
As películas finas de ZnO encontram aplicações em várias indústrias, tais como térmica, ótica, magnética e eléctrica, mas a sua principal utilização é em revestimentos e dispositivos semicondutores.
Resistências de película fina
As resistências de película fina são cruciais para a tecnologia moderna e são utilizadas em receptores de rádio, placas de circuito, computadores, dispositivos de radiofrequência, monitores, routers sem fios, módulos Bluetooth e receptores de telemóveis.
Filmes finos magnéticos
Os filmes finos magnéticos são utilizados em eletrónica, armazenamento de dados, identificação por radiofrequência, dispositivos de micro-ondas, ecrãs, placas de circuitos e optoelectrónica como componentes-chave.
Filmes finos ópticos
Os revestimentos ópticos e a optoelectrónica são aplicações padrão dos filmes finos ópticos. A epitaxia por feixe molecular pode produzir dispositivos optoelectrónicos de película fina (semicondutores), em que as películas epitaxiais são depositadas um átomo de cada vez no substrato.
Filmes finos de polímeros
Os filmes finos de polímeros são utilizados em chips de memória, células solares e dispositivos electrónicos. As técnicas de deposição química (CVD) oferecem um controlo preciso dos revestimentos de películas de polímeros, incluindo a conformidade e a espessura do revestimento.
Baterias de película fina
As baterias de película fina alimentam dispositivos electrónicos, tais como dispositivos médicos implantáveis, e a bateria de iões de lítio avançou significativamente graças à utilização de películas finas.
Revestimentos de película fina
Os revestimentos de película fina melhoram as características químicas e mecânicas dos materiais alvo em várias indústrias e campos tecnológicos. Revestimentos antirreflexo, revestimentos anti-ultravioleta ou anti-infravermelhos, revestimentos anti-riscos e polarização de lentes são alguns exemplos comuns.
Células solares de película fina
As células solares de película fina são essenciais para a indústria da energia solar, permitindo a produção de eletricidade relativamente barata e limpa. Os sistemas fotovoltaicos e a energia térmica são as duas principais tecnologias aplicáveis.
Factores E Parâmetros Que Influenciam A Deposição De Películas Finas
Taxa de deposição:
A taxa a que a película é produzida, tipicamente medida em espessura dividida pelo tempo, é crucial para selecionar uma tecnologia adequada à aplicação. As taxas de deposição moderadas são suficientes para películas finas, enquanto as taxas de deposição rápidas são necessárias para películas espessas. É importante encontrar um equilíbrio entre a velocidade e o controlo preciso da espessura da película.
Uniformidade:
A consistência da película ao longo do substrato é conhecida como uniformidade, que normalmente se refere à espessura da película, mas também pode estar relacionada com outras propriedades, como o índice de refração. É importante ter um bom entendimento da aplicação para evitar sub ou superespecificar a uniformidade.
Capacidade de preenchimento:
A capacidade de preenchimento ou cobertura de etapas refere-se a quão bem o processo de deposição cobre a topografia do substrato. O método de deposição utilizado (por exemplo, CVD, PVD, IBD ou ALD) tem um impacto significativo na cobertura e no preenchimento dos degraus.
Características da película:
As características da película dependem dos requisitos da aplicação, que podem ser classificados como fotónicos, ópticos, electrónicos, mecânicos ou químicos. A maioria das películas tem de cumprir requisitos em mais do que uma categoria.
Temperatura do processo:
As características da película são significativamente afectadas pela temperatura do processo, que pode ser limitada pela aplicação.
Danos:
Cada tecnologia de deposição tem o potencial de danificar o material depositado, sendo as características mais pequenas mais susceptíveis a danos no processo. A poluição, a radiação UV e o bombardeamento de iões estão entre as potenciais fontes de danos. É crucial compreender as limitações dos materiais e ferramentas.
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