什么是真空鍍膜技術(shù)？

所謂真空鍍膜就是置待鍍材料和被鍍基板于真空室內(nèi)，采用一定方法加熱待鍍材料，使之蒸發(fā)或升華，并飛行濺射到被鍍基板表面凝聚成膜的工藝。

在真空條件下成膜有很多優(yōu)點(diǎn)：可減少蒸發(fā)材料的原子、分子在飛向基板過(guò)程中于分子的碰撞，減少氣體中的活性分子和蒸發(fā)源材料間的化學(xué)反應(yīng)（如氧化等），以及減少成膜過(guò)程中氣體分子進(jìn)入薄膜中成為雜質(zhì)的量，從而提供膜層的致密度、純度、沉積速率和與基板的附著力。通常真空蒸鍍要求成膜室內(nèi)壓力等于或低于10-2Pa，對(duì)于蒸發(fā)源與基板距離較遠(yuǎn)和薄膜質(zhì)量要求很高的場(chǎng)合，則要求壓力更低。

真空鍍膜機(jī)工件除氣的必要性和真空鍍膜機(jī)分類(lèi)介紹

真空狀態(tài)是支持真空鍍膜機(jī)運(yùn)作的環(huán)境，特別是需要高真空度的設(shè)備，通常我們需要達(dá)到高真空度，抽氣系統(tǒng)的作用是功不可沒(méi)的，但除了抽氣系統(tǒng)外，在真空鍍膜設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，還有一點(diǎn)就是，工件的除氣。

有些工件它本身內(nèi)部存在著很多的氣體、水分等，這些物質(zhì)都會(huì)隨著設(shè)備加熱時(shí)被排放到真空室中，降低了真空度，更甚者，有些氣體帶有毒性成分，直接損害到真空室內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)，造成設(shè)備不能正常運(yùn)作。另外，正在鍍膜過(guò)程中，由于工件內(nèi)氣體加熱膨脹，容易使已經(jīng)鍍上的膜層裂開(kāi)，當(dāng)然這個(gè)情況出現(xiàn)的機(jī)率視工件本身物理性質(zhì)有關(guān)，像塑料等容易膨脹的，機(jī)率就比較高，像金屬等硬質(zhì)的，機(jī)率就比較低，但也不能忽視，因此工件的除氣是非常必要的。

通常我們使用的工件除氣方法是烘烤，通過(guò)加熱把工件內(nèi)的氣體、水分排出，在鍍膜前，抽氣的同時(shí)，對(duì)工件進(jìn)行加熱，當(dāng)工件內(nèi)水分和氣體由于加熱而放出后，隨著真空室內(nèi)的氣體一起被真空泵抽出。

針對(duì)不同的工件采取不一樣的除氣措施，有效控制工件內(nèi)部氣體與水分排放，提高鍍膜的穩(wěn)定性和均勻性。真空鍍膜機(jī)分類(lèi)和適用范圍真空鍍膜機(jī)主要指一類(lèi)需要在較高真空度下進(jìn)行的鍍膜，具體包括很多種類(lèi)，包括真空離子蒸發(fā)，磁控濺射，MBE分子束外延，PLD激光濺射沉積等很多種。主要思路是分成蒸發(fā)和濺射兩種。

真空鍍膜機(jī)的維修方法介紹

一、當(dāng)正在鍍膜時(shí)真空度突然下降：

1、蒸發(fā)源水路膠圈損環(huán)（更換膠圈）

2、坩堝被打穿（更換坩堝）

3、高壓電極密封處被擊穿（更換膠圈）

4、工轉(zhuǎn)動(dòng)密封處膠圈損壞（更換膠圈）

5、預(yù)閥突然關(guān)閉可能是二位五通閥損壞（更換二位五通閥）

6、高閥突然關(guān)閉可能是二位五通閥損壞（更換二位五通閥）

7、機(jī)械泵停機(jī)可能是繼電器斷開(kāi)（檢查繼電器是否工作正常）

8、烘烤引入線電極密封處被擊穿（更換膠圈）

9、擋板動(dòng)密封處膠圈損壞（更換膠圈）

10、玻璃觀察視鏡出現(xiàn)裂紋、炸裂（更換玻璃）

二、長(zhǎng)期工作的鍍膜機(jī)抽真空的時(shí)間很長(zhǎng)且達(dá)不到工作真空、恢復(fù)真空、極限真空、保真空：

1、蒸發(fā)室有很多粉塵（應(yīng)清冼）

2、擴(kuò)散泵很久未換油（應(yīng)清冼換油）

3、前級(jí)泵反壓強(qiáng)太大機(jī)械泵真空度太低（應(yīng)清冼換油）

4、各動(dòng)密封膠圈損壞（更換膠圈）

5、由于蒸發(fā)室長(zhǎng)期溫度過(guò)高使其各密封膠圈老化（更換膠圈）

6、蒸發(fā)室各引入水路密封處是否有膠圈損壞（更換膠圈）

7、各引入座螺釘、螺母有無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象（重新壓緊）

8、高低預(yù)閥是否密封可靠（注油）

真空鍍膜機(jī)真空室形變帶來(lái)的影響

為盡量減小真空鍍膜機(jī)真空室形變帶來(lái)的影響，我們將導(dǎo)軌、絲桿等傳動(dòng)件固定于一個(gè)剛性的中間層上，其與真空室底壁之間采用點(diǎn)、線、面活性支撐，以吸收和隔離形變，并設(shè)置形變補(bǔ)償調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，在系統(tǒng)抽真空之前，參照有限元計(jì)算提供的理論數(shù)據(jù)預(yù)設(shè)適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償量，以使其在真空狀態(tài)下達(dá)到平衡。

為了驗(yàn)證有限元計(jì)算的結(jié)果，對(duì)真空室的形變和補(bǔ)償進(jìn)行了測(cè)試。首先，將四只千分表定位在工作臺(tái)安裝基點(diǎn)的真空壁外側(cè)，當(dāng)真空室由大氣抽到真空時(shí)，記錄各千分表的變化量，經(jīng)處理后為用激光自準(zhǔn)直儀調(diào)整設(shè)備形變補(bǔ)償。

由水平調(diào)整的自準(zhǔn)直儀發(fā)出一束激光穿過(guò)真空室的玻璃窗照射固定于工作臺(tái)上的反射鏡，在大氣環(huán)境下調(diào)整設(shè)備形變補(bǔ)償調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使反射光束進(jìn)入自準(zhǔn)直儀接收視場(chǎng)，記錄兩維角度偏差。

按有限元計(jì)算的真空狀態(tài)下的補(bǔ)償量再次調(diào)整，顯然，此時(shí)的反射光束已遠(yuǎn)離自準(zhǔn)直儀接收視場(chǎng)，但一旦真空室進(jìn)入真空狀態(tài)，反射光束又重新進(jìn)入自準(zhǔn)直儀的接收視場(chǎng)，記錄此時(shí)的兩維角度偏差。前后兩次顯示的兩維角度偏差基本吻合。

工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)副的潤(rùn)滑及對(duì)真空環(huán)境的影響工作臺(tái)的掃描是處于真空室環(huán)境下的頻繁運(yùn)動(dòng)，除用滾動(dòng)代替滑動(dòng)來(lái)降低摩擦系數(shù)外，在導(dǎo)軌、絲桿等運(yùn)動(dòng)副之間采取良好的潤(rùn)滑是保證刻蝕裝置長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)行的必要條件。

真空中的潤(rùn)滑的方式通常有鍍固體潤(rùn)滑膜和直接使用潤(rùn)滑劑等鍍膜容易破壞導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)精度，且工藝復(fù)雜。

為此，我們測(cè)試了一種市場(chǎng)商品――二硫化鉬潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑效果，將該潤(rùn)滑劑直接噴涂在運(yùn)動(dòng)副表面，并用四極質(zhì)譜儀分析了該潤(rùn)滑劑在真空中揮發(fā)出的氣體的主要成分。