Erittäin-tarkkuus, ultra-ohutkalvopinnoitusratkaisu tyhjiö-suljetuille ympäristöille

Erittäin -tarkkuus, ultra-ohutkalvopinnoitusratkaisu tyhjiö-suljettuihin ympäristöihin

 

Huippuluokan-valmistusaloilla, kuten puolijohdeohutkalvopinnoitus, tarkkuusoptinen pinnoite ja uudet energiafunktionaaliset pinnoitteet, perinteiset ilmakehän olosuhteissa toimivat ruiskutusprosessit eivät pysty vastaamaan korkean-tarkkuuden ja erittäin{2}}puhtauden ohutkalvon valmistuksen vaatimuksiin. 60 kHz:n alipainelaippainen ultraäänisumutusruiskutustekniikka, joka perustuu korkeataajuisen ultraäänisumutuksen periaatteeseen ja yhdistettynä räätälöityyn -ruiskutuspumpun syöttöjärjestelmään, mahdollistaa vakaan ja tarkan ruiskutuksen täysin tyhjiötiivistetyssä ympäristössä, välttäen täysin ilmakehän häiriöt. Tästä on tullut ydinprosessiratkaisu tyhjiöohutkalvon valmistukseen ja mikro/nanopinnoituskäsittelyyn, joka sopii erilaisiin integroituihin tuotanto- ja kokeellisiin T&K-skenaarioihin tyhjiökammioissa.

 

I. Teknologian ydinperiaate: Tyhjiö-Adaptiivinen korkeataajuinen-ultraäänisumutusmekanismi

60 kHz on suositeltu korkea{1}}taajuuskaista teolliseen tarkkuussumutusruiskutukseen. Verrattuna matalataajuiseen-ultraäänisuihkutukseen taajuudella 20 kHz ja 40 kHz, tämä kaista tarjoaa korkeammat värähtelytaajuudet ja paremman sumutustarkkuuden. Korkeataajuisen mekaanisen -värähtelyn avulla nestemäiset pinnoitteet, esiasteliuokset, toiminnalliset lietteet ja muut väliaineet voidaan repiä tasakokoisiksi mikroni{8}}kokoisiksi erittäin hienoiksi pisaroiksi. Tiivistetty pisarakoko ja alhainen dispersio luovat perustan tasaiselle kalvonmuodostukselle. Toisin kuin perinteiset avoimen{11}}ultraääniruiskutuslaitteet, tässä tekniikassa käytetään tyhjiölaippaa{12}}suljettua rakennetta ja hylätään perinteinen paineilman kantajakaasun sumutustila. Koska kantokaasua ei ole mukana koko prosessissa, se välttää pohjimmiltaan ilmavirran häiriöitä tyhjiökammioympäristössä ja mukautuu täydellisesti tyhjiö{14}}suljettuihin olosuhteisiin.

 

Laitteen ydinsuutin yhdistyy saumattomasti tyhjiökammioon tavallisen alipainelaipan kautta. Kokonaissuljettu arkkitehtuuri on mukautettavissa tyhjiöolosuhteisiin 13Pa - 133Pa. Jopa kammion alipaineolosuhteissa se ylläpitää vakaata korkeataajuista{4}}värähtelyä ilman vuotoa, sumutuksen vaimennusta tai paineen epätasapainoa. Tyhjiöympäristössä ilmanvastus ja hapettuminen eivät vaikuta ultrapieniin pisaroihin, vaan ne kerrostuvat tasaisesti ja tasaisesti alustan pinnalle. Pisaroiden levittävyys paranee merkittävästi, jolloin muodostuu tiivis, tasainen, reikävapaa-ultraohut toiminnallinen pinnoite, mikä ratkaisee teollisuuden ongelmat, jotka liittyvät pisaroiden leviämiseen, hapettumisen agglomeroitumiseen ja epätasaiseen kalvonpaksuuteen, joita esiintyy ilmakehän ruiskutuksessa.

 

II. Järjestelmän keskeiset edut: Tarkkuusruiskutusominaisuudet, jotka on mukautettu tyhjiöolosuhteisiin

1. Täysi alipainesovitettavuus, erittäin korkea prosessipuhtaus
Koko järjestelmässä on laippa{0}}tiivistetty integroitu rakenne, jossa ei ole ulkoista ilmanottorakennetta, mikä tekee siitä täysin mukautuvan tyhjökammion suljettuun työympäristöön. Se voi suorittaa koko ruiskutusprosessin korkean tyhjiön olosuhteissa. Tyhjiöympäristössä happi, pöly tai vesihöyry ei häiritse, mikä johtaa pinnoitteisiin, joissa ei ole hapettumisepäpuhtauksia ja hiukkasjäämiä, mikä parantaa huomattavasti funktionaalisten kalvojen puhtautta ja vakautta. Tämä sopii täydellisesti tuotantoskenaarioihin, joissa on korkeat puhtausvaatimukset, kuten puolijohteet, tarkkuusoptiikka ja biolääketiede. Samanaikaisesti laite on yhteensopiva useiden tavallisten tyhjiökammioiden kanssa, tukee modulaarista integrointia, on helppo asentaa ja sillä on vahva yhteensopivuus, mikä mahdollistaa suoran yhteyden loppupään prosesseihin, kuten tyhjiöpinnoitukseen ja tyhjiöhehkutukseen.

 

2. Erinomainen sumutuksen tarkkuus, erinomainen pinnoitteen tasaisuus
60 kHz:n korkeataajuisella-ultraäänisumutuksella on erittäin vahva sumutusstabiilius, ja se tuottaa erittäin hienoja pisaroita, joilla on tasainen hiukkaskoko ja korkea konsistenssi. Yhdessä räätälöidyn ruiskutuspumpun kanssa jatkuvaa-virtausta tarkkaa nesteensyöttöä varten se välttää täysin nesteen syötön vaihteluiden aiheuttamat sumutushäiriöt. Lopullinen pinnoite saavuttaa yli 95 %:n tasaisuuden, ja kalvon paksuus säädetään tarkasti nanometristä mikrometriin. Pinnoite on tiivis, sileä, eikä siinä ole appelsiinin kuorta ja reikiä. Perinteisiin ruiskutus- ja kehruupinnoitusprosesseihin verrattuna kalvon laatu ja konsistenssi ovat parantuneet huomattavasti, mikä tekee siitä erityisen sopivan ultra-ohuille toiminnallisille pinnoitteille ja tarkkoihin mikro-ruiskutussovelluksiin.

 

3. Laaja median sopeutettavuus ja vahva prosessin hallittavuus: Hyödyntämällä 60 kHz korkean Vakaa sumutusruiskutus voidaan saavuttaa sekä alhaisen-viskositeettisilla hivenreagensseilla että keski{7}}viskositeettisilla funktionaalisilla lietteillä. Järjestelmä tukee älykästä kaavanhallintaa kosketusnäytön kautta, joka tallentaa useita ruiskutusprosessiparametreja. Ruiskutusprosessin aloitus yhdellä-napsautuksella mahdollistaa ruiskutusreitin, nesteen syöttönopeuden, sumutustehon ja tyhjiöparametrien tarkan hallinnan. Prosessi on erittäin toistettava, joten se soveltuu sekä massatuotantoon että laboratoriotutkimussovelluksiin.

 

4. Erittäin pieni häviö, energiatehokas
Ultraäänisumutus perustuu korkeataajuiseen{0}}värähtelyyn paineettoman sumutuksen aikaansaamiseksi. Yhdessä tarkan nesteensyöttöpumpun kanssa pinnoitteen käyttöaste on paljon korkeampi kuin perinteinen pneumaattinen ruiskutus ilman pisaroiden leviämistä tai jätettä, mikä johtaa erittäin pieneen materiaalihäviöön. Samalla laitteistolla on alhainen kokonaisvirrankulutus ja vakaa toiminta. Tyhjiö-suljettu toimintatila eliminoi myöhempien pölyn ja epäpuhtauksien poistoprosessien tarpeen, yksinkertaistaa tuotantoprosessia, parantaa merkittävästi prosessin tehokkuutta ja vähentää tuotanto- ja T&K-kustannuksia.

 

III. Ydinsovellusskenaariot
60 kHz:n alipainelaippa-ultraäänisumutusruiskutus + räätälöity injektiopumppu integroitu järjestelmä hyödyntää sen ydinetuja, joita ovat tyhjiötiivistys, korkea tarkkuus, korkea puhtaus ja vahva hallittavuus, ja sitä käytetään laajalti huippuluokan tarkkuusvalmistuksen aloilla. Uudessa energiateollisuudessa sitä voidaan käyttää polttokennokatalyyttikerroksen ruiskutukseen, ohut-kalvo aurinkokennokerroksen kerrostukseen ja litiumparistonerottimen toiminnallisen pinnoitteen valmistukseen; puolijohde- ja elektroniikkateollisuudessa se soveltuu sirun mikro{5}}alueen pinnoitukseen, piirilevyn kosteudenkestävään- eristävään pinnoitukseen ja optoelektronisten komponenttien läpinäkyviin pinnoitusprosesseihin; tarkkuusoptiikan alalla se voi valmistaa optisia heijastuksenestokalvoja, heijastuksenestokalvoja ja suojaavia kulumista-kestäviä kalvoja. biolääketieteen alalla se soveltuu erittäin{10}}tarkkoihin skenaarioihin, kuten mikrofluidisirun toiminnalliseen pinnoitukseen ja biosensorikalvon valmistukseen.

 

IV. Tekninen yhteenveto 60 kHz:n alipainelaippainen ultraääni-sumutusruiskutustekniikka yhdistettynä räätälöidyn tyhjiö-laatuisen ruiskutuspumpun tarkan nesteensyötön etuihin murtaa perinteisten ruiskutusprosessien levityspullonkaulat tyhjiöympäristöissä ja saavuttaa tarkan ruiskutusprosessin, jolle on tunnusomaista puhdas tyhjiötiivistys, pienihäviöinen tiivistys. Tämä integroitu järjestelmä eliminoi kantokaasuriippuvuuden, on tiivistetty mukautumaan tyhjiöolosuhteisiin ja tarjoaa tarkan hallinnan sekä sumutus- että nestesyötössä. Se täyttää täydellisesti huippuluokan ohutkalvokäsittelyn ja mikro/nanotarkkuuspinnoitteiden prosessivaatimukset ja täyttää teknisen aukon hienosumutusruiskutuksessa tyhjiöolosuhteissa. Se on korvaamaton ydinprosessilaitteistoratkaisu huippuluokan tarkkuusvalmistuksen ja uusien materiaalien tutkimuksen ja kehityksen aloilla, ja sen sovellusrajat laajenevat jatkossakin huippuluokan-aloilla, kuten puolijohteiden, uuden energian ja tarkkuusoptiikan alalla.