طريقة التصميم لتوحيد سمك الدهانات المغنطرون الاخرق

طريقة تصميم لتوحيد سمك الطلاء الاخرق المغنطروني

طلاء الرنين المغنطروني هو واحد من التقنيات التي لا غنى عنها في الصناعة الحديثة. تستخدم تقنية طلاء الاخرق المغنطروني على نطاق واسع في فيلم موصل شفاف ، فيلم بصري ، فيلم صلب للغاية ، فيلم مضاد للتآكل ، فيلم مغناطيسي ، فيلم مضاد للانعكاس ، فيلم مضاد للانعكاس و فيلم زخرفي مختلف. تلعب دورا قويا بشكل متزايد في الدفاع الوطني والإنتاج الاقتصادي الوطني. نشعر بالقلق الشديد من مشاكل توحيد سمك الفيلم ، معدل الترسب ومعدل استخدام المواد المستهدفة في عملية الطلاء في الإنتاج الفعلي. وتتمثل طريقة حل هذه المشاكل في تحسين التصميم العام لجميع العوامل التي تنطوي عليها عملية ترسيب الأتربة وإنشاء نظام تصميمي شامل لطلاء الرش. توحيد سمك الفيلم هو واحد من أهم المعايير في عملية ترسيب الاخرق ، لذلك فهو ذو قيمة نظرية وعملية كبيرة لدراسة التصميم الشامل لتوحيد سماكة الفيلم.

IKS PVD ، سوف نقوم بتصميم نظام طلاء الفراغ PVD ، وفقا لمتطلبات العملاء ، وجعل تصميم معقول بالنسبة لك في البداية.ثم تخصيص آلة مناسبة.

خلال تطوير تقنية الاخرق المغنطروني ، تركز الاختراقات في التقنيات المختلفة بشكل عام على توليد البلازما والتحكم في البلازما. من خلال التحكم في معلمات التوزيع لأنواع مختلفة من الجسيمات في المجال الكهرومغناطيسي ومجال درجة الحرارة والفضاء ، يمكن لجودة الفيلم وخصائصه تلبية متطلبات الصناعات المختلفة.

يرتبط توحيد سماكة الفيلم ارتباطًا وثيقًا بالحالة العملية للهدف المغنطرج ، مثل حالة النقش للهدف وإعداد المجال الكهرومغناطيسي للهدف ، إلخ. لذلك ، من أجل ضمان اتساق سماكة الفيلم ، الفيلم الأجنبي شركات إعداد أو شركات تصنيع معدات طلاء لديها مجموعة كاملة من خطط التصميم الخاصة بها لمعدات الطلاء (بما في ذلك "الهدف" المكون الأساسي). في الوقت نفسه ، هناك العديد من الشركات المتخصصة في تحليل الهدف والتصميم والتصنيع ، وتطوير برامج تصميم التطبيقات ذات الصلة ، وفقا لمتطلبات العملاء لتصميم المعدات الأمثل. لا تزال هناك فجوة كبيرة بين المستوى المتقدم المحلي والدولي في تحليل وتصميم معدات الطلاء.

لذلك ، لا بد من إنشاء نظام تصميم شامل للطلاء الاخرق. يمكن تنفيذ إنشاء النظام وفقا للتصميم الشامل الشامل لجزء من التصميم ، ثم جزء من التصميم تدريجيا في التصميم الشامل الشامل ، أي "كله إلى الجزء ، ومن ثم إلى كله "هذا مفهوم التصميم الديناميكي ، باستمرار تحسين نظام التصميم. سوف يقوم طلاء الغلاف بإدراج العوامل الهامة المعنية ، ومعرفة الارتباط الداخلي بينهما ، ومن ثم إنشاء طلاء رشيق ، نظام تصميم شامل يعتمد على دراسة توحيد سماكة الفيلم ، ويؤدي إلى التأخير في وقت متأخر إلى تصميم برنامج النظام ، لتنفيذ الإعداد من فيلم التوحيد رقيقة فيلم جيد مساحة واسعة ، توفر ضمان قوي للإنتاج.

1. خصائص نظام التصميم

تمييع سمك طبقة الرقائق هو أحد المعايير النهائية للقياس غير المباشر لعملية الطلاء ، والتي تشمل جميع جوانب عملية الطلاء. لذلك ، من الضروري إنشاء نظام تصميمي شامل لتوحيد سماكة طبقة الأخرق لإعداد أفلام عالية الجودة مع التوحيد الجيد لسمك الفيلم وتصنيف وتلخيص وتلخيص جميع جوانب فيلم الرشاقة ، ومعرفة علاقاتهم الداخلية. بصفة عامة ، يجب أن يكون لإنشاء نظام التصميم مبادئ معينة لتحديد إطاره التنظيمي الأساسي. يتم وصف طبيعته من الجوانب الأربعة التالية: (1) عام: النظام مطلوب ضمن نطاق معين قابل للتطبيق أو عالمي. لهذا المشروع ، يمكن للنظام تلبية متطلبات العملية الأساسية لفيلم الرذاذ على الركيزة الصناعية المسطحة ، وهذا هو ، المشاكل الشائعة لعملية الاخرق السينمائي. (2) خصوصية: نظام كائنات بحثية محددة لتحقيق أفضل تطبيق. بالنسبة للأفلام الرطبة ذات المساحة المستوية الكبيرة ، فإن هذا يعني أن تأثير الحجم في أفلام الرمل يصبح جزءًا مهمًا من النظام ، مثل توحيد الأفلام ، تماثل تسطح الركيزة ، التوسع الخطي وتشوه المواد ، توزيع التيار المستهدف للسطح ، توزيع الغاز و توزيع المجال الكهرومغناطيسي. يتم تمييز هذه السلسلة من المشكلات بواسطة تأثير الحجم. لذلك يصبح تأثير الحجم مشكلة شخصية للنظام. (3) الانفتاح: كل جزء من النظام هو الجمع العضوي والتنمية المستمرة. مع تقدم التكنولوجيا ، سيتم تطوير كل جزء من الوظيفة ، وذلك لتحسين الأداء العام للنظام. إن تطوير تكنولوجيا التحكم الأوتوماتيكية يجعل النظام قوياً: تقنية مراقبة طيف البلازما في عملية الرشح وقدرة التحكم في المجال الكهرومغناطيسي تمكن النظام من التحكم في معلمات عملية التصفيح بأكملها إلى أقصى حد وتحقيق التصميم الجيد. ينتمي انفتاح النظام إلى التطوير الأفقي. (4) الميراث: يتطور النظام إلى حد معين ، سيحدث بالتغيير الكمي لعملية التغيير النوعي. على أساس الوظيفة الأصلية من baowang ، يتم تحسين وتحسين النظام باستمرار. سيتم تطوير تقنية إعداد الأفلام الرقيقة مع تطوير النظرية. وقد عزز البحث النظري حول الرش المغنطروني غير المتوازن والبلازما تطويرًا إضافيًا لتكنولوجيا الرش. ثم يتم ترقية النظام لتحقيق وظائف جديدة. الوراثة هو التطور الرأسي للنظام.

2. إنشاء نظام التصميم

بشكل عام ، سيؤدي تعزيز جزء واحد من النظام إلى تعزيز الوظيفة الكلية ، مع تقليل اعتماد النظام على بعض الأجزاء ، أو يمكن فهمه على أنه: الجمع العضوي لعنصرين أساسيين في النظام جزء واحد. إنشاء نظام تصميم متكامل مفيد لدراسة العلاقات المنطقية الداخلية لكل جزء من النظام.

يمكن تقسيم نظام التصميم الشامل للطلاء الرقيق ذو المساحة الكبيرة إلى ثلاثة أجزاء: تصميم عملية T لمعدات الطلاء ، تصميم عملية الطلاء والتصميم الرقمي للكمبيوتر لكل عملية ، مع الإشارة إلى الشكل l. وينقسم كل جزء إلى الآلاف من الجوانب ، وتتفاعل الأجزاء مع بعضها البعض. بسبب تعقيد النظام ، يجب إنشاء المرحلة الأولية من النظام لتبسيط معايير التصميم لتحسين قدرته العملية.

2.1 التصميم الهندسي لمعدات الطلاء

للطلاء الاخرق ، يمكن حسابه من نظام الفراغ ، المجال الكهرومغناطيسي ، توزيع الغاز ، النظام الحراري والجوانب الأخرى. يمر التصنيع والتحكم الميكانيكيان خلال عملية التصميم الهندسي بأكملها ، كما هو موضح في الشكل 2.

2.1.1 نظام فراغ

تصميم نظام الفراغ هو جزء تصميم ناضج نسبيًا ، يتضمن بشكل أساسي الأجزاء الأربعة التالية:

(1) هيكل الغرفة - يتم تعيين شكل تصميمه من خلال وضع نظام العمل. ويمكن تصميم غرفة فراغ كغرفة واحدة ، ومتعدد الحجرة وخط الانتاج. بالنسبة للغرفة المنتجة للركيزة المسطحة ، ينبغي تنفيذ القوة ، والتصلب ، والاستقرار ، وتصميم التحسين الآخر ، مع الأخذ في الاعتبار جدوى وبساطة تكنولوجيا المعالجة.

(2) اختيار المواد - وفقا لمتطلبات عملية فراغ ، حدد المواد التي تلبي متطلبات انخفاض ضغط بخار التشبع والاستقرار الحراري والكيميائي الجيد ، سهلة التفريغ ونفاذية الهواء المنخفضة. على سبيل المثال ، الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، سبائك الألومنيوم والنحاس اللاهوائي وهلم جرا. بالنسبة للمعدات ذات الحجم الكبير ، من أجل تقليل الوزن الإجمالي للمعدات أو الأجزاء المتحركة ، يمكن إعطاء الأولوية لاختيار سبائك الألومنيوم وغيرها من المواد المعدنية الخفيفة.

(3) تصميم المكونات الفراغ - ختم فراغ ، مقدمة إلكترود ، خط أنابيب وصمام ، إلخ. عناصر فراغ المستخدمة في ظروف عملية مختلفة مختلفة.

(4) اختيار مضخة فراغ ومقياس الفراغ - عموما يمكن أن تكون مصممة وفقا لمتطلبات الهندسة المشتركة. يتطلب التصميم الدقيق حسابًا كميًا لتوزيع كثافة الغاز في غرفة التفريغ. تحتاج أنواع مختلفة من الغاز ومتطلبات تنظيف فراغ غرفة مختلفة لاختيار مضخات فراغ مختلفة ومتر فراغ. سيسبب زيت عودة مضخة الفراغ التلوث إلى الركيزة ، وسيعمل غاز التفاعل مثل الأكسجين على أكسدة زيت المضخة. لذلك ، يتم غالباً اختيار مضخة الفراغ الخالية من الزيت الجاف كنظام ضخ الفراغ.

2.1.2 المجال الكهرومغناطيسي

إن تصميم الحقل الكهرومغناطيسي الدقيق نسبيًا هو محاكاة المجال الكهرومغناطيسي في عملية الرش ، بدلاً من محاكاة المجال الكهرومغناطيسي لمعدات الرش المغنطروني عندما لا يعمل.

اختيار امدادات الطاقة: ينبغي تحديد اختيار "امدادات الطاقة" وفقا لعملية مختلفة ، وإمدادات الطاقة العاصمة المشتركة ، إذا إمدادات الطاقة ، وإمدادات الطاقة RF ويمكن أن تحقق مجموعة متنوعة من وضع امدادات الطاقة من امدادات الطاقة الهجين.

اختيار المواد: بالنسبة لإمداد طاقة التردد ، تعتبر القوة المأهولة والمطابقة مسألة مهمة جدًا. تتطلب مادة تحميل الإلكترود لإمداد الطاقة ذو طاقة عالية التردد وجود توصيل عالي للسطح واستقرار كيميائي جيد. يمكن تقسيم المواد الموجودة في الهدف المغنطيسي المتحكم به وفقًا لمستوى النفاذية المغناطيسية. الأحذية المغناطيسية هي مواد نفاذية عالية ، والتي تكون عادة من الحديد الصناعي النقي.

الأنود والدرع: يجب مراعاة موضع الفراغ والعلاقة المحتملة والحجم والمساحة بالإضافة إلى خصائص مادة الأنود في تصميم الأنود لضمان عملية الرش الثابتة. في تصميم الدرع ، يجب اعتبار تصميم الحقل الكهربائي والعلاقة المحتملة في المقام الأول لمنع المواد غير المستهدفة من التفتيت وتلوث الفيلم. ثانياً ، مع الأخذ في الاعتبار أداء مواد التدريع ، يتم بصفة عامة اختيار المواد ذات ضغط بخار التشبع المنخفض ، وعتبة الإشباع العالية والامتثال لمتطلبات عملية الفراغ.

2.1.3 توزيع الغاز

توزيع الغاز مهم للغاية لطلاء الركيزة الصفيحة. من خلال تصميم الهيكل الميكانيكي ، يتم تقليل معدل التغيير لكثافة الغاز في منطقة ترسيب الاخرق ، بينما خارج المنطقة ، يتم تكبير دليل التدفق للنظام لتحسين معدل استخدام الغاز وكفاءة نظام الاستخراج. وتشمل الأجزاء الميكانيكية أو الهياكل التي تتحكم في توزيع الغاز نظام توزيع الهواء ، وهيكل غرفة التفريغ ونظام الضخ.

2.1.4 نظام التدفئة

نظام التدفئة لتلبية نظام فراغ من الخبز ونمو الفيلم ظروف درجة الحرارة المطلوبة.

الجوانب الأربعة المذكورة أعلاه وغيرها لا تتضمن جميع الجوانب المتعلقة بالتصنيع والتحكم الميكانيكيين ، لذلك ينبغي النظر في عوامل مثل القدرة على التحكم في الماكينات وزمن الاستجابة.

2.2 تصميم عملية الطلاء

بين المواد الغشائية المختلفة يجب أن نحتاج إلى عملية ترسيب مختلفة ، تنفيذ تقنية الإخرق المختلفة (dc ، التردد المتوسط ، تردد الراديو ، النبض ، تفاعل الرش ، والجمع بينهما وتطوير التكنولوجيا ، أو تطبيق التكنولوجيا الجديدة ، إلخ) ، نفس ضبط التكنولوجيا لمعلمات العملية المختلفة (الطاقة ، ضغط الهواء ، طرق الترسيب ، إلخ) ، المعالجة المسبقة (التنظيف ، التسخين المسبق ، إلخ) ، إعادة المعالجة ، المعالجة الحرارية ، إلخ.).

تنقسم عملية الطلاء بأكملها إلى أربع عمليات مستقلة نسبياً ، تشير إلى الشكل 3. وبصفة عامة ، فإن المعلمات التي تنطوي على البلازما ، والسطح المستهدف ، وتغير حالة الركيزة بشكل كبير هي معايير تحتاج إلى التحكم في العملية.

تصريف الغاز: توهج التفريغ يولد البلازما ، وينفصل الغاز العامل ، ويولد الكاتيونات ، ويقذف الكاثود تحت تأثير المجال الكهربائي ، يرافقه انبعاث الإلكترون الثانوي وظواهر أخرى. دراسة البلازما توهج التفريغ هو السبيل الوحيد لدراسة عملية ترسب الاخرق.

تصادم الاخرق: عادة ، تصادم الاخرق هو دراسة التفاعل بين الايونات المشحونة وجسيمات السطح للهدف ، وعملية توليد الذرات المستهدفة والمجموعات الذرية. النظرية الأكثر استخداماً هي نظرية تصادم الشلال. وقد استخدمت على نطاق واسع SRIM وغيرها من البرامج محاكاة ناضجة في عملية محاكاة الاخرق.

عملية النقل: حركة الذرات المستهدفة نحو الركيزة والأسطح الأخرى مع سرعة أولية معينة ، مصحوبة بتغيرات في الطاقة والزخم ، وأخيرا حجم نقل الاتجاه الصافي (عدد الجسيمات). في إطار عمل الحقل الخارجي (الكتلة ، الزخم ، الطاقة) ، تكون عملية النقل أكثر تعقيدًا. يستخدم MC وطرق أخرى (PIC ، CIC ، CFD ، إلخ) للحصول على عدد الجسيمات المودعة على الركيزة. تقسم طريقة حساب النقل الجسيم المبسطة الجزيئات الرسوبية إلى جسيمات سريعة (لا تصادم ، مباشرة إلى سطح الركيزة) وجسيمات بطيئة (تصادم ، وانتشار الحركة إلى سطح الركيزة). إن تأثيرات تسخين الغاز ، و ترقق الرياح و الريش (الجسيمات المحايدة العالية الطاقة) هي نتيجة الزخم و تبادل الطاقة بين الغاز و الجسيمات النشطة من خلال التصادم.

نمو الفيلم: يؤدي الانتشار ، والهجرة وتجميع الذرات المستهدفة على الركيزة في نهاية المطاف إلى نمو الفيلم. ترتبط خصائص الأغشية الرقيقة ارتباطًا وثيقًا بدرجات الحرارة ، وثوابت الشبكة ، والحالات السطحية والحقول الكهرومغناطيسية للركائز. سوف تتأثر خصائص الفيلم بشكل خطير من معالجة الفيلم في مرحلة لاحقة ، مثل التلدين. تستخدم MC وطرق أخرى لمحاكاة نمو الأغشية الرقيقة. في الوقت نفسه ، يمكن لبعض الشركات تحقيق تصميم نظام غشاء البرمجيات المهنية.

2.3 تصميم محاكاة عددية

تمت إعادة إنتاج عملية الترسيب عن طريق محاكاة الكمبيوتر ، وتم عرض وتحليل نتائج التصميم لتحسين التصميم الهندسي والعملي ، كما هو موضح في الشكل 4.

التصميم الهندسي يمكن أن يحقق التصميم البارامتري: استخدام البرمجيات التجارية القائمة: Pro / E، UG، Ansys وغيرها من التطوير الثانوي. تصميم عملية لمحاكاة عملية الاخرق من خلال تصميم أو استخدام البرمجيات الموجودة لتحليل وتحسين العملية وتحليل تأثير الهيكل الميكانيكي على هذه العملية.

تم تطوير عملية التصميم إلى برنامج تصميم عام لتحقيق نماذج ثلاثية الأبعاد وتحليل أداء ميكانيكي شامل للهيكل الميكانيكي (جزء من التصميم الهندسي) ، والمحاكاة في الوقت الفعلي لعملية وتحليل المجال الكهرومغناطيسي ، والمجال الحراري والتوزيع المكاني للجسيمات ، بالإضافة إلى تصور عملية المحاكاة لتحسين العملية والهيكل الميكانيكي. قادرة على تبادل البيانات مع البرامج الأخرى.

التطوير الإضافي هو نقل عملية التصميم بأكملها من التصميم الجزئي إلى التصميم العام للقضاء على العوامل البشرية إلى أقصى حد. تطوير نظام البرمجيات الذكية مع نظام خبير ، تصميم حدودي ، التحكم الآلي والتشغيل عن بعد.

التصميم الهندسي لمعدات الطلاء ، تصميم عملية الطلاء والحوسبة الرقمية للكومبيوتر هما مكملان لبعضهما البعض: معدات الطلاء تحدد عملية الطلاء ، عملية الطلاء تعزز رفع مستوى معدات الطلاء ، ويوفر تصميم محاكاة الكمبيوتر عالية الأداء دعمًا قويًا لتصميم الاثنين.