Réalisation d'alumine transparente sur machine de revêtement évaporatif enroulée sous vide (Al?O ?), le dépôt de films minces, la nécessité de résoudre les problèmes de base tels que l'évaporation à haute température, le contrôle de la réaction d'oxydation, l'uniformité de l'enroulement. Voici les modes de mise en œuvre spécifiques et les principaux points techniques:
1. Conception de programme de processus
(1)Sélection de la source de vaporisation
Mode d'évaporation |
Analyse d'applicabilité |
Programme recommandé |
évaporation du faisceau d'électrons |
Matériau évaporable à point de fusion élevé (Al?O ?Point de fusion2050℃), mais sujettes aux éclaboussures |
Nécessite une assistance par faisceau d'ions |
évaporation par résistance |
Faible coût mais difficile à atteindreAl?O ?Température d'évaporation (nécessaire>1800℃) et |
Non recommandé |
Pulvérisation magnétique contrôlée |
Bien que le revêtement ne soit pas évaporé, il peut être compatible avec le système de bobinage (nécessite une modification de la disposition de la cible) |
Alternatives |
Sélection finale:
Vaporisation par faisceau d'électronsLe +Dépôt réactionnel assisté par plasma (PAR), à l'oxygène en évaporant l'aluminium, excité par plasma (RF 13,56 MHz), favorise la production d'alumine.
(2)Configuration du système de revêtement

2. Optimisation des paramètres de processus clés
(1)Contrôle de l'évaporation
Taux d'évaporation de l'aluminium:0,5 à 2 nm/s(courant par faisceau d'électrons6-10kV/100-300mARégulation)
Pression partielle d'oxygène:2×10? 2 - 5×10? 2 Pa(trop haut conduit à une baisse de vitesse, trop bas conduit à une oxydation insuffisante)
Température du substrat:80 à 150℃ (requis pour le substrat polymère flexible< 120℃)
(2)Assistance plasma
paramètre |
Valeurs typiques |
Mécanisme d'action |
RFpuissance |
100 à 300W |
Ionisation de l'oxygène pour générer des espèces réactives de l'oxygène |
Polarisation |
- 50Và- 100V |
Densité renforcée de couche de membrane |
Espacement plasma |
50 à 100 mm |
Équilibrer l'uniformité et l'efficacité d'activation |
(3)Paramètres du système de bobinage
Vitesse de rouleau:0,1 à 1 m/min(épaisseur de film correspondante50 à 500nm) et
Contrôle de tension:10 à 20 N(éviter la déformation du substrat)
Température du rouleau de refroidissement:15 à 25℃ (empêche l'accumulation de chaleur)
3. Régulation des performances de la couche membranaire
(1)Optimisation des performances optiques
Contrôle de l'indice de réfraction:1,62 à 1,67(ajusté par rapport oxygène - aluminium)
Méthode: surveillance optique en ligne (550nmTransmittance locale> 85%) et
Coefficient d'extinction:< 0001(éviter les résidus d'aluminium métallique)
(2)Amélioration des propriétés mécaniques
Dureté:> 8 GPa(réalisé par dépôt assisté par faisceau d'ions)
Adhérence: parArPré - traitement plasma (50W, années 60) faitPETÉnergie de surface du substrat> 50mN/m
(3)Augmentation des performances de blocage
Transmission de vapeur d'eau (WVTR):<10? 3 g/m2/jour(épaisseur de film requise> 100 nmEt sans trou d'épingle)
Méthode de détection: méthode d'essai de calcium (85℃/ 85 % RH) et
4. Cas d'application typique
(1)Emballage électronique flexible
Besoins: enPETSubstrat (épaisseur125 μm) plaqué sur300 nm d'Al ? - Oui ?Couche barrière
Processus:
Aluminium évaporé par faisceau d'électrons (vitesse1,2 nm/s) et
Débit d'oxygène20sccm,RFpuissance200 watts
Vitesse de rouleau0,3 m/min, tension15 N
Résultats:
Transmittance de la lumière visible88%
WVTR 5×10 ?? g/m2/jour
(2)Panneau arrière photovoltaïque
Le défi: éviter les fissures de la couche de membrane pendant l'enroulement
La solution:
Avec dépôt segmenté (placage par cycle50 nm, refroidissement par intervalles10 ans) et
ajouterSiO ?Couche de transition (épaisseur10 nm) réduit les contraintes internes
5. FAQ et contre - mesures
Le problème |
Analyse des causes |
La solution |
Couche de film gris/Opaque |
L'aluminium n'est pas suffisamment oxydé |
Augmenter la pression partielle d'oxygène ouRFpuissance |
Épaisseur inégale du film de bord de bobine |
Distribution inégale du plasma |
Augmentation du balayage linéaire de la source Plasma |
Chute de la couche de membrane |
Contamination ou stress excessif de la surface du substrat |
Renforcer le pré - nettoyage, réduire le taux de dépôt |
6. Direction de la mise à niveau technique
(1)Synergie de sources de vaporisation multiples
Al + MgCo - évaporation: préparationMgDopageAl?O ?, améliorer les propriétés diélectriques
Technologie de chicane dynamique: réalisation de gradients d'épaisseur de membrane transversale (pour le filtrage optique)
(2)Contrôle intelligent
Optimisation du Machine Learning:
Entrée: taux d'évaporation, pression partielle d'oxygène, transmission données en temps réel
Sortie: réglage automatiqueRFDe puissancePIDparamètre
Système jumeau numérique:ANSYSSimulation de la chaleur pendant le bobinage-Effet de couplage de force
(3)Processus respectueux de l'environnement
Système de récupération de l'aluminium: la plaque de condensation recueille l'aluminium non déposé, taux de récupération> 90%
Conception basse consommation: avec plasma pulsé (Rapport cyclique)30%) réduit40%Consommation d'énergie
Conclusion:
La réalisation d'un film d'alumine transparent de haute qualité sur une machine de revêtement par évaporation à enroulement sous vide nécessite un contrôle ciblé de l'adéquation de la réaction d'oxydation et de la stabilité dynamique de l'enroulement. Grâce à l'évaporation par faisceau d'électrons combinée à l'aide d'un plasma, des films minces combinant une transmission lumineuse élevée et d'excellentes propriétés de barrière peuvent être obtenus sur un substrat flexible. Les orientations futures comprennent:
① Amélioration de l'uniformité de grande surface (largeur> 2 m);
② Dépôt continu ultra - mince (< 10 nmPas de trous d'épingle);
③ Avec d'autres couches fonctionnelles de membrane (telles queSiO ?Et,ITO), le dépôt composite en ligne.