מבוא ויישום של ציוד ציפוי אופטי מישורי גדול

א. סקירה כללית
התקן ציפוי אופטי מישורי גדול הוא התקן להנחת שכבה דקה באופן אחיד על פני השטח של אלמנט אופטי מישורי. שכבות אלו משמשות לעתים קרובות לשיפור ביצועי רכיבים אופטיים, כגון השתקפות, העברה, מניעת השתקפות, סינון, מראה ופונקציות אחרות. הציוד משמש בעיקר בתעשיות אופטיקה, לייזר, תצוגה, תקשורת, תעופה וחלל ואחרות.
שנית, העיקרון הבסיסי של ציפוי אופטי
ציפוי אופטי הוא טכניקה המשנה את התכונות האופטיות של אלמנט אופטי (כגון עדשה, מסנן, פריזמה, סיב אופטי, צג וכו') על ידי שקיעת שכבה אחת או יותר של חומר (בדרך כלל מתכת, קרמיקה או תחמוצת) על פני השטח שלו. שכבות הסרט הללו יכולות להיות סרט מחזיר אור, סרט העברה, סרט נגד השתקפות וכו'. שיטות ציפוי נפוצות הן שקיעת אדים פיזיקלית (PVD), שקיעת אדים כימית (CVD), שקיעת התזה, ציפוי אידוי וכן הלאה.
שלישית, הרכב הציוד
ציוד ציפוי אופטי מישורי גדול כולל בדרך כלל את החלקים העיקריים הבאים:
תא ציפוי: זהו החלק המרכזי בתהליך הציפוי והוא בדרך כלל תא ואקום. הציפוי מתבצע על ידי שליטה בוואקום ובאטמוספירה. על מנת לשפר את איכות הציפוי ולשלוט בעובי השכבה, יש צורך לשלוט במדויק בסביבה של תא הציפוי.
מקור אידוי או מקור התזה:
מקור אידוי: החומר המיועד להפקדה מחומם למצב אידוי, בדרך כלל על ידי אידוי אלומת אלקטרונים או אידוי תרמי, ולאחר מכן מופקד על הרכיב האופטי בוואקום.
מקור התזה: על ידי פגיעה במטרה עם יונים בעלי אנרגיה גבוהה, האטומים או המולקולות של המטרה מתפזרים, אשר בסופו של דבר מופקדים על המשטח האופטי ויוצרים שכבה.
מערכת מסתובבת: יש לסובב את הרכיב האופטי במהלך תהליך הציפוי כדי להבטיח שהסרט מפוזר באופן שווה על פני השטח שלו. המערכת המסתובבת מבטיחה עובי סרט עקבי לאורך כל תהליך הציפוי.
מערכת ואקום: מערכת ואקום משמשת ליצירת סביבה בלחץ נמוך, בדרך כלל באמצעות מערכת משאבה לשאיבת ואקום של תא הציפוי, ובכך מבטיחה שתהליך הציפוי לא יופרע על ידי זיהומים באוויר, וכתוצאה מכך נוצר סרט באיכות גבוהה.
מערכות מדידה ובקרה: כולל חיישנים לניטור עובי שכבה (כגון חיישני QCM), בקרת טמפרטורה, ויסות הספק וכו', לשליטה מדויקת בתהליך הציפוי.
מערכת קירור: החום הנוצר במהלך תהליך הציפוי יכול להשפיע על איכות הסרט ועל שלמות הרכיב האופטי, לכן נדרשת מערכת קירור יעילה כדי לשמור על סביבת טמפרטורה יציבה.
4. שדה יישום
ייצור רכיבים אופטיים: ציוד ציפוי נמצא בשימוש נרחב בייצור רכיבים אופטיים כגון עדשות אופטיות, מיקרוסקופים, טלסקופים ועדשות מצלמה. באמצעות סוגים שונים של ציפויים, ניתן למטב רכיבים אופטיים למניעת השתקפות, החזרה חדה, סינון וכו', כדי לשפר את איכות התמונה, הבהירות והניגודיות.
טכנולוגיית תצוגה: בתהליך הייצור של צגי גביש נוזלי (LCD), דיודה פולטת אור אורגנית (OLED) וצגים אחרים, משתמשים בטכנולוגיית ציפוי כדי לשפר את אפקט התצוגה, לשפר את הצבע, הניגודיות ויכולת מניעת השתקפות.
ציוד לייזר: בתהליך הייצור של לייזרים ורכיבים אופטיים של לייזר (כגון עדשות לייזר, מראות וכו'), טכנולוגיית ציפוי משמשת להתאמת מאפייני ההחזרה וההעברה של הלייזר כדי להבטיח את תפוקת האנרגיה ואיכות ההעברה של הלייזר.
אנרגיה פוטו-וולטאית סולארית: בייצור פאנלים סולאריים, ציפוי אופטי משמש לשיפור יעילות ההמרה הפוטואלקטרית. לדוגמה, ציפוי שכבה של סרט נגד השתקפות על פני השטח של חומרים פוטו-וולטאיים יכול להפחית את אובדן האור, ובכך לשפר את ביצועי התאים הסולאריים.
תעופה וחלל: בתחום התעופה והחלל, עדשות אופטיות, חיישנים אופטיים, טלסקופים וציוד אחר צריכים להיות מצופים כדי לשפר את עמידותם לקרינה, עמידותם לטמפרטורה גבוהה ואת אפקט נוגד ההשתקפות שלהם, על מנת להבטיח את פעולתו התקינה של הציוד בסביבות קשות.
חיישנים ומכשירים: משמשים לייצור מכשירים מדויקים, חיישני אינפרא אדום, חיישנים אופטיים וציוד אחר, ציפוי יכול לשפר את ביצועיהם. לדוגמה, חיישני אינפרא אדום דורשים לעתים קרובות ציפוי שכבה ספציפי על מנת שיוכלו לסנן ביעילות ולהעביר דרך אורכי גל ספציפיים של אור.
ה. אתגרים טכנולוגיים ומגמות פיתוח
בקרת איכות הסרט: בציוד ציפוי אופטי מישורי גדול, הבטחת אחידות ועקביות של הסרט היא בעיה טכנית. תנודות טמפרטורה קטנות, שינויים בהרכב הגז או תנודות לחץ במהלך תהליך הציפוי יכולים להשפיע על איכות הסרט.
טכנולוגיית ציפוי רב שכבתי: רכיבים אופטיים בעלי ביצועים גבוהים דורשים לעתים קרובות מערכות שכבות רב שכבתיות, וציוד הציפוי חייב להיות מסוגל לשלוט במדויק בעובי ובהרכב החומר של כל שכבה כדי להשיג את האפקט האופטי הרצוי.
אינטליגנציה ואוטומציה: עם התקדמות הטכנולוגיה, ציוד הציפוי העתידי יהיה אינטליגנטי ואוטומטי יותר, יוכל לנטר ולהתאים פרמטרים שונים בתהליך הציפוי בזמן אמת, לשפר את יעילות הייצור ואת איכות המוצר.
הגנת הסביבה וחיסכון באנרגיה: עם הדרישות המחמירות של תקנות סביבתיות, ציוד ציפוי אופטי צריך להפחית את צריכת האנרגיה ולהפחית את פליטת החומרים המזיקים. במקביל, פיתוח חומרי ותהליכי ציפוי ידידותיים יותר לסביבה הוא גם כיוון חשוב במחקר הנוכחי.
ציוד ציפוי אופטי להתזה מגנטרונית רציפה SOM2550
יתרונות הציוד:
רמה גבוהה של אוטומציה, קיבולת טעינה גדולה, ביצועי סרט מצוינים
העברת האור הנראה היא עד 99%
קשיות AR+AF סופר-קשה עד 9H
יישום: מייצר בעיקר מוצרים של AR/NCVM+DLC+AF, כמו גם מראות אחוריות חכמות, זכוכית כיסוי לתצוגה/מסך מגע לרכב, AR קשיח במיוחד למצלמה, מסננים של IR-CUT ואחרים, זיהוי פנים ומוצרים אחרים.

–מאמר זה פורסם על ידייצרן מכונות ציפוי ואקוםגואנגדונג ז'נהואה