תהליך ייצור מכונת ציפוי אופטי

תהליך העבודה של מכונות ציפוי אופטי כולל בדרך כלל את השלבים העיקריים הבאים: טיפול מקדים, ציפוי, ניטור והתאמת הסרט, קירור והסרה. התהליך הספציפי עשוי להשתנות בהתאם לסוג הציוד (כגון מכונות ציפוי אידוי, מכונות ציפוי התזה וכו') ותהליך הציפוי (כגון סרט שכבה אחת, סרט רב שכבתי וכו'), אך באופן כללי, תהליך הציפוי האופטי הוא בערך כדלקמן:
ראשית, שלב ההכנה
ניקוי והכנה של רכיבים אופטיים:
לפני הציפוי, יש לנקות היטב רכיבים אופטיים (כגון עדשות, מסננים, זכוכית אופטית וכו'). שלב זה הוא הבסיס להבטחת איכות הציפוי. שיטות ניקוי נפוצות כוללות ניקוי אולטרסאונד, כבישה, ניקוי בקיטור וכן הלאה.
האלמנטים האופטיים הנקיים ממוקמים בדרך כלל על המכשיר המסתובב או על מערכת ההידוק של מכונת הציפוי כדי להבטיח שהם יוכלו להישאר יציבים במהלך תהליך הציפוי.
טיפול מקדים של תא הוואקום:
לפני הכנסת הרכיב האופטי למכונת הציפוי, יש לשאוב את תא הציפוי לרמה מסוימת של ואקום. סביבת הוואקום יכולה להסיר ביעילות זיהומים, חמצן ואדי מים מהאוויר, למנוע מהם להגיב עם חומר הציפוי, ולהבטיח את טוהר ואיכות הסרט.
באופן כללי, תא הציפוי צריך להשיג ואקום גבוה (10⁻⁵ עד 10⁻⁶ Pa) או ואקום בינוני (10⁻³ עד 10⁻⁴ Pa).
שנית, תהליך הציפוי
מקור ציפוי התחלתי:
מקור הציפוי הוא בדרך כלל מקור אידוי או מקור התזה. מקורות ציפוי שונים ייבחרו בהתאם לתהליך הציפוי ולחומר.
מקור אידוי: חומר הציפוי מחומם למצב אידוי באמצעות מכשיר חימום, כגון מאייד אלומת אלקטרונים או מאייד חימום התנגדות, כך שהמולקולות או האטומים שלו מתאדים ומשקעים על פני השטח של הרכיב האופטי בוואקום.
מקור התזה: על ידי הפעלת מתח גבוה, המטרה מתנגשת ביונים, ומגלה את האטומים או המולקולות של המטרה, אשר מושקעים על פני השטח של הרכיב האופטי ויוצרים שכבה.
שקיעת חומר הסרט:
בסביבת ואקום, החומר המצופה מתאדה או מתרכך ממקור (כגון מקור אידוי או מטרה) ומשקע בהדרגה על פני השטח של הרכיב האופטי.
יש לשלוט במדויק בקצב השיקוע ובעובי הסרט כדי להבטיח ששכבת הסרט תהיה אחידה, רציפה ועומדת בדרישות התכנון. פרמטרים במהלך השיקוע (כגון זרם, זרימת גז, טמפרטורה וכו') ישפיעו ישירות על איכות הסרט.
ניטור ובקרת עובי שכבה:
בתהליך הציפוי, עובי ואיכות הסרט מנוטרים בדרך כלל בזמן אמת, וכלי הניטור הנפוצים הם מיקרו-איזון גבישי קוורץ (QCM) וחיישנים אחרים, שיכולים לזהות במדויק את קצב השקיעה ועובי הסרט.
בהתבסס על נתוני ניטור אלה, המערכת יכולה להתאים באופן אוטומטי פרמטרים כגון עוצמת מקור הציפוי, קצב זרימת הגז או מהירות הסיבוב של הרכיב כדי לשמור על העקביות והאחידות של שכבת הסרט.
סרט רב שכבתי (במידת הצורך):
עבור רכיבים אופטיים הדורשים מבנה רב-שכבתי, תהליך הציפוי מתבצע בדרך כלל שכבה אחר שכבה. לאחר הנחת כל שכבה, המערכת תבצע זיהוי והתאמה חוזרים של עובי הסרט כדי להבטיח שאיכות כל שכבת הסרט עומדת בדרישות התכנון.
תהליך זה דורש שליטה מדויקת בעובי ובסוג החומר של כל שכבה על מנת להבטיח שכל שכבה תוכל לבצע פונקציות כגון החזרה, העברה או הפרעה בטווח אורכי גל ספציפי.
שלישית, לקרר ולהוציא
CD:
לאחר השלמת הציפוי, יש לקרר את האופטיקה ואת מכונת הציפוי. מכיוון שהציוד והרכיבים עלולים להתחמם במהלך תהליך הציפוי, יש לקרר אותם לטמפרטורת החדר באמצעות מערכת קירור, כגון מי קירור או זרימת אוויר, כדי למנוע נזק תרמי.
בתהליכי ציפוי בטמפרטורה גבוהה מסוימים, קירור לא רק מגן על הרכיב האופטי, אלא גם מאפשר לסרט להשיג הידבקות ויציבות אופטימליות.
הסר את הרכיב האופטי:
לאחר השלמת הקירור, ניתן להוציא את הרכיב האופטי ממכונת הציפוי.
לפני ההוצאה, יש לבדוק את אפקט הציפוי, כולל אחידות שכבת הסרט, עובי הסרט, הידבקות וכו', כדי להבטיח שאיכות הציפוי עומדת בדרישות.
4. עיבוד לאחר מכן (אופציונלי)
התקשות הסרט:
לעיתים יש צורך להקשיח את הסרט המצופה כדי לשפר את עמידותו לשריטות ועמידותו. זה נעשה בדרך כלל באמצעות טיפול בחום או קרינה אולטרה סגולה.
ניקוי סרט:
על מנת להסיר מזהמים, שמנים או זיהומים אחרים מפני השטח של הסרט, ייתכן שיהיה צורך לבצע ניקוי קל, כגון ניקוי, טיפול באולטרסאונד וכו'.
5. בדיקת איכות ובדיקות
בדיקת ביצועים אופטיים: לאחר השלמת הציפוי, מתבצעת סדרה של בדיקות ביצועים על הרכיב האופטי, כולל העברת אור, החזרה, אחידות הסרט וכו', כדי להבטיח שהוא עומד בדרישות הטכניות.
בדיקת הידבקות: באמצעות בדיקת סרט או בדיקת שריטה, בדקו האם ההידבקות בין הסרט למצע חזקה.
בדיקות יציבות סביבתית: לעיתים יש צורך לבצע בדיקות יציבות בתנאי סביבה כגון טמפרטורה, לחות ואור אולטרה סגול כדי להבטיח את אמינות שכבת הציפוי ביישומים מעשיים.

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