Optinių dengimo įrenginių darbo eiga paprastai apima šiuos pagrindinius veiksmus: išankstinį apdorojimą, dengimą, plėvelės stebėjimą ir reguliavimą, aušinimą ir nuėmimą. Konkretus procesas gali skirtis priklausomai nuo įrangos tipo (pvz., garinimo įrenginio, purškimo įrenginio ir kt.) ir dengimo proceso (pvz., vieno sluoksnio plėvelė, daugiasluoksnė plėvelė ir kt.), tačiau apskritai optinio dengimo procesas yra maždaug toks:
Pirma, parengiamasis etapas
Optinių komponentų valymas ir paruošimas:
Prieš dengiant, optiniai komponentai (pvz., lęšiai, filtrai, optinis stiklas ir kt.) turi būti kruopščiai išvalyti. Šis žingsnis yra dangos kokybės užtikrinimo pagrindas. Dažniausiai naudojami valymo metodai yra ultragarsinis valymas, ėsdinimas, valymas garais ir kt.
Švarūs optiniai elementai paprastai dedami ant besisukančio dengimo mašinos įtaiso arba prispaudimo sistemos, kad jie išliktų stabilūs dengimo proceso metu.
Vakuuminės kameros išankstinis apdorojimas:
Prieš dedant optinį elementą į dengimo mašiną, dengimo kameroje reikia sukurti tam tikrą vakuumo lygį. Vakuuminė aplinka gali efektyviai pašalinti ore esančias priemaišas, deguonį ir vandens garus, neleisti jiems reaguoti su dengimo medžiaga ir užtikrinti plėvelės grynumą bei kokybę.
Paprastai dengimo kameroje turi būti pasiektas aukštas vakuumas (nuo 10⁻⁵ iki 10⁻⁶ Pa) arba vidutinis vakuumas (nuo 10⁻³ iki 10⁻⁴ Pa).
Antra, dengimo procesas
Pradinės dangos šaltinis:
Dangos šaltinis paprastai yra garinimo arba purškimo šaltinis. Skirtingi dengimo šaltiniai bus parenkami atsižvelgiant į dengimo procesą ir medžiagą.
Garavimo šaltinis: Dangos medžiaga kaitinama iki garavimo būsenos naudojant kaitinimo įtaisą, pvz., elektronų pluošto garintuvą arba varžinį kaitinimo garintuvą, kad jos molekulės arba atomai išgaruotų ir nusodintų ant optinio elemento paviršiaus vakuume.
Purškimo šaltinis: Taikant aukštą įtampą, taikiklis susiduria su jonais, išpurškdamas taikinio atomus arba molekules, kurios nusėda ant optinio elemento paviršiaus ir sudaro plėvelę.
Plėvelės medžiagos nusodinimas:
Vakuuminėje aplinkoje padengta medžiaga išgaruoja arba išsipurvina iš šaltinio (pvz., garavimo šaltinio arba taikinio) ir palaipsniui nusėda ant optinio elemento paviršiaus.
Nusodinimo greitis ir plėvelės storis turi būti tiksliai kontroliuojami, siekiant užtikrinti, kad plėvelės sluoksnis būtų vienodas, ištisinis ir atitiktų projektavimo reikalavimus. Nusodinimo metu veikiantys parametrai (pvz., srovė, dujų srautas, temperatūra ir kt.) tiesiogiai paveiks plėvelės kokybę.
Plėvelės stebėjimas ir storio kontrolė:
Dengimo procese plėvelės storis ir kokybė paprastai stebimi realiuoju laiku, o dažniausiai naudojami stebėjimo įrankiai yra kvarco kristalų mikrobalansas (QCM) ** ir kiti jutikliai, kurie gali tiksliai nustatyti plėvelės nusodinimo greitį ir storį.
Remdamasi šiais stebėjimo duomenimis, sistema gali automatiškai reguliuoti tokius parametrus kaip dangos šaltinio galia, dujų srauto greitis arba komponento sukimosi greitis, kad būtų išlaikytas plėvelės sluoksnio nuoseklumas ir vienodumas.
Daugiasluoksnė plėvelė (jei reikia):
Optiniams komponentams, kuriems reikalinga daugiasluoksnė struktūra, dengimo procesas paprastai atliekamas sluoksnis po sluoksnio. Po kiekvieno sluoksnio nusodinimo sistema atlieka pakartotinį plėvelės storio nustatymą ir reguliavimą, siekiant užtikrinti, kad kiekvieno plėvelės sluoksnio kokybė atitiktų projektavimo reikalavimus.
Šis procesas reikalauja tiksliai kontroliuoti kiekvieno sluoksnio storį ir medžiagos tipą, siekiant užtikrinti, kad kiekvienas sluoksnis galėtų atlikti tokias funkcijas kaip atspindys, perdavimas ar interferencija konkrečiame bangos ilgių diapazone.
Trečia, atvėsinkite ir išimkite
Kompaktinis diskas:
Užbaigus dengimą, optiką ir dengimo mašiną reikia atvėsinti. Kadangi dengimo proceso metu įranga ir komponentai gali įkaisti, juos reikia atvėsinti iki kambario temperatūros aušinimo sistema, pavyzdžiui, aušinimo vandeniu arba oro srautu, kad būtų išvengta terminio pažeidimo.
Kai kuriuose aukštos temperatūros dengimo procesuose aušinimas ne tik apsaugo optinį elementą, bet ir leidžia plėvelei pasiekti optimalų sukibimą ir stabilumą.
Nuimkite optinį elementą:
Atvėsus, optinį elementą galima išimti iš dengimo mašinos.
Prieš išimant, būtina patikrinti dangos poveikį, įskaitant plėvelės sluoksnio vienodumą, plėvelės storį, sukibimą ir kt., siekiant užtikrinti, kad dangos kokybė atitiktų reikalavimus.
4. Tolesnis apdorojimas (neprivaloma)
Plėvelės kietėjimas:
Kartais padengtą plėvelę reikia sukietinti, kad pagerėtų jos atsparumas įbrėžimams ir ilgaamžiškumas. Tai paprastai daroma terminiu apdorojimu arba ultravioletinių spindulių poveikiu.
Plėvelės valymas:
Norint pašalinti teršalus, aliejus ar kitus nešvarumus nuo plėvelės paviršiaus, gali tekti atlikti nedidelį valymą, pavyzdžiui, valymą, ultragarsinį valymą ir kt.
5. Kokybės patikra ir bandymai
Optinio veikimo bandymas: Užbaigus dangą, atliekama optinio komponento veikimo bandymų serija, įskaitant šviesos pralaidumą, atspindėjimą, plėvelės vienodumą ir kt., siekiant užtikrinti, kad jis atitiktų techninius reikalavimus.
Sukibimo bandymas: lipnia juosta arba įbrėžimo bandymu patikrinkite, ar plėvelės ir pagrindo sukibimas yra stiprus.
Aplinkos stabilumo bandymai: Kartais, siekiant užtikrinti dangos sluoksnio patikimumą praktiniame pritaikyme, stabilumo bandymus reikia atlikti esant tokioms aplinkos sąlygoms kaip temperatūra, drėgmė ir ultravioletiniai spinduliai.
– Šį straipsnį išleidovakuuminio dengimo mašinų gamintojasGuangdong Zhenhua
Įrašo laikas: 2025 m. sausio 24 d.