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Zhengzhou Chengyue Scientific Instrument Co., Ltd
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Zhengzhou Chengyue Scientific Instrument Co., Ltd

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    鄭州市ハイテク区マリーゴールド街鄭州億達科技新城5号棟2階201

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真空巻取蒸発コーティング機上に透明アルミナ(アル・オー?)薄膜の堆積には、高温蒸発、酸化反応制御、巻回均一性などのコア問題を解決する必要がある。以下は具体的な実施形態及び重要な技術的要点である:

1. プロセスプラン設計

(1)じょうはつげんせんたく

じょうはつほうしき

てきようせいぶんせき

推奨シナリオ

ビームじょうはつ

蒸発性高融点材料(アル・オー?ゆうかいてん2050℃)が発生するが、スパッタが発生しやすい

イオンビームアシストを追加する必要がある

抵抗蒸発

コストは低いが達成は難しいアル・オー?蒸発温度(必要>1800℃)

おすすめしません

磁気スパッタリング

蒸発被覆ではないが、巻取システムと互換性がある(ターゲットレイアウトを改造する必要がある)

代替案

最終的な選択:
電子ビーム蒸発を用いる+プラズマ支援反応堆積(PAR)を用いて、アルミニウムを蒸発させながら酸素を注入し、プラズマ励起(RFの13.56MHz)アルミナ生成を促進する。

(2)めっきシステムの構成

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2. 重要なプロセスパラメータの最適化

(1)じょうはつせいぎょ

アルミニウム蒸発速度:0.5-2 nm/秒(電子ビーム電流による6-10kV/100-300mA調整)

酸素分圧:2×10?2 - 5×10?2 パ(高すぎると速度低下、低すぎると酸化が不十分)

基材温度:80-150℃(可撓性ポリマー基材必要<120℃)

(2)プラズマ支援

パラメータ

標準

作用メカニズム

RF の電力

100-300W

イオン化酸素は活性酸素種を生成する

バイアス電圧

・50Vまで・100V

エンハンスメントフィルム層誘起密度

プラズマ間隔

50〜100mm

平衡均一性と活性化効率

(3)巻取りシステムパラメータ

ボリューム速度:0.1-1 m/分(対応膜厚50〜500nm)

張力制御:10-20N(基材の変形を避ける)

冷却ロール温度:15-25℃(熱蓄積防止)

3. 膜層性能調整

(1)光学性能の最適化

屈折率制御:1.62-1.67(アルミナ比による調整)

方法:オンライン光学監視(550nmしょりとうかりつ>85%)

消衰係数:<0.001(アルミニウム金属の残留を避ける)

(2)機械的性能の向上

硬度:>8のGPa(イオンビームアシスト堆積による実現)

接着力:通過Arプラズマ前処理(50W、60年代)を使用してペット基材表面エネルギー>50mN/m

(3)バリア性能の向上

水蒸気透過率(WVTR の):<10?3 g/m2/日(必要膜厚> 100nmかつ針穴なし)

測定方法:カルシウム試験法(85℃/85%RH)

4. 典型的な応用例

(1)フレキシブル電子パッケージ

要件:ペット基材(厚さ125ミクロメートル)にメッキを施す300nmアル?ああ?バリア層

プロセス:

ビーム蒸発アルミニウム1.2nm/秒)

酸素流量20スクセンチメートル,RF の電力200W

まきとりそくど0.3m/分、張力15N

結果:

可視光透過率88%

WVTR 5×10?g/m2/日

(2)光起電力バックプレーン

課題:巻取り中の膜層亀裂の回避

ソリューション:

セグメント堆積(サイクルごとのめっき50nm、間隔冷却10秒)

追加シオ?せんいそう10nm)内部応力の低減

5. よくある質問と対策

問題

原因分析

ソリューション

フィルム層発灰/不透明

アルミニウムの不十分な酸化

酸素分圧の向上またはRF の電力

コイルエッジの膜厚ムラ

プラズマ分布が不均一である

プラズマ源の線形走査を増やす

ひまくはくり

基材表面の汚染又は応力が大きすぎる

予備洗浄を強化し、堆積速度を低下させる

6. 技術アップグレードの方向

(1)多蒸発源協同

アル+Mg共蒸発:製造Mg のドーピングアル・オー?、誘電特性の向上

動的バッフル技術:横方向膜厚勾配を実現する(光学フィルタ用)

(2)インテリジェント化制御

機械学習の最適化:

入力:蒸発速度、酸素分圧、透過率リアルタイムデータ

出力しゅつりょく:自動調整じどうちょうせいRF のパワーPIDパラメータ

デジタル双晶システム:ANSYS 社巻き取り中の熱をシミュレートする-ちからけつごうこうか

(3)環境に配慮したプロセス

アルミニウム回収システム:凝縮板は未堆積アルミニウムを収集し、回収率>90%

低エネルギー消費設計:パルスプラズマ(デューティサイクル30%)の低下40%エネルギー消費量

結論:

真空巻回蒸発めっき機上で高品質透明アルミナ膜を実現するには、酸化反応の十分性と巻回動的安定性を重点的に制御する必要がある。電子ビーム蒸発結合プラズマ支援により、フレキシブル基材上に高透光率と優れたバリア性能を兼ね備えた薄膜を得ることができる。将来の展開方向は次のとおりです。
① 大面積均一性向上(幅> 2m);
② 超薄連続堆積(<10nm>針穴なし)、
③ 他の機能性フィルム層(例えばシオ?、ITO)のオンライン複合堆積。