Вакуумная обмотка и технология нанесения покрытия
May 18, 2019| Вакуумная обмотка и технология нанесения покрытия
В этой статье развитие технологии покрытия вакуумной обмоткой рассматривается с точки зрения структуры системы, контроля параметров и методов нанесения покрытия. Согласно конструкции, она может быть разделена на однокамерную, двухкамерную и многокамерную вакуумную систему намотки, последние две могут решить проблему разматывания и спуска и, соответственно, контролировать степень вакуума намотки и покрытия камеры. Конусные, непрямые и прямые модели управления натяжением обмотки могут решить проблемы складывания пленки и неравномерного распределения радиальной силы. Для косвенного контроля натяжения не требуется датчик, который можно заменить векторным преобразователем со встроенным модулем контроля натяжения. Прямой контроль натяжения точно измеряет величину натяжения с помощью датчика натяжения, но требует различных параметров, таких как момент инерции и угловая скорость. Покрытие с вакуумной намоткой в основном включает вакуумное испарение, магнетронное распыление и другие методы, которые можно использовать для получения нового высокого показателя преломления. пленки, наноматериалы, такие как графен, и полупроводниковые приборы, такие как гибкие солнечные элементы. Ввиду исследовательского статуса технологии нанесения покрытия вакуумной обмоткой и проблем, существующих при переходе к индустриализации, краткий анализ и перспективы, наконец, сделаны.
Вакуумное рулонное покрытие (рулонное рулонное покрытие) - это технология, позволяющая осуществлять непрерывное нанесение покрытия на гибкую подложку различными способами в вакууме. Он охватывает получение вакуума, электромеханическое управление, высокоточную передачу и анализ поверхности. Ключевым моментом является повышение скорости намотки, контроль стабильности покрытия и осуществление оперативного мониторинга с целью обеспечения качества покрытия. Технология Roll-to-Roll обладает такими преимуществами, как низкая стоимость, простота в эксплуатации, совместимость с гибкой подложкой, высокая производительность и непрерывное многослойное покрытие. Первая вакуумно-испарительная машина для намотки и нанесения покрытия была изготовлена в 1935 году, и теперь ширина покрытия может составлять от 500 до 2500 мм. В последние годы применение технологии Roll-to-Roll постепенно расширилось от упаковки и декоративной пленки до лазерной пленки против подделок, проводящей пленки и другой функциональной пленки, которая является одной из основных технологий в будущей индустрии гибкой электроники.
1. Классификация вакуумной обмотки и покрытия оборудования
Оборудование от вакуумной катушки к катушке состоит из систем вакуумной откачки, намотки, нанесения покрытий и электрического контроля. В соответствии с вакуумной камерой без перегородки ее можно разделить на однокамерную, двухкамерную и многокамерную структуру. Однокамерные ролики и ролики в одной комнате, простая конструкция, но разматывание воздуха загрязняют вакуумную среду. Двухкамерная структура разделяет систему на камеру для намотки и нанесения покрытия с перегородкой, а зазор между роликом и перегородкой составляет около 1,5 мм, что позволяет избежать аналогичной проблемы с раздувом и раздувом. Многокамерный часто используется для подготовки композитных пленок. На основе двухкамерных, смежные области покрытия разделены перегородками, чтобы избежать помех. Например, Krebs et al. закрепил перегородку из тунца Flexibles AB между двумя мишенями для магнетронного распыления и покрыл 50-метровый слой меди с обеих сторон пластины.
Чем меньше зазор между перегородкой и стенкой вакуумной камеры, тем лучше. По действию покрытия валик делится на один основной вал и многообмоточную машину для нанесения покрытия. В зависимости от количества двигателей, его можно разделить на два двигателя, три двигателя и четыре системы привода двигателя.
2. Резюме и перспективы
3. Из-за своей большой площади, низкой стоимости, непрерывности и других характеристик покрытие с вакуумной обмоткой имеет большое преимущество по сравнению с прерывистым покрытием и широко заинтересовано исследователями и предприятиями в стране и за рубежом. В настоящее время технология намотки и нанесения покрытий достигла быстрого прогресса и позволила решить такие проблемы, как пустые линии, белые полосы и складки. Он использовался для приготовления новых функциональных сред и устройств, таких как графен, органические солнечные элементы и прозрачные проводящие пленки. Поэтому предъявляются более высокие требования к процессу изготовления пленки и качеству формирования пленки. Основной насос вакуумного агрегата разработан от насоса с высокой скоростью перекачивания до безмасляного молекулярного насоса сверхвысокого вакуума и криогенного насоса, а машина для нанесения покрытия на вал с двойным охлаждением с большим углом намотки разработана для уменьшения деформация растяжения пленки. Модель обмотки, учитывающая натяжение, вызванное пинчем, и нелинейная динамическая модель с одним пролетом широко используются в управлении натяжением.
В настоящее время точность контроля намотки и покрытия должна быть улучшена. Например, когда переносится графен, трудно полностью удалить пиролитический клей между подложкой и графеном, а напряжение сдвига, вызванное чрезмерной скоростью намотки или твердой подложкой, приведет к появлению трещин или отверстий в слое графена. Для другого примера, поверхностных дефектов органической пленки, полученной с помощью волос с вакуумной намоткой, много, а подвижность носителей низкая, что серьезно влияет на фотоэлектрические характеристики устройства. В будущем следует добавить блоки измерения и контроля, такие как напряжение пленки, и технологии пленкообразования, такие как ХОПФ, ионное покрытие, высоковольтное электростатическое прядение, вакуумная инжекция и полимеризация на месте, чтобы гарантировать разработка новых органических и неорганических композиционных функциональных пленок и устройств.