光学镀膜机主要由真空镀膜机室、真空抽气机组及电柜(控制电柜、电子枪电柜)组成,其广泛应用于微电子、光学成膜、民用装饰、表面工程等领域。
光学镀膜设备工作原理是在高真空状态下、利用电子束对金属或非金属材料加热到适当的温度,材料受热后蒸发成蒸汽分子。它的平均自由程比蒸发源至被蒸发基片距离大,蒸发出来的蒸汽分子向四处直射,碰到基片就沉积在基片表面形成膜层。
光学镀膜机维护与保养主要包换电子枪安装与维护、光路的检修与维护、设备的清洗与保养。
一、电子枪安装与维护
电子枪蒸发源控制系统是由电子枪灯丝电源、高压电源、扫描电源、坩埚驱动电源、蒸发源等组成一个电子枪控制电柜。
电子枪控制电柜内含有高压,在工作前必须保证柜门各个联锁装置正常工作,非专业人员不得打开电柜门,电子枪在工作时不得打开电柜门,整个电柜必须有良好的接地并与机台接地连接。
电子枪蒸发源安装在真空室底板上,必须与底板有良好的接地效果,安装蒸发源必须使用不锈钢螺丝来固定,周边200mm以内不得有导磁的物体,否则会影响到电子枪的光斑成表,造成电子性能的不良。电子枪档板应尽量装在蒸发源坩埚的中心上30mm处,以不影响电子束的发射为好。
电子枪蒸发源是一个精密机械加工体,在工作时必须保证有良好的冷却水,如过高的温度会影响电子束的成型及各密封圈的性能。
(一)电子枪头
电子枪的枪头安装好坏直接影响到工作的正常进行,其发生的故障有90%同电子枪枪头有关。
电子枪枪头有使用一段时间后,会因为组件的污染而影响电子束的成型及功率,需要拆卸清洁。
(二)坩埚的维护
拆坩埚之前,请先关掉水路用压缩空气把电子枪冷却管内的水分尽可能吹干净。
蒸发源装卸顺序:
1.拆落两条冷却水连接管。2.拧出电子枪枪头连接高压线两个螺丝。3.拆坩埚传动连接座、联轴器。4.拧落蒸发源四个固定螺丝。5.把蒸发源搬运到一个稳定平整的工作台。6.拆落坩埚盖板四个螺丝,取下盖板打磨干净。7.检查盖板上面两个密封圈是否需要更换。8.把蒸发源反转过来倒置,用木板垫住坩埚部分。9.拧下固定坩埚转动四个螺丝10.抬起蒸发源,取下坩埚 11.把坩埚倒置,拧下坩埚底盖的八个螺丝,清洗干净里面的污垢,检查是否需要近密封圈。12.拧下导水管的一个螺丝13.拧下坩埚转动机构与坩埚盖板连接的四个螺丝 14.拨出坩埚转动轴,检查转动轴的油封是否需要换件 15.把坩埚清洁干净安装。安装按上面的倒过顺序来进行。
(三)导磁板及扫描圈的维护
导磁板及永磁铁是不需要经常拆卸维护,如需拆卸,请注意永磁铁的极向,及导磁板的方向。线圈由于安装的空间密实,请不要使用硬尖的东西撬动,否则有可能会造成损坏。
二、光路的检修与维护
光路调整的先决条件是:确保直流稳定电源、调制光源头、光纤、光栅单色仪、光电转换放大器、光学膜厚仪及各专用电缆的完好和正确接入。特别是光电转换放大器、光学膜厚测量仪的接地点,必须单独归至主机接点牢固接地。
三、光学镀膜机的清洗
设备使用一个星期后(三班),因镀料除镀在工件表面 外,亦因无定向性而工作室 内的衬板上镀料,并越镀越厚,该层膜厚因组织、繞疏松,吸收大量气体而造成真空镀膜设备抽气越来越慢。此时,应对工作室及衬板进行清洗,如不必要拆落来的部件,可用砂纸打磨干净,衬板可浸泡在氢氟酸水溶液里,氢氟酸和水的比例看需要浸泡时间长短以及不伤衬板为原则。
注:衬板必须烘干水份才能安装,烘干前,衬板的水分尽量抹干,工作架等部件用砂纸清洁后,需要把真空室的所有灰尘清理干净,此可用吸尘器吸干净灰尘。最后安装衬板时,真空室及衬板都需要用酒精控拭干净。
因使用电子枪及离子源辅助镀膜,可能会造成清洁困难,可使用喷沙等方法来清洁。
四、光学镀膜机的保养
(一)定期更换扩散泵油
扩散泵油使用一段时间,约二个月(两班),因在长期高温环境,虽然较高真空时才启动扩散泵,但仍残留氧气及其它成份使之与扩散泵油起反应,扩散泵油在高温下也可能产生裂解,使其品质下降,而延长抽气时间。在我们认为时间延长得太多时,应予更换。
(二)真空泵
机械泵油、维持泵油在使用二个月,油质会发生变化。因油可能抽入水分、杂质及其它原因,而使用油粘性变差,真空下降,故需要更换。如为新设备,在使用头半个月即应更换,因在磨合期,油含磨合铁粉较多,会加剧磨损。
(三)清洁卫生
定期将设备及其周围环境卫生搞好,常保持设备内外清洁,将设备周围环境整理有条,有一个好的工作环境,以保安全。
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