Bronkhorst
Applikationsbericht

Stabile und schnelle Gasdurchflussregelung für die Vakuumbeschichtung

Vakuumbeschichtung durch reaktives Sputtern

In Vakuumbeschichtungsanlagen werden Massendurchflussregler für die Zufuhr von Gasen verwendet. Bronkhorsts neuester flexibler Gasdurchflussregler (FLEXI-FLOW) ist aufgrund seiner schnellen Reaktionszeit eine ausgezeichnete Wahl für Vakuumbeschichtungsprozesse wie das reaktive Sputtern. Er erreicht die Sollwerte innerhalb von 150 Millisekunden. Der Durchflussregler verfügt über einen großen dynamischen Durchflussbereich, mit dem Gasströme von 1 mln/min bis zu 20 ln/min geregelt werden können, was den Anforderungen des reaktiven Sputterns weitgehend gerecht wird.

Reaktives Sputtern ist eine Beschichtungstechnik, bei der die gesputterten Partikel mit einem Gas reagieren, das in die Sputterkammer eingeleitet wird. Zu diesem Zweck wird ein Festkörper, in der Regel eine Metallplatte wie Aluminium, mit hochenergetischem Argon beschossen, wodurch ein Dampf aus gesputterten Metallpartikeln freigesetzt wird. Sie reagieren mit den zugeführten reaktiven Gasen, in der Regel Sauerstoff oder Stickstoff, so dass sehr dünne Keramikschichten auf Glas, Siliziumscheiben, Metall oder Polymer abgeschieden werden können. Reaktives Sputtern wird zum Aufbringen von Beschichtungen für Antireflexion, Härtung, Verschleißschutz, Korrosionsschutz, elektromagnetische Abschirmung usw. verwendet. Massendurchflussregler spielen eine äußerst wichtige Rolle bei der Versorgung mit Gasen.

Unsere Lösung
akuumbeschichtung durch reaktives Sputtern kann für Computerbildschirme verwendet werden
Vakuumbeschichtung durch reaktives Sputtern kann für Computerbildschirme verwendet werden

Anwendungsanforderungen

In der Vakuumbeschichtungstechnik ist eine schnelle Durchflussregelung unerlässlich. Jede Sekunde spart Zeit und Energie, was zu einer höheren Effizienz der Beschichtungsanlage führt. Der Gasdurchfluss muss mit einem großen dynamischen Durchflussbereich ausgestattet sein und dabei hohe Reproduzierbarkeit und hervorragende Langzeitstabilität aufweisen.

Empfohlene Instrumente

Wichtige Aspekte

  • Schnell reagierende Durchflussregelung
  • Reproduzierbarkeit und Langzeitstabilität
  • Wartungsfreundlich
  • Robustes Gerät für anspruchsvolle Anwendungen


Prozesslösung

Der FLEXI-FLOW Massendurchflussregler erreicht 150 msek Reaktionszeit ohne Nachschwingen. Auf diese Weise kann Bronkhorst die Anforderungen von Kunden erfüllen, die Mehrkanal-Durchflusslösungen benötigen, die eine stabile und schnelle Durchflussregelung in Kombination mit einer Absperrfunktion bieten.

Schnelle Durchflussregelung

Endnutzer von Vakuumbeschichtungsanlagen benötigen ein sehr schnell reagierendes Gasversorgungssystem. Sie optimieren die Prozessbedingungen wie Druck und Gasdurchfluss und überwachen das Ergebnis durch Messung der Schichtdicke während des Beschichtungsprozesses. Während des Prozesses muss ein stabiler, kontrollierter Gasdurchfluss vorhanden sein, damit die Beschichtung die richtige Dicke und Zusammensetzung aufweist.

Schnelle Durchflussregelung mit FLEXI-FLOW

Wenn das Sputtersystem feststellt, dass die Dicke oder die Transparenz abweicht, korrigiert es den Abscheidungsprozess durch Anpassung der Gasdurchflüsse. Daher ist eine sehr schnelle Durchflussregelung mit einer Reaktionszeit im Bereich von 150 Millisekunden erforderlich.

Die Kapillar-Chip-Sensor-Technologie, die für die FLEXI-FLOW Durchflussregler entwickelt wurde, erfüllt diese Anforderungen. Bei möglichen Schwankungen des Eingangsdrucks hält der Gasdurchflussregler den Durchfluss ohne Zeitverlust so stabil wie möglich auf dem Sollwert. Bei Veränderungen in der Reaktorkammer gibt der Durchflussregler einen neuen Sollwert vor. Auf diese Weise führt eine schnelle Reaktion auf die Durchflussrate zu weniger Abfall und weniger Ausschussprodukten.

Integrierte Absperrventile

Ein Absperrventil kann integriert werden, um die Leckage zur Vakuumkammer in der Phase des Vakuumierens zu minimieren - besonders nützlich in Ultrahochvakuumreaktoren.

Extrem großer dynamischer Bereich

Der große dynamische Durchflussbereich mit einem hohen Turndown-Verhältnis von bis zu 1:1000 reduziert die Anzahl der benötigten Modelle und Ersatzteile und verbessert die Flexibilität der Vakuumbeschichtungsanlage.

Vielfältige Kommunikations-Schnittstellen

Kompakte Mehrkanallösungen sind mit einer Kommunikations-Schnittstelle nach Wahl über ein Gateway erhältlich, das Industrieprotokolle wie EtherCAT und Profinet nutzt. Die so gewonnenen Daten können für die vorausschauende Wartung genutzt werden.

Kontaktieren Sie uns
Durchflussschema Vakuumkammer
Beispiel eines Prozessschemas mit 6 Massendurchflussreglern. Absperrventile werden eingesetzt, um eine sehr geringe Leckrate zur Vakuumkammer zu gewährleisten

Würden Sie gerne mehr erfahren?

Wenden Sie sich an uns, wenn Sie Fragen haben und bleiben Sie auf dem Laufenden über die neuesten Entwicklungen in der Durchflusskontrolle, indem Sie unseren kostenlosen Newsletter abonnieren. Sie erhalten dann jeden Monat die neuesten Blogs und Applikationen aus der Durchflusstechnik.

Kontaktieren Sie uns Ja, ich möchte den Newsletter empfangen


Benötigen Sie Beratung zur Gasdurchflussregelung beim reaktiven Sputtern? Kontaktieren Sie uns

Bitte wählen Sie das Thema Ihrer Frage
Haben Sie Probleme dieses Formular auszufüllen? Dann kontaktieren Sie uns bitte per E-Mail (info@bronkhorst.com).