Bronkhorst
Note d'application

Régulation rapide et stable du débit de gaz pour le dépôt sous vide

Dépôt sous vide par pulvérisation réactive

Dans les équipements de dépôt sous vide, les régulateurs de débit massique sont utilisés pour l’apport de gaz. Le FLEXI-FLOW est le tout dernier régulateur de débit de gaz de Bronkhorst et il constitue un excellent choix pour les procédés de dépôt sous vide par pulvérisation réactive grâce à son temps de réponse rapide (il atteint les consignes de régulation dans les 150 millisecondes). Ce régulateur de débit couvre une large plage de débit dynamique, idéal pour réguler des débits de gaz de 1 mln/min à 20 ln/min, ce qui répond largement aux exigences de pulvérisation réactive.

La pulvérisation réactive est une technique de dépôt de couche où les particules pulvérisées réagissent avec un gaz introduit dans la chambre de pulvérisation. C’est dans cet objectif que de l’argon de haute énergie est propulsé sur une cible, généralement une plaque de métal tel que l’aluminium, libérant un nuage de particules métalliques pulvérisées. Celles-ci réagissent avec les gaz réactifs (généralement de l’oxygène ou de l’azote), ce qui permet de déposer de très fines couches de céramique sur du verre, disque de silicium, métal ou polymère. La pulvérisation réactive est utilisée pour appliquer des revêtements anti-reflet, durcissant, anti-usure, anticorrosion, de protection électromagnétique, etc. Les régulateurs de débit massique jouent un rôle très important dans l’apport en gaz.

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Régulation de débit dans la pulvérisation réactive pour les écrans d'ordinateurs portables
Le dépôt sous vide par pulvérisation réactive peut être appliqué aux écrans d'ordinateur

Exigences de la pulvérisation réactive

Dans la technologie de dépôt sous vide, la rapidité de la régulation du débit est essentielle. Chaque seconde permet de gagner du temps et de l’énergie, ce qui améliore l’efficacité des équipements de dépôt. Les gaz doivent être fournis sur une large plage de débit dynamique, de façon reproductible et stable sur le long terme.

Nos recommandations de produits

Caractéristiques importantes

  • Régulation de débit à réponse rapide
  • Reproductibilité et stabilité sur le long terme
  • Simplicité d’entretien
  • Appareil robuste pour les applications exigeantes


Solution adoptée

Le régulateur de débit massique FLEXI-FLOW ont des temps de réaction de 150 ms sans dépassement (overflow). Nous pouvons ainsi répondre aux demandes des utilisateurs pour des revêtements déposés sous vide nécessitant de la régulation de débit rapide et stable, associé à une vanne d’arrêt et en configuration monovoies ou multivoies.

Régulation de débit à réponse rapide

Les utilisateurs finaux d’équipements de dépôt sous vide ont besoin d’un système d’alimentation en gaz qui réponde très rapidement. Ils optimisent ainsi les conditions du procédé telles que la pression et le débit de gaz, et surveillent le résultat en mesurant l’épaisseur du revêtement durant son application. Au cours du processus, le débit de gaz doit être stable et contrôlé afin de garantir la justesse de l’épaisseur et de la composition du revêtement.

Régulation de débit rapide avec le FLEXI-FLOW

Lorsque le système de pulvérisation observe que l’épaisseur ou la transparence s’éloigne des paramètres souhaités, il corrige le procédé de dépôt en ajustant les débits de gaz. Une régulation de débit très rapide est par conséquent souhaité avec un temps de réponse proche des 150 millisecondes.

Le régulateur de débit pour gaz FLEXI-FLOW offre cette rapidité. En cas de variations de la pression d’entrée, le régulateur de débit de gaz maintient le débit au point de réglage de façon aussi réactive que possible. En cas de changements dans la chambre du réacteur, le régulateur de débit définit un nouveau point de réglage. De cette façon, l’adaptation rapide du débit réduit le gaspillage et les quantités de produits rejetés.

Fonctionnalité d’arrêt

Une vanne d’arrêt peut être intégrée afin de minimiser les fuites dans la chambre à vide pendant la phase de mise sous vide (ce qui est très utile dans les réacteurs avec des vides poussés).

Large plage dynamique

La large plage de débit dynamique et la rangeabilité de 1 :1000 réduit le nombre d’instruments et limite les références de pièces de rechange améliorant ainsi la flexibilité de l’équipement de dépôt sous vide.

Grande capacité d’interface

Des solutions multivoies compactes équipé de passerelle (Gateway) sont disponibles faisant appel à des protocoles industriels tels que EtherCAT et Profinet. Les données ainsi produites peuvent être utilisées à des fins de maintenance prédictive.

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Schéma fluidique chambre à vide
Schéma de procédé avec 6 régulateurs de débit massique. Des vannes d'arrêt sont mises en place pour garantir un taux de fuite très faible vers la chambre à vide

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