El flux de treball d’una màquina de recobriment òptic sol incloure els següents passos principals: pretractament, recobriment, control i ajust de pel·lícules, refrigeració i eliminació. El procés específic pot variar en funció del tipus d’equip (com ara la màquina de recobriment d’evaporació, la màquina de recobriment de Sputtering, etc.) i el procés de recobriment (com ara pel·lícula d’una sola capa, pel·lícula de diverses capes, etc.), però en general, el procés de recobriment òptic és el següent:
1. Etapa de preparació
Neteja i preparació de components òptics:
Abans del recobriment, cal netejar els components òptics (com ara lents, filtres, vidre òptic, etc.). Aquest pas és la base per assegurar la qualitat del recobriment. Els mètodes de neteja habituals inclouen la neteja d’ultrasons, la neteja d’àcids, la neteja de vapor, etc.
Els components òptics netejos se solen col·locar al dispositiu giratori o al sistema de subjecció de la màquina de recobriment per assegurar -se que es puguin mantenir estables durant el procés de recobriment.
Pretractament de la cambra de buit:
Abans de col·locar els components òptics a la màquina de recobriment, la cambra de recobriment ha de ser evacuada fins a un cert grau de buit. L’entorn de buit pot eliminar eficaçment les impureses, l’oxigen i el vapor d’aigua a l’aire, evitar que reaccionin amb el material de recobriment i assegurar la puresa i la qualitat de la pel·lícula.
Normalment, la cambra de recobriment ha d’arribar al buit alt (de 10 a 10 º PA) o al buit mitjà (10⁻³ a 10⁻⁴ PA).
2. Procés de recobriment
Inicieu el recobriment Font:
La font de recobriment sol adoptar font d’evaporació o font d’espoltació. Es seleccionaran diferents fonts de recobriment segons diferents processos i materials de recobriment.
Font d’evaporació: utilitzeu equips de calefacció (com l’evaporador de feixos d’electrons o l’evaporador de calefacció de resistència) per escalfar el material de recobriment a l’estat d’evaporació, de manera que les seves molècules o àtoms s’evaporin i dipositin a la superfície de l’element òptic al buit.
Font de sputtering: mitjançant l’aplicació d’alta tensió per fer que el material objectiu xoqui amb ions, àtoms o molècules del material objectiu s’estrenyen, i aquests àtoms o molècules es dipositen a la superfície de l’element òptic per formar una pel·lícula fina.
Dipòsit de material de pel·lícula fina:
En un entorn de buit, el material de recobriment s’evapora o es desprèn de la font (com la font d’evaporació o el material objectiu) i es diposita gradualment a la superfície de l’element òptic.
La velocitat de deposició i el gruix de la pel·lícula han de ser controlats amb precisió per garantir que la capa de pel·lícula sigui uniforme, contínua i compleixi els requisits de disseny. Els paràmetres durant el procés de deposició (com ara corrent, flux de gas, temperatura, etc.) afectaran directament la qualitat de la pel·lícula.
Monitorització de pel·lícules primes i control de gruix:
Durant el procés de recobriment, el gruix i la qualitat de la pel·lícula solen ser controlats en temps real. Les eines de monitorització d'ús comú inclouen sensors com el microbalança de cristall de quars ** (QCM) **, que pot detectar amb precisió la velocitat de deposició i el gruix de la pel·lícula.
A partir d’aquestes dades de control, el sistema pot ajustar automàticament paràmetres com la potència de la font de recobriment, el flux de gas o la velocitat de rotació del component per mantenir la consistència i la uniformitat de la capa de pel·lícula.
Pel·lícula multicapa (si cal):
Per a components òptics que requereixen una estructura de pel·lícules multicapa, el procés de recobriment es realitza generalment per capa per capa. Després de dipositar cada capa de pel·lícula, el sistema realitzarà una detecció i un ajustament de gruix repetit de la pel·lícula per garantir que la qualitat de cada capa compleixi els requisits de disseny.
Aquest procés requereix un control precís del gruix i del tipus de material de cada capa per assegurar -se que cada capa pot funcionar dins d’un rang de longitud d’ona específic, com ara la reflexió, la transmissió o la interferència.
3. Refredament i retirada
Refredament:
Després del recobriment, cal refredar els components òptics i la màquina de recobriment. Atès que els equips i els components poden fer calor durant el procés de recobriment, cal refredar -se a temperatura ambient mitjançant un sistema de refrigeració (com ara l’aigua de refrigeració o el flux d’aire) per evitar danys tèrmics.
En alguns processos de recobriment a alta temperatura, el refredament no només protegeix els components òptics, sinó que també permet a la pel·lícula aconseguir una adhesió i estabilitat òptimes.
Eliminació dels components òptics:
Després de refredar -se, es poden treure els components òptics de la màquina de recobriment.
Abans de l’eliminació, cal comprovar l’efecte de recobriment, inclosa la uniformitat, el gruix, l’adhesió, etc. de la capa de pel·lícula per assegurar -se que la qualitat del recobriment compleix els requisits.
4. Post-tractament (opcional)
Film Hardening:
De vegades s’ha d’endurir la pel·lícula després del recobriment per millorar la resistència i la durabilitat de la ratllada de la pel·lícula. Això sol fer -se amb tractament tèrmic o irradiació ultraviolada.
Neteja de pel·lícules:
Per tal d’eliminar els contaminants, el greix o altres impureses a la superfície de la pel·lícula, es pot requerir una neteja lleugera, com ara el rentat, el tractament d’ultrasons, etc.
5. Inspecció i proves de qualitat
Prova de rendiment òptic: Després del recobriment, es realitzen una sèrie de proves de rendiment en els components òptics, incloses la transmissió, la reflectivitat, la uniformitat de pel·lícules, etc., per assegurar -se que compleixen els requisits tècnics.
Prova d’adhesió: comproveu si l’adhesió entre la pel·lícula i el substrat és ferma mitjançant la prova de cinta o la prova de ratllades.
Prova d’estabilitat ambiental: de vegades es requereixen proves d’estabilitat en condicions ambientals com la temperatura, la humitat i els raigs ultraviolats per assegurar la fiabilitat de la capa de recobriment en aplicacions reals.
