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1 # 玄學之智劉大懶人
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2 # 木木夕小小
一、 實驗目的:
1. 瞭解真空技術的基本知識,以真空鍍膜機為例,掌握高真空的獲得與測量的基本原理及方法。
2. 學習掌握在玻璃基片上濺鍍單層高反射金屬膜的原理和操作方法。
3. 瞭解利用干涉法測量薄膜厚度的基本方法。
二、 實驗儀器:
JGP560B1型超高真空多功能磁控濺射鍍膜實驗系統裝置一套(包括機械泵、分子泵、熱耦真空計和電離真空計等)。
三、 實驗原理:
真空是指低於1個大氣壓的氣體空間。真空容器中的真空度是用氣體的壓強表示,真空度愈高,氣體壓強愈低,氣體分子愈稀少。(真空的劃分區域見講義P.155)真空技術被廣泛用於工業生產、科學實驗和近代尖端技術中,是高新技術領域中的關鍵手段之一。
本實驗採用JGP560B1型超高真空多功能磁控濺射鍍膜裝置,它包括下述三大部分:
1. 真空的獲得(真空系統)
本實驗高真空獲得分兩步實現。首先由機械泵透過不斷改變泵內吸氣空腔的容積而趕走氣體的方法,把系統的真空度從大氣壓開始抽到20Pa左右的低真空;在此基礎上,啟動分子泵使其開始工作,渦輪分子泵利用高速旋轉的轉子碰撞氣體分子並把它們驅向出氣口,再由機械抽除,從而使被抽系統進一步獲得10-4∽10-5Pa的高真空。
2. 真空的測量
測量真空度的裝置稱為真空計或真空規.先利用熱耦真空計測量低真空,當熱偶真空計達滿度即10-1Pa後,再利用電離真空計(DL-7程控真空計)監測高真空,其測量範圍為10-1--10-6Pa。
3. 真空鍍膜
真空鍍膜就是在高真空條件下,使固體表面澱積上一層金屬或介質的薄膜。真空鍍膜的方法常用的有兩種:真空蒸發法和濺射法。
本實驗採用磁控濺射法鍍膜。鍍膜室內裝有磁控靶。當真空度達到約10-4Pa,再充入氬氣達到3Pa左右,接通電源,使稀薄氣體發生輝光放電,產生大量離子,這些離子撞擊靶面,將靶材原子濺出穿過工作空間而澱積在玻璃基片上形成薄膜。
四、 實驗內容與步驟:
1. 熟悉鍍膜機的結構和儀器的操作規程(詳細見講義末頁)嚴格按照操作規程操作。清洗好基片。
2. 放入樣品
(1).檢查系統所有的閥門和電源開關,讓其全部處於關閉狀態。
(2).開啟放氣閥V6,慢開旁抽閥V5,通入乾燥空氣,給分子泵和靶通水。
(4).清洗濺射室,放好清洗過的玻璃基片,手動大法蘭蓋,找正位置按“降”鈕,慢慢下降蓋好。
(5).關閉V6和V5。
3. 抽真空
(1).開機械泵,慢開旁抽閥V5,對濺射室直接抽氣。
(2).開熱偶真空計,顯示到20Pa左右,關V5開電磁閥DF,依次開分子泵,開閘板閥G(不能開得過死)。
(3).當熱偶真空計滿度0.1Pa(數碼顯示為1.E-1)時,方可開DL-程控真空計(高真空計),抽真空達10-4Pa。
(4).上述(2)(3)兩項實驗過程中,應詳細記錄各時刻的低、高真空計的示值,作出被抽容器(濺射室)的抽氣曲線(即容器中壓強隨時間變化的曲線),以0.1Pa開始記錄,並分析各狀態真空度變化的機理。
4. 真空鍍膜
(1).關閉高真空計,開啟氣路閥V3(慢開),低真空計顯示值≤20Pa後開V1、V2和流量計,同樣≤20Pa,穩定後,開氣源,關小閘板閥G,使低真空計顯示3Pa左右。
(2).設定計算的控制狀態進行鍍膜
①設定初始狀態和鍍膜時間,初狀態與計算機上顯示的狀態相同 例將(a)樣品6,及(b)上檔板孔對準B靶
②操作計算機使a,b同時轉到A靶,卡住檔板b,樣品1轉到A靶與孔對齊
(3)啟動勵磁電源。先確認電壓、電流調節旋鈕處於零位,然後按電源“開”鈕,緩慢調節電源、電流旋鈕,使勵磁電源逐漸增大到起輝所需值,但不得超過3A,待起輝後將電流適當調小,以免燒壞線圈。
(4)啟動直流電源,調節至所需功率,電磁靶起輝濺射。
(5)用計算機控制鍍膜時間和更換基片。
(6).列表記錄鍍膜過程的物理條件和引數(即真空度、質量流量、工作電壓、電流或工作功率和鍍膜時間)。
5. 停止鍍膜和關機
(2).關氣源,依次開閘板閥G,關流量計(先調至0位再關),關V3(V1、V2都得關),約抽10—20分鐘。
(3).關(兩)真空計,關閘板閥G,關分子泵,過5—10分鐘關電磁閥DF,關機械泵。
(4).按步驟1取出樣品,並按步驟3抽真空達10-3Pa,再按上一步關機。
(5).關真空泵處的總電源、關水。
(6).觀察鍍制膜層的質量,並對實驗結果進行分析。
回覆列表
真空鍍膜機的正確操作步驟
一、電控櫃的操作
1、玻璃真空鍍膜機開水泵、氣源
2、開總電源
3、開維持泵、真空計電源,真空計檔位置V1位置,等待其值小於10後,再進入下一步操作。約需5分鐘。
4、開機械泵、予抽,開渦輪分子泵電源、啟動,真空計開關換到V2位置,抽到小於2為止,約需20分鐘。
5、觀察渦輪分子泵讀數到達250以後,關予抽,開前機和高閥繼續抽真空,抽真空到達一定程度後才能開右邊的高真空表頭,觀察真空度。真空到達2×10-3以後才能開電子槍電源。
二、DEF-6B電子槍電源櫃的操作
1、總電源
2、真空鍍膜裝置同時開電子槍控制Ⅰ和電子槍控制Ⅱ電源:汽車玻璃鍍膜按電子槍控制Ⅰ電源、延時開關,延時、電源及保護燈亮,三分鐘後延時及保護燈滅,若後門未關好或水流繼電器有故障,保護燈會常亮。
3、開高壓,高壓會達到10KV以上,調節束流可到200mA左右,簾柵為20V/100mA,燈絲電流1.2A,偏轉電流在1~1.7之間擺動。
三、關機順序
1、關高真空表頭、關分子泵。
2、待分子泵顯示到50時,依次關高閥、前級、機械泵,這期間約需40分鐘。
3、到50以下時,再關維持泵。
鍍膜機常見故障及處理方法
檢測不到掩膜夾具翻轉訊號:
1、檢查翻面訊號源位置
2、將翻面輸入訊號人工短接,使用翻面檢測功能,計算機能檢測到訊號時,證明問題在翻面控制開關上,根據情況做相應處理。檢測不到訊號首先檢查線路,然後更換控制卡。
掩膜夾具翻轉不穩定:
1、檢查翻板的初始位置是否符合時機
2、檢測翻面控制開關工作是否穩定,可用指標萬用表跟蹤監測。
3、檢查翻轉機構動作是否靈活可靠
4、檢查翻面訊號次數設定
5、檢查旋轉工作臺是否與鐘罩內壁有磨擦現象
6、檢測旋轉工作臺在轉動時的穩定性
在同一掩膜夾具頻率散差大:
1. 檢查晶片本身是否散差大
2. 檢查膜層修正板位置是否變動,重新調節修正板
3.檢查一下擋板在開、關時是否完全遮擋住鉬舟
4.檢查一下轟擊環是否完遮擋住鉬舟
5、檢查鉬舟使用是否符合要求,要採用圓形鉬舟
鍋與鍋之間頻率散差大:
1、觀察一下監控片是否存在跳頻現象
2、反覆測量統一監控片觀察振盪器的穩定性(不超過75Hz)
3、檢查冷卻水是否通暢
4、檢查鉬舟使用是否符合要求,要採用圓形鉬舟
5、監控片選用是否符合要求,建議採用我公司的監控片
鍍膜頻率不停止:
1、檢查頻率引數設定是否正確
2、鉬舟電流表是否有指示
3、鉬舟中是否有銀
4、監控片是否跳頻
5、修正係數是否錯誤
6、在出現非正常退後是否更換過監控片
測試不到頻率:
1、更換一下監控片
2、檢查一下測試彈片是否變形
3、用一隻5MHz的晶體直接插入振盪器輸入端測量頻率,若有頻率證明是探頭問題,若無頻率,用計數器測量一下振盪器輸出頻率是否異常,無正常輸出證明振盪器有問題,有正常輸出但計算機無顯示證明控制卡有問題
控制閥均不動作:
1. 檢查5V電源是否有輸出,是否接好
2. 檢查固態繼電器板上電源公共端是否有電
控制閥個別不動作
1、檢查相應的固態繼電器是否有輸出
未達到真空度就工作:
1、數字真空計出現不正常數字,且30秒內無變化,例如0.00-4(中國產真空計常見)現象
2、指標表在真空計開啟30秒後,黑色指標仍不擺動
監控片使用原則
1、監控片表面要清洗乾淨
2、監控片要隨用隨鍍,空氣中暴露12小時以上禁止使用
3、監控片及其表面存在存在缺陷的禁止使用
4、使用過程中要記錄好使用批次,嚴禁出現新舊混用
5、監控片反覆使用壽命為3次。