Frames voor vacuümverdamping door joule-effect, geïntegreerd in een handschoenenkast onder gecontroleerde atmosfeer, zijn nuttig bij de depositie van dunne lagen van metalen (Au, Pt, Ti, Cr, Al, Li…) en oxiden (SiO2, HfO2, Al2O3, …). Deze thermische verdampers worden veelvuldig gebruikt voor metallisatie, bijvoorbeeld voor fotovoltaïsche cellen en detectoren, voor elektrodedepositie (ohmse contacten), bijvoorbeeld voor batterijen en organische OLED-elektronica, en voor vuurvaste dunne films en optische lagen.
De hieronder beschreven installatie is een voorbeeld van een oplossing die Jacomex in samenwerking met Alliance Concept heeft geleverd voor de depositie van dunne lagen van metalen in gezuiverde handschoenenkasten.
De PUREEVO-handschoenenkast met gecontroleerde atmosfeer is het ideale model voor de integratie van verdampingsrekken. Een gepersonaliseerd projectbeheer door ons studiebureau garandeert een perfecte integratie tussen de handschoenenkast en de verdamper, evenals een ergonomische optimalisatie.
Het model is verkrijgbaar in verschillende lengtes – 2 handschoenen, 3 handschoenen, 4 handschoenen – en in twee configuraties: enkelzijdig of dubbelzijdig.
De handschoenenkast is uitgerust met twee vacuümsluizen, gewoonlijk Ø400 en Ø150 mm, aangesloten op een vacuümpomp (draaischuifpomp of droge pomp). Afhankelijk van de vereisten kunnen de sluizen ook in een verwarmde versie worden uitgevoerd. In het geval van een verbinding met een andere handschoenenkast die wordt gebruikt voor de fasen van depositie, voorbereiding of karakterisering van substraten, is het mogelijk om T-vacuümsluizen te voorzien die zowel de introductie van materialen van buitenaf in een handschoenenkast als de overdracht van monsters van de ene naar de andere handschoenenkast mogelijk maken.
De PUREEVO-handschoenenkast is uitgerust met een P(sys)-zuiveringseenheid voor de continue verwijdering van sporen van vocht en zuurstof uit het werkvolume tot niveaus van 1 ppm of minder. De zuiveringseenheden van de P(sys)-reeks zijn gaswassers met hoge capaciteit (N2, Ar) met een circulatiepomp met variabel debiet, automatische regeneratie, automatische drukregeling en een continue energiebesparende modus (24/24). Andere functies (alarmen, geschiedenis, gegevensexport, enz.) maken een eenvoudig gebruik onder optimale werkomstandigheden mogelijk. Ze zijn verkrijgbaar in twee modellen: een enkelbaansversie met voldoende zuiveringscapaciteit om langdurig comfortabel te werken zonder dat regeneratie nodig is, en een dubbelbaansversie om de werkomgeving ononderbroken op 1 ppm te beveiligen.
P(sys) enkelbaans: capaciteit 45 l O2 – 1440 g H2O
P(sys)-II-P dubbelbaans: capaciteit 90 l O2 – 2880 g H2O
H2O- en O2-sensoren maken een continue bewaking van de zuiverheid van de atmosfeer op het scherm mogelijk.
De gehele eenheid wordt volledig aangestuurd door een PLC met toegang tot de gegevenscontrole en parameterinstellingen via een kleurenaanraakscherm.
Gedetailleerde informatie over de PUREEVO en onze verschillende P(sys)-zuiveringssystemen vindt u op de website van Jacomex.
Een P300 vacuümdrukset
Roestvrijstalen kubische vacuümkamer van 300 mm met een scharnierende aluminium voordeur voorzien van twee kijkglazen voor het laden van materiaal in verdampingsbronnen of voor onderhoudswerkzaamheden (bijv. het vervangen van beschermschermen). Een procesdeur voor het laden van substraten vanuit de handschoenenkast. De behuizing is uitgerust met een set beschermschermen voor de binnenwanden van de kamer. Diverse aansluitingen zijn eveneens voorzien:
- kijkglazen,
- vacuümmeting,
- ventilatie,
- pompaansluiting,
- vrije doorvoeren om, indien nodig, uw meetaccessoires of andere toebehoren te installeren.
- Op dit HV-frame wordt de afdichting gegarandeerd door het gebruik van Viton-ringen.
Verschillende bronnen voor vacuümverdamping
Elke Joule-bron bestaat uit een watergekoelde elektrische hoogstroomdoorvoer die is aangesloten op een hoogstroomgenerator en een hoogstroomdoorvoer die is aangesloten op de aarde. In het bovenste gedeelte bevatten de elektrische doorvoeren een schroefbevestiging voor het fixeren van ofwel een resistief filament (wolfraam…) om het te verdampen materiaal (draad) op te vangen, ofwel een gondel, ofwel een verdampingsoven. De gondelsteun is compatibel met gondels tot 100 mm lang.
Een pneumatische bronkap dekt de bron af tijdens de voorbereiding van de ladingen vóór de verdamping. De apparatuur is ontworpen om tot drie bronnen te herbergen.
Configuratie van de voedingen
Een hoogstroomvoeding die vereist is voor de thermische verdamping van materialen. Uitgangsvermogen 2 kW, stuurspanning 4 V en max. uitgangsstroom 475 A. De voeding wordt aangestuurd door een vermogensregelaar en automatisch beheerd door de depositieregelaar.
Secundair vacuümpompsysteem
Droge of gesmeerde draaischuifpomp. Een PFEIFFER turbomoleculaire secundaire pomp, model HiPace 300 of gelijkwaardig, pompsnelheid 300 l/s. Secundaire isolatieklep.
Isolatiekleppen voor voorvacuüm en uitlaat op de secundaire pomp voor het bypass-systeem, wat een optimale levensduur van de apparatuur garandeert. Een gestuurde klep voor de ventilatie van de behuizing. Drukmeting door een drievoudige Pirani / Bayard-Alpert INFICON BCG 450-meter of gelijkwaardig, meetbereik 10+3 tot 10-10 mbar en een capacitieve sensor voor Patm-detectie.
Diktecontroller met enkelvoudige kwartskop
Automatische procesregelaar voor programmering, servosturing en real-time controle van de depositie van verschillende materialen, combinatie van deze materialen opgeslagen in het geheugen, deposities in sequentie. Beheer van maximaal twee meetkoppen. Tijd en huidige fase worden in real-time weergegeven op een display. Een kop uitgerust met een kwartssensor detecteert variaties in de oscillatiefrequentie als functie van de gedeponeerde massa met behulp van het MODELOCK-proces dat de signaal-ruisverhouding verbetert. Meetinterval 0,25 s. Resolutie in dikte en snelheid: 0,06 Angström @ tooling/dichtheid = 100 met een fundamentele oscillatiefrequentie van 6 MHz.
Oscillatiefrequentie 6 MHz. Limiet voor frequentieafwijking 1,0 MHz.
Smeltkroesdeksel dat de bron afschermt tijdens de voorverwarmingsfase, bediend door een pneumatische cilinder die wordt aangestuurd door de depositieregelaar.
Standaard enkelvoudige watergekoelde kwartsmeetkop, verbonden met zijn 6 MHz-oscillator via een afgedichte elektrische doorvoer. De kwartsbalans is mechanisch bevestigd in de behuizing om de reproduceerbaarheid van de deposities te garanderen, in de directe nabijheid van het substraat. Andere configuraties en strategieën voor diktemeting kunnen worden geleverd.
Gemotoriseerde roterende substraathouder
Geïnstalleerd in het bovenste gedeelte van de kamer.
Besturings- en automatiseringssysteem
Compact besturingssysteem met PLC met aanraakscherm of gelijkwaardig, waarbij de PLC en het bedieningspaneel in één en hetzelfde apparaat zijn geïntegreerd. Maakt vacuümbeheer mogelijk met automatische omschakeling van voorvacuüm naar secundair vacuüm, met weergave van de werkdruk in de kamer. Het garandeert tevens de veiligheid voor zowel de gebruiker als de apparatuur. Het is bijvoorbeeld onmogelijk om de bron te voeden als de kamer open is.
Jacomex en Alliance Concept bieden apparatuur aan die een handschoenenkast combineert met een PVD-systeem voor de depositie van dunne lagen, aangepast aan uw behoeften en binnen uw budget. Met tientallen jaren ervaring bieden de twee bedrijven u hun erkende knowhow aan in Frankrijk, maar ook bij vele onderzoeksinstituten en bedrijven over de hele wereld. Het ontwerp en de fabricage vinden plaats in Frankrijk, wat de kwaliteit garandeert die vereist is voor dit type hightech apparatuur.
