Schnelle Gasdurchflussregelung für die Vakuumbeschichtung

Massendurchflussregler werden in Vakuumbeschichtungsanlagen für die Zufuhr von Gas in den Prozess verwendet. Sie sorgen dafür, dass dies auf kontrollierte und präzise Weise geschehen kann. Idealerweise können die Durchflussmessgeräte schnell reagieren (Fast Response) und einen Sollwert innerhalb von Millisekunden erreichen. Für solche Prozesse ist der FLEXI-FLOW Compact eine ausgezeichnete Wahl.

Reaktives Sputtern in der Praxis
Physical Vapor Deposition (PVD) Sputtern, oder reaktives Sputtern ist eine Beschichtungstechnik, bei der die gesputterten Partikel mit einem Gas reagieren, das in die Sputterkammer eingeleitet wird. Hochenergetisches Argon wird z. B. auf Metall(Aluminium) angewendet, was einen Dampf aus gesputterten Metallpartikeln erzeugt. Es reagiert mit den zugeführten reaktiven Gasen, welche die Abscheidung sehr dünner Keramikschichten auf Glas, Siliziumwafern, Metall oder Polymeren ermöglicht. Reaktives Sputtern wird zum Aufbringen von Beschichtungen für Antireflexion, Härtung und Verschleißschutz, etc. verwendet.

Unsere Lösung

Vakuumbeschichtung durch reaktives Sputtern für beschichtetes Glas

Anwendungsanforderungen für reaktives Sputtern

Schnelle Durchflussregelung ist unerlässlich in der Vakuumbeschichtungstechnik. 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. So wird die Qualität gewährleistet.

Wichtige Aspekte

Schnell reagierende Durchflussregelung
Möglichkeit zur integrierte Absperrventile
Großer dynamischer Bereich
Kommunikationsschnittstellen

Die Lösung

Der FLEXI-FLOW Compact 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.

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 Compact 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.

Kommunikations-Schnittstellen

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

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

Stabile und schnelle Gasdurchflussregelung für die Vakuumbeschichtung