Bronkhorst
Application Note

Stabiele en snelle gas flow regeling voor vacuümdepositie

Mass Flow Controllers worden in vacuüm-depositieapparatuur gebruikt voor de toevoer van gas in het proces. Ze zorgen ervoor dat dit op een gecontroleerde en nauwkeurige manier kan gebeuren. Idealiter kunnen de flow instrumenten snel reageren (snelle respons) en binnen milliseconden een setpoint bereiken. Voor dit soort processen kunnen gebruikers profiteren van de FLEXI-FLOW Compact.

Reactief sputteren in de praktijk
Physical Vapor Deposition (PVD) sputteren of reactief sputteren is een techniek waarbij gesputterde deeltjes reageren met een gas dat in de sputterkamer wordt gebracht. Hoog-energetisch argon wordt toegepast op bijvoorbeeld metaal (aluminium), waarbij een damp van gesputterde metaaldeeltjes vrijkomt. Deze reageren met de toegevoerde reactieve gassen, waardoor zeer dunne keramische lagen kunnen worden afgezet op glas, silicium wafers, metaal of polymeer. Reactief sputteren wordt gebruikt voor het aanbrengen van coatings voor ontspiegeling, verharding, antislijtage, enz.

Bekijk de Bronkhorst oplossing
Flow regeling bij reactief sputteren voor laptop schermen
Vacuümdepositie door reactief sputteren kan worden toegepast voor computerschermen

Eisen voor reactief sputteren

Snelle flowregeling is essentieel in vacuümdepositietechnologie. Elke seconde bespaart tijd en energie, wat resulteert in een betere efficiëntie van de depositieapparatuur. De gas flows moeten geleverd worden met een groot dynamisch debietbereik, op een reproduceerbare manier en met stabiliteit op lange termijn. Zo blijft de kwaliteit gewaarborgd.

Bekijk onze aanbevolen producten

Belangrijke onderwerpen

  • Flowregeling met korte reactietijd
  • Shut-off functionaliteit
  • Groot dynamisch flow bereik
  • Communicatie interfaces


Procesoplossing

De FLEXI-FLOW Compact mass flow controller haalt een reactietijd van 150 msec zonder overshoot. Op deze manier kan Bronkhorst voldoen aan de vraag van klanten op het gebied van vacuümcoating die behoefte hebben aan meerkanaalsflowoplossingen die een stabiele en snelle flowregeling bieden in combinatie met afsluitkleppen.

Flowregeling met korte reactietijd

Eindgebruikers van vacuümopdampingsapparatuur hebben een zeer snel reagerend gastoevoersysteem nodig. Zij optimaliseren de procesomstandigheden zoals druk en gas flow en controleren het resultaat door de coatingdikte tijdens het coatingproces te meten. Tijdens het proces moet er een stabiele, geregelde gas flow zijn om de juiste dikte en samenstelling van de coating te realiseren.

Fast flow control with FLEXI-FLOW

Wanneer het sputtersysteem waarneemt dat de dikte of de doorzichtigheid afwijkt, corrigeert het door de gasflows aan te passen. Daarom is een zeer snelle flowregeling gewenst met een reactie in het 150-millisecondenbereik.

Met de FLEXI-FLOW Compact is dit mogelijk. Bij variaties in de ingangsdruk houdt de gasflowregelaar de flow zo goed mogelijk op de instelwaarde. Wanneer er veranderingen zijn in de reactorkamer, ontvangt de flowregelaar een nieuw setpoint. Op die manier leidt een snelle reactie van de mass flow controller tot minder afval en minder afgekeurde producten.
 

Shut-off functionaliteit

​Een afsluitklep kan worden geïntegreerd om lekkage in de vacuümkamer tijdens het vacumeren tot een minimum te beperken, wat vooral nuttig is in ultrahoogvacuümreactoren.

Groot dynamisch bereik

Dankzij het grote regelbereik van 1:1000 zijn er minder modellen en reserveonderdelen nodig en vergroot dat de flexibiliteit van de vacuümdepositie-apparatuur.


Communicatienterfaces

Compacte meerkanaalsoplossingen zijn beschikbaar met een interface naar keuze via een gateway, waarbij gebruik gemaakt kan worden van industriële protocollen zoals EtherCAT en Profinet. Gegevens die op deze manier beschikbaar komen, kunnen weer worden gebruikt voor predictief onderhoud.

Vraag advies
Flow schema vacuümkamer
Voorbeeld van een processchema met 6 Mass Flow Controllers. Afsluitkleppen zijn geïmplementeerd om een zeer lage leksnelheid naar de vacuümkamer te garanderen