Vakuumvikling og belægningsteknologi

Vakuumvikling og belægningsteknologi

I dette papir gennemgås udviklingen af vakuumviklingsbelægningsteknologi fra aspekterne af systemstruktur, parameterstyring og belægningsmetoder. Ifølge strukturen kan den opdeles i enkeltkammer, dobbeltkammer og flerkammer vakuumviklingssystem, de sidstnævnte to kan løse problemet med afkogning og deflatering og henholdsvis styre vakuumgraden af viklings- og belægningskammeret. De koniske, indirekte og direkte styremodeller for viklingsspændingskontrol kan løse problemerne med filmfoldning og ujævn fordeling af radialkraft. Der kræves ingen sensor til indirekte spændingskontrol, som kan erstattes af vektorkonverter med indbygget spændingsstyringsmodul. Direkte spændingskontrol måler spændingsværdien nøjagtigt gennem spændingsføleren, men kræver forskellige parametre såsom inertimoment og vinkelhastighed. Vakuumspolingsbelægningen omfatter primært vakuumfordampning, magnetronsputtering og andre metoder, som kan bruges til at fremstille ny høj brydningsindeks film, nanomaterialer som grafen og halvlederindretninger såsom fleksible solceller. I betragtning af forskningsstatus for vakuumviklingsbelægningsteknologi og de problemer, der eksisterer i overgangen til industrialisering, foretages en kort analyse og udsigt til sidst.

Vakuum coiling belægning (roll to roll) er en teknologi til at realisere kontinuerlig belægning på fleksibelt substrat ved forskellige metoder under vakuum. Det dækker vakuumoptagelse, elektromekanisk styring, højpræcisionsoverførsel og overfladeanalyse. Hovedpunktet er at forbedre viklingshastigheden, kontrollere belægningens stabilitet og implementere on-line overvågning på grundlag af at garantere belægningens kvalitet. Roll-to-roll teknologi har fordelene ved lavpris, nem betjening, kompatibilitet med fleksibelt substrat, høj produktivitet og kontinuerlig flerlagscoating. Den første vakuumfordampningscoiling og belægningsmaskine blev fremstillet i 1935, og nu kan pletteringsbredden være fra 500 til 2500 mm. I de seneste år har anvendelsen af roll-to-roll-teknologi gradvist udvidet sig fra emballage og dekorative film til lasereforfalskning, ledende film og anden funktionel film, som er en af de almindelige teknologier i den fremtidige fleksible elektronikindustri.

1. Klassificering af vakuumviklings- og belægningsudstyr

Vakuumspole til spoleudstyr består af vakuumpumpe-, viklings-, belægnings- og elektriske styresystemer. Ifølge vakuumkammeret uden baffel kan det opdeles i enkeltkammer, dobbeltkammer og flerkammerstruktur. Enkeltkammerruller og ruller i samme rum, enkel konstruktion, men uopluftende luft vil forurene vakuummiljøet. Dobbelkammerstrukturen opdeler systemet i et viklings- og belægningskammer med baffelplade, og mellemrummet mellem rulle- og baffelpladen er ca. 1,5 mm, hvilket undgår lignende uopløsende deflateringsproblemer. Multi-kammer bruges ofte til fremstilling af kompositfilm. På basis af dobbeltkammer adskilles tilstødende belægningsområder med baffler for at undgå forstyrrelser. For eksempel har Krebs et al. fikseret cape tuna Flexibles AB baffel mellem to magnetron sputtering mål og belagt 50 m kobber lag på begge sider af pladen.

Jo mindre mellemrummet mellem baffel og vakuumkammerets væg er, desto bedre. Ifølge belægningsrullevirkningen er opdelingen inddelt i en enkelt hovedrull- og multi-hovedrulleviklingsbelægningsmaskine. Ifølge antallet af motorer kan den opdeles i to motorer, tre motorer og fire motordrevne systemer.

2. Sammenfatning og udsigter

3. På grund af sit store område, lave omkostninger, kontinuitet og andre kendetegn har vakuumviklingscoating en stor fordel i forhold til intermitterende belægning og er meget berørt af forskere og virksomheder i ind-og udland. På nuværende tidspunkt har viklings- og belægningsteknologien gjort hurtige fremskridt og løst problemerne som hule linjer, hvide striber og folder. Det har været brugt til at forberede nye funktionelle medier og enheder som grafen, organiske solceller og transparente ledende film. Derfor stilles der højere krav til filmfremstillingsprocessen og filmdannende kvalitet. Vakuumenhedens primære pumpe er udviklet fra pumpen med høj pumpes hastighedsdiffusor til den oliefrie ultrahøjsugemolekylpumpe og den kryogene pumpe, og dobbeltkølingsrullebelægningsmaskinen med stor wrap-vinkel er udviklet til at reducere træk deformation af filmen. Den viklingsmodel, der overvejer den nippel-inducerede spænding og den enkeltstrengede, ikke-lineære dynamiske model, anvendes i vid udstrækning i spændingsstyring.

På nuværende tidspunkt skal præcisionskontrollen med vikling og belægning forbedres. For eksempel, når grafen overføres, er det svært at fjerne det pyrolytiske klæbemiddel helt mellem substratet og grafen, og forskydningsspændingen forårsaget af overdreven viklingshastighed eller hårdt substrat vil forårsage revner eller huller i grafenlaget. I et andet eksempel er overfladefejlene af den organiske film fremstillet ved vakuumviklingshår mange, og bærerens mobilitet er lav, hvilket alvorligt påvirker anordningens fotoelektriske egenskaber. I fremtiden skal måle- og styreenheder som filmspænding tilføjes, og filmdannende teknologier som CVD, ionplating, højspændingselektrostatisk spinding, vakuumindsprøjtning og in situ polymerisering bør integreres for at give garanti for udvikling af nye organiske og uorganiske kompositfunktionelle film og enheder.