
冷凍機(jī)Chiller(恒溫冷卻系統(tǒng))在真空鍍膜(如PVD、CVD、磁控濺射、蒸發(fā)鍍等)工藝中扮演著不同的角色。它不僅是保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行,更是影響薄膜質(zhì)量、沉積速率、設(shè)備壽命和工藝重復(fù)性的輔助系統(tǒng)。

一、冷凍機(jī)在真空鍍膜中的核心應(yīng)用
1. 冷卻靶材與組件
在磁控濺射過程中,高能離子轟擊靶材產(chǎn)生大量熱量(局部溫度可達(dá)數(shù)百℃)。
冷凍機(jī)通過循環(huán)冷卻水/油,維持靶材溫度在安全范圍(通常 < 80℃),防止:
靶材熔化或開裂
磁場(chǎng)偏移(高溫導(dǎo)致磁體退磁)
沉積速率漂移
2. 冷卻真空腔體壁
腔體內(nèi)壁受等離子體輻射和粒子轟擊而升溫。
冷卻可:
減少污染物脫附(避免背景氣體升高)
維持腔體尺寸穩(wěn)定性(防止熱變形影響對(duì)準(zhǔn))
延長密封圈(如氟橡膠)壽命
3. 冷卻基片臺(tái)(Substrate Holder)
某些工藝(如反應(yīng)濺射、高溫CVD)需主動(dòng)控溫基片溫度:
升溫促進(jìn)結(jié)晶(如ITO導(dǎo)電膜)
降溫抑熱損傷(如塑料基材鍍膜)
冷凍機(jī)配合加熱器實(shí)現(xiàn)±1℃~±5℃的基片溫度控制
4. 冷卻電源與匹配網(wǎng)絡(luò)
射頻(RF)或直流(DC)電源、阻抗匹配器在高功率下發(fā)熱嚴(yán)重。
冷卻保障電子元件長期穩(wěn)定工作,避免過熱停機(jī)。
5. 冷卻分子泵/機(jī)械泵(部分系統(tǒng))
高負(fù)載運(yùn)行時(shí),真空泵油溫升高會(huì)降低抽氣效率。
冷凍機(jī)可外接油冷器,維持泵油溫度 < 60℃。
二、真空鍍膜用冷凍機(jī)的核心特點(diǎn)
1. 高可靠性 & 連續(xù)運(yùn)行能力:鍍膜常需24–72小時(shí)連續(xù)運(yùn)行
2. 溫度穩(wěn)定性:控溫精度通常要求 ±0.5℃ ~ ±1℃
3. 介質(zhì)兼容性:- 水冷型:去離子水;油冷型:高溫硅油(用于>100℃場(chǎng)景)
4. 低顆粒析出:管路內(nèi)壁EP拋光,避免顆粒進(jìn)入冷卻通道堵塞微孔
5. 多回路獨(dú)立控制:鍍膜機(jī)需同時(shí)冷卻靶材、基片臺(tái)、腔體,冷凍機(jī)提供2–4路獨(dú)立溫控輸出
7. 快速響應(yīng)能力:功率突變時(shí),制冷系統(tǒng)需在短時(shí)間內(nèi)響應(yīng),防止溫度過沖
三、國產(chǎn) vs 進(jìn)口冷凍機(jī)在鍍膜領(lǐng)域的選擇建議
消費(fèi)電子裝飾鍍:國產(chǎn)成本敏感,±1℃足夠,服務(wù)響應(yīng)快
光學(xué)鍍膜:進(jìn)口或國產(chǎn),要求±0.1℃,長期漂移小
高功率工具鍍(>10kW):國產(chǎn)大功率機(jī)型 ?,國產(chǎn)已具備30kW+制冷能力,性價(jià)比適合
研發(fā)/中試線:國產(chǎn)優(yōu)先,需靈活編程、多段控溫,國產(chǎn)軟件更友好
冷凍機(jī)Chiller雖不直接參與成膜,卻決定著工藝能否穩(wěn)定、有效、重復(fù)地運(yùn)行。在選擇時(shí),應(yīng)根據(jù)鍍膜類型、功率密度、基材特性及質(zhì)量要求,平衡控溫精度、可靠性、成本與服務(wù)。對(duì)于大多數(shù)工業(yè)鍍膜場(chǎng)景,國產(chǎn)冷凍機(jī)Chiller已能勝任,并在性價(jià)比和服務(wù)響應(yīng)上具備顯著優(yōu)勢(shì)。