Курсовая работа: Установка вакуумного нанесения наноградиентных тонких пленок методом магнетронного распыления

1. Введение

Основной целью курсового проектирования является закрепление знаний, полученных при изучении дисциплины САУ, применение их на практике в процессе разработки документации на САУ установки вакуумного нанесения тонких пленок методом магнетронного распыления. Поставлена задача разработки максимально эффективной САУ с учетом особенностей установки и протекающих процессов.

Установка «Кейс» предназначена для получения оптических многослойных тонкопленочных покрытий методом магнетронного распыления веществ в вакууме. В основе работы установки лежит способ распыления материалов мишеней с использованием магнетронного распылителя, вакуумная система снабжена турбомолекулярным и форвакуумными насосами. Заготовки устанавливаются на подложкодержатель в вакуумной камере установки. Подложкодержатель получает вращательное движение от мотор-редуктора через привод. Это вращение необходимо для равномерного нанесения покрытия на всю рабочую область заготовки. Общий вид установки представлен на рис. 1.

Основными элементами установки являются:

• Вакуумная система (турбомолекулярный и форвакуумный насосы, система клапанов, вакуумные датчики);
• Камера (нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, объем 50 л);
• Система напыления (3 магнетрона);
• Газовая система (2 баллона с кислородом и аргоном, система клапанов, регуляторы расхода газа);
• Система подачи воды для охлаждения (система клапанов и датчик-реле потока воды);
• Привод подложкодержателя.

Технические требования:

1. Напряжение питания: 50 Гц, 380 В/ 220 В;
2. Давление охлаждающей воды 1,5 атм, расход не менее 0,5 м³ /ч, температура от 5 до 20 ˚С;
3. Сопротивление системы заземления не более 4 Ом.

Технические характеристики:

1. Предельное давление в камере – 10^-4 Па;
2. Рабочее давление в камере – 10^-3 Па;
3. Рабочее давление магнетрона (1..5)10^-1 Па;
4. Время достижения в камере давления 10^-3 Па без прогрева

рабочего объема камеры - около 1 мин;

1. Ток разряда магнетрона - 0,6..2,2 А;
2. Подача рабочих газов (аргон, кислород) с точностью поддержания

заданного расхода - не более 3%;

1. Частота вращения ввода – 2,5 об/мин;
2. Внутренний диаметр камеры - 619 мм;
3. Число одновременно обрабатываемых изделий: 12 шт.