Vakuumbeschichtung

Bei der Vakuumbeschichtung, auch bekannt als Dünnfilmbeschichtung, handelt es sich um einen Prozess, bei dem dünne Materialschichten unter Vakuum auf die Oberfläche eines Substrats aufgebracht werden. Von Metall über Holz und Kunststoff bis hin zu Leder. Beschichtungen schützen unter anderem vor Verschleiß, Reibung und Hitze.

COBRA und R5 Vakuumpumpen erfüllen in Kombination mit PUMA/PANDA Vakuum-Boostern die Anforderungen von Vakuumbeschichtungsprozessen. Wir bieten sowohl einzelne Vakuumpumpen als auch komplette Vakuumsysteme an. Bei der Auswahl der passenden Vakuumlösung für Ihren Prozess sollten mehrere Faktoren berücksichtigt werden.

Um herauszufinden, welche Vakuumpumpen am besten zu Ihren Anforderungen passen, verwenden Sie unseren Produktfinder, mit dem Sie unsere Produkte vergleichen können, oder kontaktieren Sie unsere Busch Experten.

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Es gibt drei wesentliche Beschichtungsverfahren.

Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD)

Bei diesem Verfahren wird ein flüssiges oder festes Ausgangsmaterial in einer Vakuumkammer verdampft und auf der Oberfläche eines Substrats abgeschieden. Das Substrat wird sorgfältig positioniert und gedreht, um sicherzustellen, dass die richtigen Bereiche beschichtet werden. Das Ergebnis ist eine hochwertige Beschichtung, die im Laufe der Zeit weder abplatzt noch Risse bekommt. Wasserhähne, Schmuck und Mikroelektronik sind nur einige Beispiele für Produkte, die mit einer PVD-Beschichtung versehen werden können.

Chemische Gasphasenabscheidung (CVD)

Beim CVD-Verfahren wird eine gasförmige Dampfquelle verwendet. Ein flüchtiges Vorläufergas wird in eine Vakuumkammer eingebracht und auf eine bestimmte Reaktionstemperatur erhitzt. Mit steigender Temperatur reagiert das Vorläufergas mit dem Substrat, zersetzt sich und verbindet sich direkt mit der Materialoberfläche. CVD-Beschichtung kommt in der Halbleiterindustrie bei der Herstellung von Solarzellen zum Einsatz, um ultradünne Schichten zu erzeugen, die für die Leistung moderner Solarzellen maßgeblich sind. Auch integrierte Schaltkreise beispielsweise in Telefonen und Fernsehern werden häufig auf diese Art beschichtet.

Atomlagenabscheidung (ALD)

ALD ermöglicht die präzise und gleichmäßige Abscheidung ultradünner Schichten auf einer Vielzahl von Substraten. Mit Hilfe einer Reihe spezieller, zeitgesteuerter chemischer Reaktionen wird ein Film mit atomarer Genauigkeit erzeugt. Das Ergebnis sind Beschichtungen, die sich durch ein Höchstmaß an Gleichmäßigkeit und Reinheit auszeichnen. Es handelt sich dabei um eine der aufwändigsten Beschichtungsarten. ALD-Beschichtungen werden für verschiedene Anwendungen eingesetzt, von der Verkapselung chirurgischer Geräte und Implantate mit Titanoxid bis hin zu Metallbeschichtungen für Feinmechanik und Uhrenbauteile.

Sowohl PVD als auch CVD sind Vakuumbeschichtungsverfahren. Der Hauptunterschied besteht darin, dass das Beschichtungsmaterial bei PVD-Prozessen fest oder flüssig und bei CVD-Prozessen gasförmig ist. ALD ist eine spezielle Form der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD), bei der die Materialien in Form von Atomlagen schichtweise aufgebracht werden.

Vakuumbeschichtungssysteme ermöglichen die Abscheidung dünner Schichten eines gewünschten Beschichtungsmaterials auf ein Substrat in einer Vakuumumgebung. Dies verleiht der Beschichtung ein hohes Maß an Reinheit und Beständigkeit. Die Rolle des Vakuums besteht darin, die Verdampfung der Ausgangsmaterialien zu ermöglichen, Oxidation zu verhindern und eine optimale Umgebung ohne Verunreinigungen für den Beschichtungsprozess zu schaffen. Bei chemischen Beschichtungsprozessen wird Vakuum auch zur Steuerung der Reaktivität benötigt.

Vakuumkammern spielen bei Beschichtungsprozessen eine entscheidende Rolle. Sie schaffen die optimale Niederdruckumgebung, um die Abscheidung von Dünnfilmen und anderen Beschichtungen auf einem Substrat zu ermöglichen. Durch die Extraktion von Sauerstoff und Stickstoff aus der Kammer kann das Beschichtungsmaterial eingeleitet, verdampft und kontrolliert auf die Oberfläche eines Substrats aufgebracht werden. Vakuumkammern verhindern auch Verunreinigungen aus externen Quellen wie etwa Staub oder andere Ablagerungen. Dies gewährleistet eine hohe Qualität und Beständigkeit des Endprodukts.

Das erforderliche Vakuumniveau variiert je nach Ausgangsmaterial und Qualität der Beschichtung. Jede Methode hat unterschiedliche Anforderungen. Um herauszufinden, welches Vakuumniveau am besten zu Ihren Anforderungen passt, wenden Sie sich an unsere Busch Experten.

Vakuumbasierte Beschichtungsverfahren bieten mehrere Vorteile, darunter:

Ein Nachteil ist, dass die Abscheidungsrate je nach Ausgangsmaterial langsam sein kann.