技术能力

经验与创新

凭借超过 55 年的电子束工艺经验以及 40 余年的真空镀膜专业技术,冯·阿登纳成为 PVD 薄膜工艺和真空工艺技术领域领先的设备和技术供应商之一。

冯·阿登纳能够将产品特性要求转换为高效且极具竞争力的镀膜解决方案,这是不同机器概念的基本前提条件。


知识产权

冯·阿登纳是一家创新公司,自主进行研究和开发。为在国际化环境中进行研发,我们必须谨慎处理知识产权。这包括第三方和公司自身的知识产权,例如创新、创造性想法和发明。

我们的战略要求我们有针对性地研究当前知识产权并且持续保护我们自身的技术成果。

我们的公司可以依赖所有相关技术领域中超过 700 项国家和国际专利申请、专利和实用新型。


应用、基片和功能性膜层

冯·阿登纳镀膜系统和部件在不同行业用于不同应用环境。使用我们的设备镀膜的基片和应用环境一样多样化。这种多样化的特征在于:

  • 材料(玻璃、金属、硅、聚合物薄膜、纺织品……)
  • 形状(平面或三维表面)
  • 特性(刚性或柔性)
  • 基片宽度(几毫米至 330 厘米)
  • 基片长度(几毫米至额额几千千米,卷对卷镀膜)

我们在处理所有这些不同基片以及在基片上沉积功能性膜层方面拥有丰富的经验。

这些专业知识与技术不断地融入我们的创新成果,并且是探索用于柔性玻璃等复杂基片的全新镀膜和处理解决方案不可或缺的要素。

冯·阿登纳为客户的整个流程提供支持:从第一个想法到实验室,再到试验性生产阶段,最后到扩展技术用于大规模生产。


我们精通哪种沉积工艺?

预处理

加热、辉光放点和溅射蚀刻

大多数 PVD 镀膜工艺需要进行合适的预处理,才能实现良好的附着力和出色的膜层属性。根据基片膜层组合,可通过冯·阿登纳设备使用各种预处理工艺。

可控 加热 用于从玻璃、织物或金属带等基片上移除水和其他易挥发的表面污染物。各种类型的辐射加热器根据其加热功率和热射波长范围进行加热。对于导电基片上非常高的加热功率,需要应用电子束加热。

如果基片对热敏感,使用氩气或/和反应气体中 辉光放电产生的低能量离子轰击, 避免较高的基片温度。

溅射蚀刻 适合通过使用高能量 (~100 eV) 原子和离子进行轰击,移除固体污染物和基片。根据应用环境,使用磁控溅射蚀刻机、高频率反向蚀刻机或线性离子源 (LION)。


测控溅射

它如何工作以及我们可以提供什么

通过磁控溅射,中真空和界定的气体环境中产生磁场增强等离子体放电。使用气态正离子轰击镀膜材料(被称为靶材)进行溅射。镀膜材料的粒子在基片上冷凝,形成持续的薄膜。磁控溅射源在大面积区域以高度均匀性极为精确地沉积复杂膜层系统。

磁控溅射的主要部件是磁控管。冯·阿登纳设备的所有主要部件都是在公司内部制造的。

宽幅单磁控管 WSM
宽幅单磁控管 WSM
标准单磁控管 SSM/SSM
标准单磁控管 SSM/SSM
双旋转磁控管 RDM
双旋转磁控管 RDM
单旋转磁控管 RSM/RSM
单旋转磁控管 RSM/RSM
多模式旋转磁控管 RMM
多模式旋转磁控管 RMM

冯·阿登纳磁控管

冯·阿登纳磁控管用途广泛。公司因多年设计安装先进的溅射设备而积累了丰富的经验,因此能够提供一整套解决方案,包括交直流加工工艺、平面应用及旋转应用,甚至包括带集成涡轮泵的磁控管。

磁棒及磁铁系统

所有的磁棒和磁铁系统在机械设计上都是相似的,因而可以互换。它们具有以下优点:

  • 高度灵活性,因而可以根据特定的应用调整
  • 较强的磁场提供较低的工艺电压,非常适合需要最低膜层扰动的工艺
  • 可针对特殊的应用提供较弱的磁场 
  • 冯·阿登纳公司使用各种能用的磁控管生产出了高度均匀的膜层

阳极设计

冯·阿登纳提供不同的阳极设计方案,以满足各种行业和应用的需要。基本方案有:使用黑色遮挡物作为宽幅单磁控管的阳极,或者有复杂一点的设计,如可旋转磁控管的双阳极系统 (DAS)。

公司取得的最新进展:

  • 将 U 形阳极整合到公司用于 DC/DC 用途的双旋转磁控管中,用于多种应用目的,使工艺开发具有最大的灵活性
  • 能够在一个部件中按照直流和交流模式进行薄膜沉积的磁控管硬件

进气系统:

  • 最先进的双重系统
  • 完全集成的解决方案,用于气体输送系统及使气体混合物精确均衡的歧管
  • 快速反应时间
  • 高度稳定性导致膜层的高度均匀性和工艺的可控性
  • 不必进行修改就可以给反应气体应用安装冯·阿登纳工艺控制系统 (VAprocos)

电子束蒸发和熔炼

功能与经验

电子束是用于热处理工艺及熔化和蒸发金属和合金的强大工具。

镀膜工艺首先是在来自电子束枪的真空中产生可检测的电子束。它集中于放置在坩埚中的待蒸发材料的表面。如果是蒸发,镀膜材料上电子束的大功率冲击力以高沉积率产生原子流。

蒸汽流停留在镀膜表面,形成薄薄的的功能性膜层。在此期间,可以移动基片通过蒸汽流。

相比磁控溅射,使用单电子束蒸发工艺,可使沉积率增加 10 至 100 倍。

冯·阿登纳开发和生产用于熔炼、精炼、蒸发或热处理的电子束系统。

首款电子束枪是 1960 年在曼弗雷德•冯•阿登纳研究所 (Manfred von Ardenne Research Institute) 开发的。我们 超过 55 年的经验 也体现在全球安装的 400 余个电子束系统中。

我们目前的 EH150V、EH300V 和 EH800V 电子束枪是世界上最强大的。我们在公司的电子束技术开发中心,努力持续改进主要的部件。这也是我们生产和测试高质量电子束枪的地方。

应用

  • 金属、合金和复合材料的高速蒸发
  • 金属、合金和复合材料的熔炼
  • 不同材料,尤其是金属带的热处理(在蒸发工厂中预加热、退火处理)

客户受益

  • 通过获得的 VARIOCATHODE 进行功率控制
  • 高度压力解耦
  • 内置阀隔离电子束枪与工艺腔体
  • 快速、轻松地更换阴极线插头
  • 操作和维护简单
  • 高度可靠性
  • 高达 60 kV 的高加速电压
  • 磁性自聚焦电子束

更多沉积工艺

PECVD 与热蒸发

除了上述技术以外,冯·阿登纳还提供另外两个选项,通过这些选项,我们的设备可以配置为能够沉积均匀的和可靠的功能性膜层:PECVD 与热蒸发

适用于具有以下要求的应用: PECVD (等离子体增强型化学气相沉积),使用了以下沉积源:

  • CCP 电容耦合等离子体
  • ICP 电感耦合等离子体
  • 空心阴极等离子体灯

用于 热蒸发,使用以下两种方法:

  • 热舟蒸发
  • 射流蒸发

使用 PEVCD 和热蒸发法,可以创建以下 膜层和膜层功能

  • 类金刚石非晶碳层,DLC
  • 氮氧化硅层
  • 氮化硅阻挡层
  • 非晶氧化硅层
  • 钠阻挡层
  • 抗反射层,ARC
  • 疏水层

在两种情况下,六甲基二硅醚 (HMDSO) 或四甲基二硅氧烷 (TMDSO) 作为预置层。


回火/快速加热工艺

闪光灯式退火处理

在薄膜工艺中,通常采用回火工艺来提高电学或光学特性。但是,传统的回火工艺非常耗时耗能。

此外,它们会使基片中产生热机械应力,可能导致缺陷。它们还需要较长的加热过程。

在薄膜工艺中,这样会导致扩散过程,并且必须使用额外的阻挡层。由于上述因素,生产过程变得更加复杂和高成本。

另一方面,闪光灯式退火处理则具有决定性的优势:不会导致基片中产生热机械应力,或仅会产生较小应力,并且会抑制扩散过程。因此,无需使用额外的阻挡层。

在此技术领域,我们能够提供什么

我们为合作伙伴提供闪光灯式退火处理方面的专业技术知识与经验,以期与合作伙伴共同进一步开发更多应用领域。

前景广阔的工艺方法

导电膜层 如金属、金属浆料、金属氧化物、半导体,用于:

  • 光伏
  • 显示屏
  • 有机发光二极管

溶胶镀膜 具有抗反射、防腐蚀和防刮擦属性,用于: 

  • 日用品
  • 建筑
  • 汽车行业
  • 光伏

反射性和装饰性膜层 如油漆、瓷漆、天然漆和层压,用于:

  • 表面处理
  • 包装
  • 建筑玻璃
  • 汽车行业

监控和测量系统

玻璃镀膜的质量保证和质量监控

  • PV 功能性镀膜
  • 光学镀膜,低辐射镀膜

光学特性和薄层电阻

受益

通过更简单的质量控制 (QC) 提高质量

  • 在生产期间联机查看真实的质量参数
  • 实时检查隔热玻璃参数
  • 减少您在虚拟样本操作和实验室测量中的工作

通过更出色的质量保证 (QA) 提高质量

  • 根据 ISO 9001 标准,完全可追踪地操作和管理 QA/QC 的质量标准和测量方案

以您自己的方式拥有它

  • 可使用您自有的特定客户的可视化程序来扩展软件
  • 可以集成您自有的特定客户的传感器

模拟推动产品开发

多重物理量建模和模拟

冯·阿登纳拥有超过 40 年的真空沉积工艺经验以及卓越的多尺度模拟知识与技术,能够

  • 提供高度优化的系统性能 
  • 确保源自部件设计的最佳工艺质量

我们使用尖端的建模和模拟技术,减少工程设计工作,从而加速产品开发和升级:

  • 各个真空解决方案的产品规划
  • 升级现在运行的系统的可行性研究

部件设计

低压气流保证 最佳气体分配 
DSMC – 直接模拟蒙特卡罗

在工艺腔室中模拟低压气体分配需要特殊的数值方法和非常大的计算量。冯·阿登纳 在构造和设计阶段已经应用了 DSMC 方法,以实现最佳的气体分配。  

等离子体工艺和磁场实现出色薄膜生长
PICMC – PIC 等离子体粒子模拟法

尖端的薄膜工艺具有薄膜均匀性、高靶材利用率、薄膜工艺工艺设计和其他技术要求等特征。冯·阿登纳使用等离子体和磁场模拟分析和提高负责薄膜生长的决定性物理过程。

光学模拟确保卓越薄膜特性
光线跟踪和薄膜特性

冯·阿登纳广泛使用光学模拟,通过闪光灯式退火处理和图形化设计,实现最高效率的设备设计。此外,使用模拟方法优化薄膜的参数,确保总体光学特性满足要求。 

有限元模拟实现最佳镀膜效果  
机械、热、CFD、多物理场

采用 FE 模拟方法分析和优化不同物理过程,加之多年的经验,是冯·阿登纳镀膜系统满足客户高质量要求的重要前提。

低压气流保证最佳气体分配
低压气流保证最佳气体分配
等离子体工艺和磁场实现出色薄膜生长
等离子体工艺和磁场实现出色薄膜生长
光学模拟确保卓越薄膜特性
光学模拟确保卓越薄膜特性
有限元模拟实现最佳镀膜效果
有限元模拟实现最佳镀膜效果

采样

技术和应用中心

目的

为客户、研究 和开发提供以下支持:

  • 样品镀膜
  • 新技术方法测试
  • 部件测试
  • 针对设计进行实验并提供数据
  • 设备操作
  • 与客户和研究机构合作

电子束测试设备

完整的电子束枪测试设备

我们拥有以下领域的测试设备:

  • 电子束枪
  • 高电压系统
  • 偏转系统
  • 各种坩埚配置

金属带镀膜系统

  • 不同材料的金属带
  • 辉光放电
  • 溅射蚀刻
  • 测控溅射
  • EB-PVD

EB-PVD 样品镀膜设备

  • 适用于玻璃、金属或晶片
  • 双料夹
  • 基片进给料装置
  • 离子源
  • 电子束枪
  • 多种坩埚配置
  • 基于载体的基片运输

磁控管测试设备

硬件测试 和流程开发

  • 大面积磁控管
  • 平面和可旋转磁控管
  • 单和双旋转磁控管
  • DC、MF 和脉冲磁控管

溅射设备

我们有适于测试和采样的各种镀膜系统: 

VIOLA

  • 立式连续处理系统
  • 加热系统
  • 等离子体预处理
  • 平面和可旋转磁控管
  • 可提供各种工艺
  • 基于载体的基片运输

ELISA

  • 用于向上溅射工艺的卧式系统
  • 加热系统
  • 等离子体预处理
  • 可提供各种工艺
  • 基于载体的基片运输

ADELE

  • 卧式连续镀膜生产线 ,适于玻璃和其他平面基片,包括
    • 清洗装置
    • 连续镀膜机
    • 在线测量站
  • 平面和可旋转磁控管
  • 可提供各种工艺

更多设备

冯·阿登纳是 广泛的科学协会 网络的一部分。因此,我们能够使用我们的合作伙伴提供的某些样品镀膜设施和分析方法。

此外,我们还有其他实验室系统用于技术和应用开发,例如 闪光灯式退火处理有机蒸发

我们乐意吸纳新想法! 如果您在寻找实施新应用的镀膜技术,请联系我们。


工程设计与设备概念

我们的客户可以信赖我们的经验以及专业知识与技术,具体如下。

我们提供:

  • 设备设计概念 面向各种应用
  • 将设备与流程链 及客户现场要求相整合的经验
  • 久经考验 连续和批处理 各种 基片尺寸
  • 真空工艺 专业知识与技术 基于 超过 50 年的经验
  • 真空部件专业知识与技术 具有更强的供应商支持
  •  基片加热和冷却 镀膜工艺之前、期间和之后的解决方案
  • 工艺 气体控制和分配系统 实现最佳的膜层质量和均匀性
  • 系统 控制 解决方案基于行业标准和直观的人机界面
  • 最长的正常运行时间 得益于在安全和设备平稳运行方面的最高行业标准
  • 拥有成本计算 推动 设备设计概念的选择
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