磁控溅射镀膜机论文-金涛斌,罗毅彪,刘正文,罗雨

磁控溅射镀膜机论文-金涛斌,罗毅彪,刘正文,罗雨

导读:本文包含了磁控溅射镀膜机论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:太阳能,磁控溅射镀膜机,机电一体化,PLC

磁控溅射镀膜机论文文献综述

金涛斌,罗毅彪,刘正文,罗雨[1](2019)在《PLC与触摸屏在磁控溅射镀膜机中的应用》一文中研究指出传统磁控溅射镀膜机控制系统主要由单片机、继电器控制构成,操作过程主要依靠人工完成,效率低,且不具备安全互锁、数据采集等功能。现研制的自动磁控溅射镀膜设备以欧姆龙PLC为主控制器,配合MCGS触摸屏实现了磁控溅射镀膜工艺的自动化控制,磁控溅射控制过程采用流程控制算法,整个控制系统安全可靠,具备安全互锁、数据采集、故障报警、参数更改等功能,实现了镀膜工艺的自动化生产。(本文来源于《机电信息》期刊2019年26期)

刘润一[2](2017)在《磁控溅射镀膜机结构设计及动态特性分析》一文中研究指出随着人们生活水平的提高,对物品表面的美观性提出了越来越高的要求,鉴于此,真空镀膜已经被广泛的应用于各种塑料、陶瓷、玻璃、蜡、木材等制品的表面金属化,所以真空镀膜技术在未来会有更加广阔的发展前景会开拓出更加广阔的市场。当今世界各国对环境问题的关注度越来越高,对自然环境的保护十分重视,出台了很多严厉的环境保护的法令。过往的电镀技术的污染比较严重,因此真空镀膜技术这种环保高效的镀膜方法就很有必要。在工业应用方面,现今微电子使用的材料大部分是极纯的硅等晶体半导体。纳米电子器件有可能是以有机或无机复合晶体薄膜为主要原理,对于纯度有更高的要求,在结构上要求更加的完善。但是传统的薄膜制备方法在制造环境、制造工艺上很难达到要求,因此真空制备的清洁环境及工艺将在加工组装纳米电子器件方面发挥更大的作用。在中国提出了自己的"中国制造2025"的大背景下,表面和薄膜科学技术、微电子器件、纳米技术会发展的更加迅速,真空镀膜技术的地位会越发的重要传统的真空镀膜机对于环境污染很大,,耗电量高,对于操作人员的身体危害很大,本文所研究的真空镀膜机很好的改进了这些缺点。论文详细的介绍了真空镀膜机结构特点、结构设计、静应力分析、以及热-结构耦合分析和模态分析。主要内容如下:1、介绍了真空镀膜机真空室的结构,并且详细阐述了真空镀膜机的工作原理,为大家深入的了解真空镀膜机的结构提供了途径。利用Solidworks软件建立了真空镀膜机各个零件的叁维参数化模型,之后通过添加约束对真空镀膜机进行了虚拟装配,并进行了简化。本课题在前人的基础上进一步设计了真空镀膜机的双层水冷系统,使真空镀膜机在工作中大大的提高了工作效率,而且减少了焊接的工作量,减少了用电量,进而减少了污染而且提高了真空镀膜机的经济性能。之后根据实际工作需要进行真空泵机组的选型对真空电机进行了选型。2、通过应用ANSYS Workbench软件对镀膜机进行有限元分析,得到了单元和节点的应力应变云图和位移图,可以得到以下结论。真空镀膜机阀体的侧面有明显的变化情况,有明显的向内凹的趋势,是真空室的应变最大处,真空室的变形量的最大值为3.4897mm,等效应力最大值为187MPa,等效应变最大值为0.001 0m/m,而且在主要的零件加工部分是真空室,通过分析发现真空挡板阀体的变形量大于真空设计手册的最大允许位移值0.5mm,因此需要对高真空气动挡板阀进行结构改进,改进方法有两种,分别为添加筋板以及增加壁厚的改进方法,通过这两种改进方法是真空镀膜机高真空气动挡板阀的最大位移量减小到0.36mm。符合真空镀膜机工作的要求。综合考虑采用施加筋板的改进方法,因为增加壁厚的改进方法会增加阀体的制造成本以及制造难度。同时会增大焊接量,加剧污染。在真空室部分通过分析可以发现在法兰与桶壁的连接处有变形,大小为0.1 mm变形量很小,对工件加工质量的影响微乎其微。通过静应力分析真空室是符合工作要求的。3、真空镀膜机的热-结构分析是在理论分析的基础上进行的热-结构耦合分析,主要得到了真空镀膜机的温度场和应力场。和单纯独立的分析温度场和静应力场不同的是,热-结构耦合分析把前两者综合起来看,是在真空镀膜机同时施加温度和应力情况下的变化情况。这也符合实际工作中的情况,在实际工作中不可能只有单独的场存在,都是多物理场作用下的结果。经过本章的分析可以看出在力场和温度场的双重作用下,真空镀膜机的形变量有进一步的增大然后对结构进行了改进,通过热结构耦合分析发现真空室的炉顶法兰以及桶体的位移量是很大的,需要对其进行改进以增强刚度。在真空室炉顶法兰的部分,根据真空设计手册的要求采用添加筋板的改进方法,使真空室的位移量进一步减小到0.4mm左右,达到了工作要求。对于真空室的桶体由于增加了流道的设计,一举两得的解决了刚性不足的问题。之后通过稳态热分析发现真空室桶体以及源接口法兰的部分温度非常高会对于操作人员的安全构成威胁,进而对真空室的冷却系统进行了设计,通过真空室的冷却系统设计是真空镀膜机工作时的温度达到了加工要求,进一步提高了真空镀膜机的工作效率。4、本文采用有限元法,应用有限元分析软件ANSYS对真空镀膜机进行了模态分析,真空镀膜机在工作过程中的振动主要来自于真空步进电机的工作振动,并且得出了前六阶的模态固有频率和振型,由分析结果可知,真空镀膜机的振动形式以板的弯曲为主,在阀体的两个侧面预留口之间的连接部分,在主阀体上面的俩个口之间的连接部分的位移比较大,这说明在这些部分刚性比较弱,在今后的设计中可以通过加强壁厚来增强刚性。在真空室体方面,真空室的炉顶的振动位移比较大同时在法兰与桶壁的连接处也存在着一定的位移,这可以通过加筋板来增强刚性进而减小变形。通过分析可知,真空镀膜机的第一阶振动频率很高,而真空步进电机的振动频率很低二者远远达不到共振的条件。(本文来源于《北方工业大学》期刊2017-05-20)

李锐,张军,汪小芳,张道配,王斌华[3](2014)在《基于PEM的反应磁控溅射镀膜机参数监控系统》一文中研究指出实时在线监测磁控溅射反应气体的参数可有效保证镀膜质量;针对反应磁控溅射离子镀膜机反应气体的功能需求,分析了反应气体的控制原理,基于PEM方法提出了控制器方案和反应气体的参数监控方案,分析了监控系统的功能需求,自定义了串口通信协议,基于LabVIEW和串口设计了反应气体的参数监控系统系统,并与设计的控制器用于镀膜工艺试验;试验结果表明,基于PEM方法设计的反应气体参数监控系统功能正确,可为控制器和镀膜机提供参数调控依据,为提高硬质镀膜质量提供了一套有效的监控方法。(本文来源于《计算机测量与控制》期刊2014年10期)

孙智慧,肖玮,林晶,智慧,张莉[4](2013)在《卷绕式磁控溅射镀膜机张力控制系统分析与优化》一文中研究指出为避免卷绕式磁控溅射镀膜过程中张力引起的薄膜缺陷,以及原有张力系统响应速度慢、稳定性差等不足,对张力系统进行了分析与优化。通过分析确定了影响张力的关键因素是收(放)卷的速度和卷径变化,建立了张力系统动力学模型,采用simulink对张力控制系统进行仿真分析,利用实验验证的方法,分别在原设备和改造后的设备上制备Al2O3薄膜,并对比其SEM图像。改造后的系统可在0.65 s内实现薄膜张力实时调整,而原系统需要8 s。改造后的系统能够保证镀制过程中的张力恒定,膜层致密均匀、卷材层间无空隙和皱纹。(本文来源于《包装工程》期刊2013年23期)

张效奎,刘致顺,祁永胜[5](2013)在《磁控溅射镀膜机真空摆动故障分析及维修》一文中研究指出真空镀膜机使用中出现真空摆动故障,原因是真空镀膜机抽气系统抽气能力不稳定与压升率达不到所致。提出维修方案,对所出现的故障逐一维修。(本文来源于《设备管理与维修》期刊2013年10期)

张硕[6](2013)在《磁控溅射离子镀膜机工件架系统设计》一文中研究指出随着人们生活水平的不断提高,越来越多的镀膜产品被广泛的应用,而与之相应的真空镀膜设备的制造也在镀膜技术的提升中变得愈加的重要。现在大部分的真空镀膜机仅能镀制一种膜,但是在实际工程中,有时需对同一工件或样品镀制两种不同的膜,重复定位会产生定位误差,使产品所镀的膜不均匀,这主要是由于镀膜机的工件架设计存在一定不足所造成的。本文是对磁控溅射离子镀膜机的工件架子系统进行了设计与分析,以半球型或半球壳型工件或样品为研究对象,采用叁点支撑、升降换位以及样品自转的方式,使半球型或半球壳型工件或样品进行完全镀膜,确保工件或样品无漏镀现象。采用导轨装置使工件架平移至镀制第二种膜的位置,进行再次镀膜,可以实现对同一工件或样品镀制两种不同的膜,不仅避免了二次定位所产生的偏差与再次定位的繁琐,而且减少了二次定位给操作人员带来的安全方面的危险。运用solidworks叁维设计软件,对磁控溅射离子镀膜机的工件架系统的自转升降部分和平移部分进行了仿真装配与模拟运动,对装配和运动的零部件进行了动态的干涉检查,增加了设计的精确性,减少了生产成本与生产周期。最后,利用有限元理论和ANSYS有限元软件,对真空磁控溅射离子镀膜机的镀膜室壳体在200℃环境下,进行了静力分析与研究。对镀膜室壳体进行有限元建模、网格划分、施加一定量的载荷,对其结构的稳定性和安全可靠性进行验证,通过对计算结果的分析和研究,并结合镀膜室壳体的实际工作情况,提出了对镀膜室壳体的结构改进设计,改进设计后的镀膜室壳体在稳定性和可靠性方面有明显提高,完全满足工程实际需要。(本文来源于《沈阳大学》期刊2013-06-24)

李刚[7](2013)在《磁控溅射镀膜机的结构设计及CIGS薄膜均匀性研究》一文中研究指出铜铟镓硒薄膜太阳电池(CuIn1-xGaxSe2 solar cells,简称CIGS)是一种新型清洁的太阳电池,其成本低,性能稳定,抗辐射能力强,转换效率高,光谱响应范围宽,是当下最有发展前途的太阳电池之一。2010年德国太阳能和氢能研究中心(ZSW)将CIGS薄膜太阳电池实验室最高转换效率刷新到20.3%。同时其产业化进展也很快,2012年日本制备小片CIGS薄膜太阳电池组件的效率是17.8%,当年美国和德国在开发商业CIGS薄膜太阳电池组件方面做出相似的成果。CIGS薄膜太阳电池产业化的关键是CIGS薄膜的制造技术,CIGS薄膜是具有黄铜矿结构的P型直接带隙半导体,吸收系数高达105cm-1,其作为CIGS薄膜太阳电池吸收层,是整个电池的核心,因此CIGS薄膜结构和性能的均匀性是制备大面积电池组件的关键,它直接影响CIGS薄膜太阳电池的整体性能。目前产业化大面积CIGS薄膜的制备技术主要为溅射后硒化法,该法工艺复杂,对设备要求高,且需要使用有毒气体H2Se进行硒化。本文采用Auto CAD软件设计一套真空磁控溅射设备,主要包括真空室设计、靶材设计、加热与冷却系统设计、传动与布气系统设计、真空设备选型、电源选型、监测及控制设备选型、操作面板设计。该设备采用中频电源双靶溅射,可以制备CIGS薄膜太阳电池不同膜层,而且使用铜铟镓硒四元合金靶一步制备200x200mmCIGS薄膜。该法的特点是简化了溅射后硒化的工艺。实验采用分区-选区的方式对样品薄膜分析结果表明:采用自主设计的中频交流磁控溅射镀膜机可以制备大面积(200×200mm)黄铜矿结构的CIGS薄膜。薄膜样品结晶程度高、晶粒多呈叁角形,尺寸约0.3-0.6μm,且膜厚均匀,约0.8μm;薄膜中各元素组成接近于CIGS理想的化学计量比,且分布均匀。光电性能的测试分析也显示出了薄膜具有较高的均匀性。可见采该设备制备的CIGS薄膜结构和性能的均匀性良好。(本文来源于《大连工业大学》期刊2013-05-01)

关亚兰,崔秀清,刁训刚,王涛[8](2012)在《TX1800磁控溅射镀膜机冷却系统的改进》一文中研究指出本文以北京天瑞星公司生产的大型TX1800商用磁控溅射镀膜机为例,简要分析了此磁控溅射镀膜机中靶的结构及配套冷却系统,引入航空航天领域应用较多的层板发汗冷却。在此基础上,提出了一种全新的思路,对冷却系统进行了重新设计。(本文来源于《真空》期刊2012年05期)

关亚兰,崔秀清,刁训刚,王涛[9](2012)在《TX1 800磁控溅射镀膜机冷却系统的改进》一文中研究指出以北京天瑞星公司生产的大型TX1 800商用磁控溅射镀膜机为例,分析了磁控溅射镀膜机靶的结构及配套冷却系统,引入航空航天领域应用较多的层板发汗冷却。在高温下气化蒸发带走基材热量,达到材料降温的目的。通过层板间的特殊结构实现对流体流量、流速等的控制,实现预想的冷却效果。(本文来源于《真空与低温》期刊2012年03期)

张卫峰[10](2012)在《真空太阳集热管磁控溅射镀膜机的自动化实现》一文中研究指出一引言真空镀膜机是太阳能真空管生产的关键设备随着自动化技术的发展,其工艺要求及自动化程度也越来越高。最初的真空镀膜机控制系统采用继电器控制,由模拟线路板及单片机等电路组成实现控制功能,因线路繁杂以及电子元器件的不稳定造成设备性能的不稳定,并且给维修工作带来很大困难,另外操作界面不直观,误操作现象时有发生。目前,真空镀膜机已广泛采用PLC可编(本文来源于《太阳能》期刊2012年15期)

磁控溅射镀膜机论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着人们生活水平的提高,对物品表面的美观性提出了越来越高的要求,鉴于此,真空镀膜已经被广泛的应用于各种塑料、陶瓷、玻璃、蜡、木材等制品的表面金属化,所以真空镀膜技术在未来会有更加广阔的发展前景会开拓出更加广阔的市场。当今世界各国对环境问题的关注度越来越高,对自然环境的保护十分重视,出台了很多严厉的环境保护的法令。过往的电镀技术的污染比较严重,因此真空镀膜技术这种环保高效的镀膜方法就很有必要。在工业应用方面,现今微电子使用的材料大部分是极纯的硅等晶体半导体。纳米电子器件有可能是以有机或无机复合晶体薄膜为主要原理,对于纯度有更高的要求,在结构上要求更加的完善。但是传统的薄膜制备方法在制造环境、制造工艺上很难达到要求,因此真空制备的清洁环境及工艺将在加工组装纳米电子器件方面发挥更大的作用。在中国提出了自己的"中国制造2025"的大背景下,表面和薄膜科学技术、微电子器件、纳米技术会发展的更加迅速,真空镀膜技术的地位会越发的重要传统的真空镀膜机对于环境污染很大,,耗电量高,对于操作人员的身体危害很大,本文所研究的真空镀膜机很好的改进了这些缺点。论文详细的介绍了真空镀膜机结构特点、结构设计、静应力分析、以及热-结构耦合分析和模态分析。主要内容如下:1、介绍了真空镀膜机真空室的结构,并且详细阐述了真空镀膜机的工作原理,为大家深入的了解真空镀膜机的结构提供了途径。利用Solidworks软件建立了真空镀膜机各个零件的叁维参数化模型,之后通过添加约束对真空镀膜机进行了虚拟装配,并进行了简化。本课题在前人的基础上进一步设计了真空镀膜机的双层水冷系统,使真空镀膜机在工作中大大的提高了工作效率,而且减少了焊接的工作量,减少了用电量,进而减少了污染而且提高了真空镀膜机的经济性能。之后根据实际工作需要进行真空泵机组的选型对真空电机进行了选型。2、通过应用ANSYS Workbench软件对镀膜机进行有限元分析,得到了单元和节点的应力应变云图和位移图,可以得到以下结论。真空镀膜机阀体的侧面有明显的变化情况,有明显的向内凹的趋势,是真空室的应变最大处,真空室的变形量的最大值为3.4897mm,等效应力最大值为187MPa,等效应变最大值为0.001 0m/m,而且在主要的零件加工部分是真空室,通过分析发现真空挡板阀体的变形量大于真空设计手册的最大允许位移值0.5mm,因此需要对高真空气动挡板阀进行结构改进,改进方法有两种,分别为添加筋板以及增加壁厚的改进方法,通过这两种改进方法是真空镀膜机高真空气动挡板阀的最大位移量减小到0.36mm。符合真空镀膜机工作的要求。综合考虑采用施加筋板的改进方法,因为增加壁厚的改进方法会增加阀体的制造成本以及制造难度。同时会增大焊接量,加剧污染。在真空室部分通过分析可以发现在法兰与桶壁的连接处有变形,大小为0.1 mm变形量很小,对工件加工质量的影响微乎其微。通过静应力分析真空室是符合工作要求的。3、真空镀膜机的热-结构分析是在理论分析的基础上进行的热-结构耦合分析,主要得到了真空镀膜机的温度场和应力场。和单纯独立的分析温度场和静应力场不同的是,热-结构耦合分析把前两者综合起来看,是在真空镀膜机同时施加温度和应力情况下的变化情况。这也符合实际工作中的情况,在实际工作中不可能只有单独的场存在,都是多物理场作用下的结果。经过本章的分析可以看出在力场和温度场的双重作用下,真空镀膜机的形变量有进一步的增大然后对结构进行了改进,通过热结构耦合分析发现真空室的炉顶法兰以及桶体的位移量是很大的,需要对其进行改进以增强刚度。在真空室炉顶法兰的部分,根据真空设计手册的要求采用添加筋板的改进方法,使真空室的位移量进一步减小到0.4mm左右,达到了工作要求。对于真空室的桶体由于增加了流道的设计,一举两得的解决了刚性不足的问题。之后通过稳态热分析发现真空室桶体以及源接口法兰的部分温度非常高会对于操作人员的安全构成威胁,进而对真空室的冷却系统进行了设计,通过真空室的冷却系统设计是真空镀膜机工作时的温度达到了加工要求,进一步提高了真空镀膜机的工作效率。4、本文采用有限元法,应用有限元分析软件ANSYS对真空镀膜机进行了模态分析,真空镀膜机在工作过程中的振动主要来自于真空步进电机的工作振动,并且得出了前六阶的模态固有频率和振型,由分析结果可知,真空镀膜机的振动形式以板的弯曲为主,在阀体的两个侧面预留口之间的连接部分,在主阀体上面的俩个口之间的连接部分的位移比较大,这说明在这些部分刚性比较弱,在今后的设计中可以通过加强壁厚来增强刚性。在真空室体方面,真空室的炉顶的振动位移比较大同时在法兰与桶壁的连接处也存在着一定的位移,这可以通过加筋板来增强刚性进而减小变形。通过分析可知,真空镀膜机的第一阶振动频率很高,而真空步进电机的振动频率很低二者远远达不到共振的条件。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

磁控溅射镀膜机论文参考文献

[1].金涛斌,罗毅彪,刘正文,罗雨.PLC与触摸屏在磁控溅射镀膜机中的应用[J].机电信息.2019

[2].刘润一.磁控溅射镀膜机结构设计及动态特性分析[D].北方工业大学.2017

[3].李锐,张军,汪小芳,张道配,王斌华.基于PEM的反应磁控溅射镀膜机参数监控系统[J].计算机测量与控制.2014

[4].孙智慧,肖玮,林晶,智慧,张莉.卷绕式磁控溅射镀膜机张力控制系统分析与优化[J].包装工程.2013

[5].张效奎,刘致顺,祁永胜.磁控溅射镀膜机真空摆动故障分析及维修[J].设备管理与维修.2013

[6].张硕.磁控溅射离子镀膜机工件架系统设计[D].沈阳大学.2013

[7].李刚.磁控溅射镀膜机的结构设计及CIGS薄膜均匀性研究[D].大连工业大学.2013

[8].关亚兰,崔秀清,刁训刚,王涛.TX1800磁控溅射镀膜机冷却系统的改进[J].真空.2012

[9].关亚兰,崔秀清,刁训刚,王涛.TX1800磁控溅射镀膜机冷却系统的改进[J].真空与低温.2012

[10].张卫峰.真空太阳集热管磁控溅射镀膜机的自动化实现[J].太阳能.2012

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