3_设计与功能

1、3 设计与功能设计与功能章节将介绍系统配置与镀膜系统如何工作。每项组件的重要性与任务进行了解释。蒸镀工艺的基础进行了解释，以便更好地理解生产过程。3.1 TopBeam电子束蒸镀设备的特性TopBeam电子束蒸镀设备经过特殊设计的组件能够获得极高的沉积速率，且可以蒸镀多种材料。l 图形化系统自动控制，例如使用过程示意图。l 基于PC、PLC和独立处理器的高可靠性自动过程控制。l 无故障可移动装卸卷系统。l ESCOSYS电子束偏转系统，通过数学计算，软件控制可以获得在坩埚中最优的能量分布。l 膜卷运行和张力的优化，获得镀层和卷绕的最高的连续性。l 主鼓冷却，防止对膜卷的热损伤。同时，通过精确控

2、制膜卷张力，获得膜卷与主鼓之间理想的热传递。l 具有遥控功能的展平辊，防止产生卷绕故障。l 蒸镀窗口、导辊盖板、挡板能够最大限度的保持蒸镀过程的清洁。l 放卷、导辊、收卷和坩埚表面出设有观察窗，能够观察卷绕与蒸镀过程。l 真空泵组的自动预热与冷却。l 当电弧放电时，能够自动关闭电子枪的高压电源。3.1 蒸镀工艺的功能原则TopBeam用于在带状基材上沉积固体蒸镀材料（例如氧化硅）的卷绕蒸镀系统。带状基材称为膜卷。基材通过卷绕系统从膜卷中放卷放出，经过处理，之后收卷。“基材”或简称“膜”。在蒸镀工艺之前，基材以卷绕的方式安装在蒸镀系统中。膜卷经过连续的方式进行处理。鉴于此，膜卷经过导辊系统放卷、

3、处理，之后收卷。在本操作说明中，这种工艺顺序称为“处理”。l 为了达到此目的最为相关的技术为热蒸发，该技术将在章节3.2.1中进行简要描述。l 作为一种选择，另外一层镀层可以通过将另外一种材料溅射到膜卷上获得。（见章节3.2.2）l 首先可以对膜卷进行预处理（见3.2.3）。预处理使用阴极设备，该阴极设备的功率远小于磁控溅射的功率。l 最后，进行后处理（见3.2.4）。后处理同样也是使用低功率阴极。整套工序在高真空条件下进行。因此，所需设备置于一个大型二体真空舱室内。在工艺处理开始前，真空舱室被抽真空。真空条件是成功工艺处理的化学与物理先决条件。例如，真空降低了熔化温度，并且阻止了蒸发材料与真

4、空室外界空气进行反应。3.2.1 热蒸发沉积在系统中，基材通过“高真空热蒸发”技术沉积镀层。l 蒸发材料（例如铝）在真空蒸镀舱被蒸发（或者升华，取决于材料温度）（“蒸发/升华阶段”）。l 蒸发颗粒在已抽真空的蒸镀舱室内移动（“输运阶段”）。l 部分蒸发镀层材料在蒸镀舱室内较冷的表面（例如冷却主鼓上的基材）凝结（或凝华，取决于材料性质）。（凝结/凝华阶段（镀层生长）1 坩埚/蒸发舟2A 熔化的待蒸发材料（此处=蒸发材料）2B 输运阶段的蒸发材料2C 凝结的蒸发材料3 基材4 主鼓- 基材的卷绕方向（=主鼓的旋转方向）图3-1 沉积过程示意图（电加热示例）蒸发/升华阶段蒸发材料能够装入系统中，通过

5、多种方式进行加热。蒸发速率（单位时间单位面积的蒸发质量）取决于待蒸发材料总量与材料加热到的温度。最常见的蒸发方式有：l 蒸发材料连续供给到电流加热的电阻加热蒸发舟中，或者l 在真空舱的坩埚中加入整个工艺循环所需要的全部蒸发材料。根据系统设备的情况，可以使用两种加热方式：l 材料被电阻加热或者l 材料被电子枪产生的电子轰击、加热。输运阶段被蒸发的材料形成棒状的蒸发云。输运阶段描述了蒸发颗粒从坩埚中蒸发点至基材凝结点的过程与路径。理想的输运条件为：l 蒸发颗粒的路径尽可能短。l 真空舱室无残留气体（真空范围10-5至10-3mbar），以便尽量减少碰撞和有害的反应。凝结/凝华阶段（层结构）蒸发颗粒

6、在基材上的凝结过程十分复杂，受到如下条件影响：l 碰撞速率和凝结颗粒的能量。l 基材的情况（表面性质，材料类型，温度）3.2.2 溅射沉积（可选项）除了通过热蒸发方式在基材上沉积材料（见3.2.1），还可以通过溅射另一种材料的方式沉积另外一层镀层。所需的溅射设备安装在沉积鼓上（见图3-2）。1 溅射设备2 沉积鼓3A 经过热蒸发的基材3B 经过热蒸发和溅射的基材- II 后处理（可选）- I 来自热蒸发设备图3-2 膜卷的溅射过程沉积材料在“靶材”中，靶材构成了溅射设备中的溅射阴极。在工艺过程中，溅射设备中产生等离子体。等离子体中的离子被加速，撞击靶材，并且从靶材表面撞击出原子。被撞击出的原子

7、沉积在基材上。3.2.2.1中的图示说明了该原理。l 图示显示了惰性气体的溅射过程，靶材材料没有发生化学变化。l 除了惰性气体，其他气体可以用于反应溅射。靶材原子与工艺气体反应，基材表面沉积了反应产物（例如当使用氧气和金属靶时，形成金属氧化物）。溅射过程将使阴极温度升高，必须对基材进行冷却。沉积鼓将冷却基材。参见3.5获得更多溅射设备的细节。3.2.2.1 溅射沉积的原理1 墙式溅射设备2 沉积鼓3 基材4 溅射阴极4A 靶材5 阳极-工艺气体原子电极无电压6 电压 - 电场线 阳离子 电子在阴极（靶材）与阳极之间施加电压，产生电场，电离工艺气体，形成等离子体。 靶材原子等离子体中的阳离子加速

8、撞击靶材，撞击出原子。之后，越来越多的原子被撞击出靶材，输运至基材。具有适当能量的原子在基材表面沉积，形成镀层。- - 基材移动方向（=鼓移动方向）3-3 溅射沉积的原理3.2.3 基材预处理（可选）清洁能附着的基材表面是获得高结合力薄膜的基本条件。因此，在蒸镀工艺之前，需要将水、氧化物和其他杂质去除。并且，大部分基材需要通过在基材上凝结核进而被激活以达到良好的附着力。该处理过程在蒸镀工艺开始之前在预处理站内在线进行。预处理工艺的原理与3.2.2中所描述的溅射原理类似。预处理站中包含电离的低压气体。电场加速这些等离子体中的气体离子。他们撞击基材，去除污染。使用适当的靶材，例如铝，气体离子将溅射

9、表面。这些被溅射出的原子将运动至相对位置，在基材上凝聚，形成凝结核。位于靶材下方阴极区域的磁铁有利于溅射工艺（“磁控溅射”）。沿着磁场线，由于增加的离子撞击，形成一个腐蚀坑。关于预处理站的更多细节参见3.6。1 预处理设备（“辉光站”）2A 未处理基材2B 预处理后基材- 去向主鼓图3-4 基材预处理（示意图）3.2.4 基材后处理（可选）在蒸镀过程中，膜卷中会积累静电。这些电荷是有害的，需要在后处理中使用氩气辉光放电去除。这种方法与预处理类似。后处理将保证膜卷能够从蒸发主鼓上很容易的去除。l 在离开主鼓之前，基材通过使用氩气辉光放电的第一后处理站。l 未蒸镀的基材表面在使用棒状阴极的第二后处

10、理站被放电。关于后处理站的更多细节参见3.6。3.3 设计与工艺总览3.3.1 系统总览图3-5 系统布局（示例系统）主要组件+S1 舱体（固定部分）+S11 舱体，固定部分（真空）+S12 泵组+S2 移动部分+S21 移动部分（真空）电气和其他柜体+E1 电源柜+G3 辉光电柜+N11 PLC柜=VF11 Polycold蒸镀舱+G11 电子枪控制电柜+N12 控制电柜泵=VF12 Polycold蒸镀舱+1B 高压电柜+N23 接线盒=VH11 Polycold蒸镀舱+G12 卷绕电柜=KA01 冷却加热单元=KA02 冷去单元操作面板与原件+R1 操作屏+R9 操作盒+R41 操作屏L

11、MS-XL+R2 操作屏+R11 操作盒+R42 操作屏Optoplex+R91 操作盒3.3.2 真空舱的结构 下图所示为真空区域的截面图（卷绕移动部分已移入真空舱中）。图3-6 真空舱的截面图（系统示例）1 放卷8 卷绕舱与卷绕设备2 - 预处理单元9 蒸镀舱3 - 主鼓10 冷阱4 - 后处理单元11 电子枪5 - 薄膜厚度测量仪LMS-XL12 电子束6 - 薄膜厚度测量仪Optoplex13 盛放有材料的坩埚7 收卷14 扩散泵. 卷绕系统中膜卷的可能路径3.3.3 工艺总览打开真空舱当装卸膜卷时，需将真空舱打开。因此，安装在导轨上的卷绕系统从舱室中移出。除了卷绕系统，工艺气体、保温

12、设备和其他组件均安装在移动部分上。装载卷绕系统基材膜卷和空纸芯分别安装在卷绕系统的放卷与收卷上。未蒸镀基材的一端通过自动上膜系统从放卷出发，经过卷绕系统到达收卷端。基材经过卷绕系统的各种导辊，例如转向辊、展平辊和主鼓。清理坩埚和填料在系统外部进行坩埚清理和填料工作。准备溅射设备如果需要，将新靶材安装在清理过的溅射设备上。（见3.5）关闭真空舱关闭真空舱。真空舱分为卷绕舱和蒸镀舱。真空舱抽真空当真空舱关闭时，卷绕舱和蒸镀舱被自动抽到所需真空（见3.9）。开始膜卷运行当真空值达到后，膜卷开始运行。预处理站最初，基材从放卷运行至预处理站。在这，基材表面的污染物被清洁，表面被活化，具有更好的附着力（见

13、章节0）。具有蒸发单元的蒸发舱基材通过主鼓进入到蒸发舱，蒸发过程发生：该舱体具有蒸发单元。 电子枪和高压源电子枪产生电子，以蒸发镀层材料。电子枪的高压源与其他系统电源相分离。坩埚坩埚提供蒸发材料。坩埚在系统外部填充，通过特殊的换料机构送入真空舱中的坩埚架。在蒸镀过程中，水冷坩埚中的蒸发材料通过电子束加热的方式蒸发。在蒸镀过程中，坩埚左右摆动，以获得均匀的镀层。摄像系统在蒸镀区域安装有摄像系统，使用户能够观察蒸镀过程。后处理站在离开主鼓之前，膜卷通过（可选的）后处理站中所谓的Zwickel阴极。未镀面经过氩气辉光处理，以去除残留的静电电荷。镀层厚度测量系统基材重新回到卷绕舱中。通过一种或多种镀层

14、厚度测量系统（LMS）（见3.8）进行镀层厚度的检测和控制。收卷经过张力辊，收卷部接受已镀膜卷，重新卷起。系统控制、可视化和分散的控制面板 系统PLC监控整个设备操作（见3.12）。可视化的软件是用户与系统之间最为重要的界面。它将在屏幕上显示工艺参数和事件，且可以用于输入（见4.8）。分散的控制面板也可用于输入。3.4 卷绕系统总览卷绕系统从一个辊上将膜卷出，经过工艺过程后，将蒸镀后膜卷收卷。图3-6所示红色线路为基材经过的路径。卷筒1（通常称为放卷）处理之初，放卷装有未经蒸镀的膜卷。在蒸镀过程中，膜卷从放卷放出。放卷的驱动电机对膜卷施加远离收卷的张力，以获得张紧的膜卷。转向辊转向辊保证膜卷平

15、稳的运行，并且能够使膜卷按照需要的方向行进。展平辊当膜卷运行时，膜卷具有向中心收缩的趋势。因此，一些展平辊抵消上述情况。展平辊由一个弯曲的可轴向拉扯膜卷的轴组成。（见4.8.7.8）蒸镀主鼓膜卷在蒸镀主鼓上经过蒸发窗口，并在该处被沉积上镀层材料。蒸镀窗口是卷绕区和蒸镀区之间的开口。l 主鼓几乎覆盖整个蒸镀窗口。这意味着主鼓隔开了卷绕区与蒸发区。蒸镀窗口的宽度决定了膜卷上镀层的宽度。l 在蒸镀过程中，膜卷的速度（主鼓的转动速度）是一项与镀层质量紧密相关的关键参数。转动速度用以决定所有其他辊的速度值。l 在蒸镀过程中，膜卷将暴露在极高的热量下。主鼓将被冷却以消除上述热量。为了能够获得充分的热传导，

16、膜卷必须与主鼓紧密接触。这种情况需要在整个过程中保持相同的张力。放卷和（如果安装）预处理辊保持向膜卷运行的反方向拉扯膜卷。张力辊和收卷一直保持向膜卷运行方向施加力量。张力辊膜卷接下来经过张力辊。张力辊的驱动马达沿着膜卷运行方向拉扯膜卷，使膜卷保持张紧。并且，张力辊确保收卷时将膜卷调整到一个理想的角度。枢轴臂最靠近收卷的部分为枢轴臂。枢轴臂是一组有三个导辊组成的可以移动部分。第一个和最后一个辊为转向辊，中间的一个为展平辊。在收卷时，枢轴臂始终与收卷膜卷表面保持相同的距离。这将确保收卷时膜卷调整保持在理想的角度。收卷收卷单元接收蒸镀完毕的膜卷并将其收紧。收卷的马达驱动沿模卷运行的方向施加力量，保持

17、模卷张紧。卷绕系统中各辊系间的相会作用自动控制，并显示在系统显示器中。3.5 辉光设备ToraMag辉光设备用于基材的后处理（见3.2.2）。通常，ToraMag的阴极装置应能够承受必须的功率。在辉光放电时，靶材应该均匀使用。ToraMag阴极通过靶材后部永磁铁产生的特定形状的磁场分布，保证上述均匀性。辉光设备能够通过马达从工作位置移开，以进行设备的维护工作（见7.3.12）。图3-7 工作位置的溅射设备（实例）1 热蒸发挡板3 冷却水管2 旋转轴4 舱体（可移动部分）图3-8 辉光设备（以旋开，俯视图）1 阴极4 挡板2 蒸发鼓5 挡板固定螺丝3 阴极靶材部分辉光设备的技术参数l 有效区域宽

18、度1100 mml 工作压强10-3至10-2 mbar。实际压强由卷绕舱中的压强和辉光设备中工艺气体的压强决定。l 最大电流120Al 电源最高120kW，90kW可用（由于软件原因）l 连接气体氩气（可选氧气）l 靶材由系统拥有者提供3.6 基材预处理3.6.1 预处理站预处理站（“辉光站”）用去清洁基材，增强结合力（见3.2.3）。磁性阴极（“TreatMag”）是预处理站中最为重要的组成部分。图3-9 预处理站1 预处理站2 基材（膜卷）预处理站包括：l 工艺气体供给为预处理提供和分配工艺气体（Ar和O2），见3.11.3，包含进气口气路的氧气安全锁，进3.11.3.2。l 磁性阴极（

19、TreatMag）和电源阴极装置，包含铝靶，磁性系统和电源，见章节0。l 冷盘预处理将对基材产生较高的热负荷，基材通过冷盘避免受到热损伤。l 控制控制预处理工艺。可以使用可视化软件进行输入和显示参数、数值（见4.8.7）。预处理站的技术参数l 有效区域宽度1100 mml 工作压强10-3至10-2 mbar。实际压强由卷绕舱中的压强和辉光设备中工艺气体的压强决定。l 最大电流40Al 电压直流最高1000 V，峰值电压1500 Vl 连接气体氩气（可选氧气）l 阴极材料防酸不锈钢（材料编号1.4404）3.6.2 后处理站在离开主鼓之前，膜卷经过（可选的）后处理单元。膜卷在特殊阴极（Zwic

20、kel cathode）的氩气辉光处理，以去除残留的静电电荷。采用的过程与预处理站相似。后处理的结果是膜卷很容易就从蒸发主鼓上离开。膜卷未经蒸镀的一面经过（可选的）后处理站2的棒状阴极处理，以去除残留的静电电荷。3.7 电子枪章节8.1及其后续内容将对电子枪进行详细描述。3.8镀层厚度测量系统在蒸发过程中，对镀层厚度进行测量，以便l 检查镀层质量，并且l 调整膜卷速度。在横向与纵向两个方向镀层厚度必须保持均匀。l 使用垂直方向控制以保证镀层横向的均匀性。镀层厚度通过相邻区域进行确定。l 使用长度方向控制以保证镀层纵向的均匀性。镀层厚度通过纵向区域进行确定。系统安装有更多的镀层厚度测量系统（LM

21、S）。l 所有安装的系统能够同时运行，以便监测镀层厚度。l 每个方向上使用一个系统（垂直方向或长度方向）。膜卷蒸镀中使用的通用系统：l LMS-R镀层厚度通过非接触电阻测量确定（见3.8.1）。l LMS-XL镀层厚度通过透过率测量确定。根据镀层厚度的不同，有多重方法处理测量数值（见3.8.2）。l Optoplex光学测量系统Optoplex使用多种波长的光进行测量。更多信息请参见制造商文档。 使用可视化软件选择和设置镀层厚度测量系统，见4.8.7.7。3.8.1 电阻镀层厚度测量（可选）镀层厚度测量系统“LMS-R”基于涡旋电流的方法获得非接触电阻。镀层厚度使用方块电阻为单位。为了获得准确

22、无误的测量结果，镀层厚度测量系统（探头）所有组件必须清洁干净。章节4.8.7.7通过可视化系统描述了该控制方法。3.8.2 光学镀层厚度测量镀层厚度测量系统“LMS4-OD”、“LMS-P”和“LMS-XL”均基于一种光学测量方法。例子：一个发生器（红外LED）发射一束稳定的红外光。该束光直接穿过薄膜，部分光线被吸收或透过。变弱的光束被红外敏感光二极管接受。吸收部分可以通过比较发射的总光强和发生光强获得。之后镀层厚度可以确定。镀层厚度根据使用的测量方法具体化，例如使用OD（光密度）为单位。在每次蒸镀过程之前，系统均需进行校正。因此未进行蒸镀的白膜的红外吸收需要确定。为了获得准确无误的测量结果，

23、镀层厚度测量系统所有组件（LEDS发射器，透镜）必须清洁干净。章节4.8.7.7通过可视化系统描述了该控制方法。3.9 真空系统蒸镀过程要求在高真空的条件下进行（见3.1）。真空系统l 对真空舱体进行抽气，直到到达工艺压强l 在蒸发阶段监控和维持真空l 在蒸镀工艺后向系统充气真空系统由若干前级泵与高真空泵组成。管路与阀门用于连接各个泵组、真空室或排气口。真空舱体分为卷绕舱和蒸镀舱。前级真空泵组对两个舱室进行抽气。油扩散泵用于对蒸发舱抽气至高真空。将使用到如下几种类型的真空泵：l 前级泵：l 旋片泵（例如SP630）l 罗茨泵（例如RA3001/9001；WAU1001/2001）l 高真空泵：

24、l 分子泵（用于电子枪；例如TMP 361C；TMP 1100C）l 油扩散泵（用于真空室；例如DIP 20000；DIP 50000）在蒸镀区的一组或多组低温冷阱（加热冷却用Polycold）3.9.1 真空泵组图3-10 真空泵组1 油扩散泵2 旋片泵3 罗茨泵，与旋片泵串联4 罗茨泵，与真空舱连接5 电子枪用分子泵3.9.2 低温冷阱低温冷阱是一种特殊的真空泵。这种抽真空效果来源于水蒸气在低温表面凝固的特性。低温冷阱被用于连续、迅速的抽走水蒸气（材料放气）。低温冷阱包含一个与外部冷库相连的冷盘（冷却线圈）。冷盘，冷库和循环冷却介质组成一个冷却闭环。低温冷阱典型工作温度为-70至-140。

25、在抽真空与蒸镀过程中，低温冷阱被冷却至上述温度。随着冰层厚度的增加，低温冷阱的抽速随之下降。因此，在整个蒸镀过程结束后，在“充气”操作时，低温冷阱自动除霜。该项功能是将加热冷却单元调节至加热操作实现。低温冷阱升温，所有吸附的冰迅速蒸发。图3-8 卷绕区的低温冷阱（系统实例）3.9.2.1低温冷阱的温控仪器所使用温控仪器：冷却加热单元，冷凝器（例如Polycold）在日常使用中，加热冷却单元控制被整合在主系统控制中。在这种情况下，设定值与实际值在系统控制界面分别进行设定与监控。在维护与服务操作时，加热冷却系统可以通过操作面板进行手动控制。注意！详细的操作说明，详见温控单元的OEM手册（“Poly

26、cold”）3.9.3 真空监测真空系统使用两种不同的气压传感器：l 皮拉尼型热传导真空规（例如Micro Pirani 901）l 电离真空规（例如Penningvac IKR 251）真空漏率可以通过可视化软件进行计算，用于评估真空质量（见4.8.24）。3.9.4 真空图表如下所示真空图表给出了真空系统的粗略的总览。更详细的内容参见单项图纸和回路图表。 图3-12 真空图表：工艺区域1 电磁角阀DN 402 真空安全开关3 Micropirani / Piezo 901 P-114 Bayard Pirani BPG 4005 电磁角阀 DN 256 分子泵ATH 1600M7 Penn

27、ing-Transmitter IKR 2518 气动阀DN 10009 气动阀DN 63010 扩散泵DIP 5000011 扩散泵DIP3000012 压强监控13 气动关闭阀DN 30014 罗茨泵RA 900115 气动关闭阀DN 20016 罗茨泵WAU 200117 旋片泵SV 630F18 单向阀19 卷绕舱20 蒸镀舱章节3.9.5将详细描述工艺过程中自动泵组序列，章节3.9.6将描述手动系统操作下真空泵系统的操作模式。 图3-13 真空图表：电子枪泵组1 电气动角阀DN 102 Bayard Pirani BPG 4003 Micropirani / Piezo 901 P-

28、114 分子泵TMP 1100 C5 分子泵TMP 361 C6 电气动角阀DN 407 电气动角阀DN 258 电气动角阀DN 409 电气动角阀DN 1610 罗茨泵WAU 50111 旋片泵D 65 B12 密封气体控制单元13 烘烤点14 电子枪KSR 25015 坩埚16 蒸发舱3.9.5 自动抽真空循环抽真空循环是指在在真空舱关闭后直至膜卷蒸镀结束，一套完整的蒸镀循环中对真空阀的全自动控制。在装卸膜卷时（真空舱打开），高真空泵保持运转。从大气环境抽至1mbarl 阀V2.1和V3打开，V1关闭，V2.2关闭。l 所有机械泵对工艺舱室（卷绕和蒸镀舱）进行抽气至前级真空。l 冷阱开关处

29、于“冷却”模式。达到压强1mbarl V2.2打开：前级真空泵组开始对油扩散泵进行预抽。抽至410-2mbarl V3.2和V3.3关闭，之后V1打开：蒸镀舱抽至高真空。l 当蒸镀舱中的压强980 mbar时，打开真空舱体的互锁释放。3.9.6真空系统的手动操作模式 在手动模式中，可视化软件对于真空系统可用于选择4中不同的模式：开启真空泵该操作用于开启真空泵和真空泵的预热。甚至当真空舱打开时也能选择该项操作，这是因为此时真空泵没有对真空舱进行抽气。l 前级真空泵启动。l 对冷的高真空泵（油扩散泵）进行抽气。当其中的气压下降到特定值后，这些泵组加热到工作温度，约200。抽气该操作模式用于真空舱的

30、抽气。只有当油扩散泵的温度达到要求的工作温度后才能进行。l 各种阀门激活，分子泵打开。l 冷阱降温。l 当真空舱中的气压下降至特定值，电子枪开启。充气该操作模式用于真空舱的充气。l 分子泵减速。但是前级真空泵仍在运转，以保持扩散泵仍处于真空条件下。扩散泵加热关闭。l 低温冷阱除霜。l 主鼓温度加热至20。l 充气阀门打开。l 当真空舱中的压强达到一定值时，真空舱的互锁打开。当真空舱打开时，充气阀自动关闭。关闭真空泵 该操作模式只有在真空舱充气后才能使用。l 通过冷却循环，油扩散泵冷却。l 如果所有扩散泵的油温下降至100以下，那么前级真空泵关闭。真空系统控制，例如选择操作模式和显示压强值，可以

31、通过系统控制可视化软件完成。此方面更多内容请参见章节4.8.8。3.10 电柜3.10.1 柜体中电气组件的布置根据其不同的用途，TopBeam卷绕蒸镀设备的电气组件安装在不同的配电柜中。图3-14 电柜的布置（布局示例）+E1配电柜+G3电源柜，例如射频发生器+G11电子枪控制柜+G21卷绕柜+1B高压柜+N11PLC控制柜+N12泵组控制柜+N23接线盒3.10.2电器组件代码所有对于TopBeam卷绕设备蒸镀过程重要的电器组件均被赋予一个代码，并在电路图中使用。这些代码包含了每个组件的安装位置和功能组等信息。为了起到更好的指示作用，安装位置的代码以加号（“+”）开头，功能指示的代码以等号

32、（“=”）开头。将用到以下代码：1. 安装位置代码+E 配电柜+G 电源柜，例如射频发生器+N 控制柜+R 控制面板、操作箱或控制台+S 真空舱组件或移动部分如果有一些安装位置是相同的类型，代码字母将增加一个数字以表示每一个机柜或控制面板（例如“+E3”）2. 组装用代码=A 通用=G 照明，通风=H 移动部分=K 加热冷却单元=P 处理系统=V 真空组件=W 卷绕系统当出现错误信息时，在系统控制工艺可视化界面也会使用代码系统。通常这将快速的定位错误区域。3.11 媒介供给卷绕蒸镀设备的媒介供应包含l 冷却水供给（见3.11.1）。l 压缩空气供给（见3.11.2）。l 工艺气体供给（见3.1

33、1.3）。3.11.1冷却水供给系统组件冷却水通过客户的水源和系统内部安装的冷却水分布系统供给。每一路单独管路均配有电磁阀，由系统控制进行控制。注意！客户水源提供的冷却水必须符合系统技术规格中的要求（见章节1.6.10）。1 水过滤器2 进水温度3 出水温度4 进水压强5 出水压强6 流量监控（在出水线路中）图3-15 水分布（示例）冷却水分配单元安装在真空舱外部。所有需要提供冷却水的系统组件均由控制软件自动监控。这些组件的实时状态在相关的屏幕选项中显示。在交付计划中可以找到冷却水供给的详细图表。3.11.2 压缩空气供给系统的主要压缩空气由最终用户提供。单独系统组件由系统压缩空气经由气体分配

34、器提供。l 最终用户应对压缩空气的状况负责，例如水气分离、过滤和压强控制等。该单元安装在真空舱体的后部，临近水分布。l 压缩空气的每一条单独路径均安装有电磁阀，在正常操作时由系统自动控制。注意！系统拥有者必须提供压缩空气。压缩空气必须符合现有技术规格。不受约束的标准值见1.6.8。图3-16 压缩空气供给单元1 压缩空气主管路进气口5 压缩空气分配至系统2 供气开关6 冷凝物分离器3 公称压力调节阀7 消音器4 压强规8 泄流按键交付计划中包含压缩空气的详细图表。压缩空气储藏罐具有备用压缩空气的压缩空气储藏罐时压缩空气供给的一部分。如果压缩空气出现问题，该储藏罐能够确保所有的启动组件能够回到安

35、全的位置。压缩空气储藏罐连接在真空舱壁（扩散泵之上，临近V1阀门的手动控制盒）。3.11.3 工艺气体多种工艺步骤均需使用工艺气体。工艺气体有氩气（Ar）和氧气（O2）。上述两种气体可以单独或混合使用：l 氩气（Ar）l 预处理：对电极状态调节和清洁膜卷。l 热蒸发工艺：优化电子束曲线l 溅射工艺：溅射靶材的工艺气体l 后处理：去除膜卷上的静电电荷l 氧气当膜卷需要粗糙化时需要使用氧气。l 氩氧混合气体当膜卷需要清洁同时也需要粗糙化时，需要使用氩氧混合气体。3.11.3.1 气体分布与流量控制真空舱每一路进气单独供应工艺气体或工艺混合气体。手动关闭阀门位于气体管路与进气口之间。所属单元由系统控

36、制加以控制。使用可视化软件输入和显示标称值：l “参数（Parameters）”界面用于选择或取消相应的工艺气体，和输入标称值。l “工艺（Process）”界面显示气体流量的实际值。l “主要参数（General Parameters）”界面提供气体值的测试函数。图3-17 工艺气体供给单元1 控制连接3 流量控制器2 关闭阀门注意！流量控制计需要符合设备制造商的要求。3.11.3.2 氧气流入的安全系统注意！为了确保氧气中止安全系统的适当功能，镇流阀和氧气中止阀必须定期进行维护和清理。氧气作为工艺气体导入真空舱中，最终在工厂的真空系统内结束。充满油的真空泵中混入高浓度的氧气将产生可燃性混合气体。为了防止上述情况的发生，以下事项将被监控：l 前级真空泵镇流阀的适当功能l 真空舱压强卷绕区的总压强不应超过0.1mbar如果只是上述值中一项超过允许范围，所有氧气中止阀必须立即关闭，这样可以切断系统的氧气供给。中止阀具有备份，这意味着每条气路串联配备两个中止阀，具有相同的功能。3.12 系统控制卷绕蒸镀系统使用一套控制系统，该系统基于一套标准的软件与硬件，同时软件进行了特定开发。