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分享一下關於勻膠機運行的四個階段
點擊次數:18 發布時間:2019-01-07
   今天AG亚游集团就給大家分享一下關於勻膠機運行的四個階段

  勻膠機勻膠旋塗技術(spin coating)已在許多領域取得廣泛應用。

  1、集成電路:在半導體,集成電路的光刻工藝中,將光刻膠塗覆在矽片,聚二甲基矽氧烷 (PDMS)等表麵。

  2、金屬表麵處理:在防腐蝕工程方麵,將具有抗腐蝕性,疏水性等功能性有機物戒顆粒物 均勻的塗覆在需要被保護的材料表麵等。

  3、可彎曲平板:目前,隨著超薄薄膜旋塗技術的成熟,未來很有可能可以生產出柔性的 可穿戴的電子設備,電子紙等高技術AG亚游集团。

  總體來說勻膠機的運行可以按基片旋轉速度及膠質的變化,分為 4 個階段:滴膠,加速旋轉,勻速旋轉以及去邊,其中第3階段勻速旋轉階段是膠質塗層厚度和均勻性控製的重要階段。

  1.滴膠

  滴膠-在滴膠前,膠質需經過亞微米級別的過濾處理,否則薄膜有可能形成 彗星圖,星狀圖,戒產生氣泡。

  滴膠階段是將膠質溶劑沉積在基片上中心位置的過程。可以手動滴加,戒用配備的自動滴膠器滴加。一般而言,自動滴膠方式由於是自動機械化操作,最終 薄膜的厚度,均勻性,及可重複性都很好,並且也可以減少易揮發的毒性氣體 不身體接觸。而手動滴膠是人工操作,適合要求不高的薄膜製備。

  滴膠過程可采用靜態滴膠或動態滴膠兩種方式,靜態滴膠是在基片旋轉之前就將膠質滴加沉積在基片中心,動態滴膠則是基片一邊以一定的速度旋轉(一般是500RPM),一邊滴膠,如圖 1 所示。如果膠質或基片是疏水性的,可以選擇動態滴膠法,另外動態滴膠法所需的滴膠量也可以略少。

  2.加速旋轉

  有些膠質中的溶劑揮發性很強,如 果基片沒有在短時間內穩定快速的 加速到設定的速度,膠質中的溶劑 就會快速揮發,從而導致膠質的粘性迅速增強,從而影響對塗層厚度的控製。

  加速旋轉階段中基片以一定的加速度旋轉,膠質溶劑開始向基片邊緣擴散,會有部分膠質開始被甩出基片。在加速初始階段,膠質是以一定的高度堆積在基片表麵,膠質的底部不基片表麵粘在一起,並一起旋轉。而膠質的上層由於慣性作用,其轉速無法不基片同速,因此膠質形成螺旋狀。隨著膠質在離心力作用下持續向基片邊緣擴散,螺旋狀逐漸消失,膠質變薄為塗層,並覆蓋基片表麵,塗層不基片旋轉速度完全同步。

  在基片的加速旋轉階段,旋轉速度高精度的控製,以及旋轉時間的準時設置非常重要。其實,無論膠質具有怎樣的性質,勻膠機都需具備高精度,穩定的馬達旋轉速度控製係統,這樣才可以製作厚度均勻可控的薄膜。

  3.勻速旋轉、去邊

  在勻速旋轉階段中,膠質的粘性力和揮發作用是影響薄膜厚度不均勻性的 重要因素。

  膠質溶劑在加速旋轉至設定速度時,已經形成一定厚 度的塗層。在接下來的勻速旋轉過程中,由亍膠體的 粘性力仍然小於所受到的離心力,塗層持續向基片邊緣擴散,基片邊緣的膠質也不斷地被甩出,塗層厚度逐漸減小。

  同時,由於塗層已覆蓋整個基片表麵,並且受基片上方快速流動的氣流影響,溶劑的揮發速度加快,導致膠體的粘性力也不斷增加, 開始形成難以流動的膠狀物。此時,膠質塗層所受到的各個方向的力達到平衡,塗層的厚度也達到最終狀態。

  最後,在塗層薄膜的邊緣部位,由於膠質表麵張力的作用, 薄膜邊緣部分的膠質難以被甩出基片,會形成厚度不均勻的薄層,甚至會擴張至基片的背麵,因此基片邊緣需要經過去邊處理(EBR,Edge Bead Removal)。去邊處理包括基片正麵和背麵的化學去邊處理,以及基片正麵的光學去邊處理。