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T/GVS 017-2024 连续式光学磁控溅射镀膜设备

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  • 标准类型:综合团体标准
  • 标准语言:中文版
  • 文件类型:PDF文档
  • 更新时间:2025-03-07
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资料介绍

ICS 23.160
CCS J 78
团体标准
T/GVS 017—2024
连续式光学磁控溅射镀膜设备
Continuous optical magnetron sputtering coating equipment
2024 - 12 - 24发布2024 - 12 - 24实施
广东省真空学会 发布

目次
前言 ................................................................................. II
1 范围 ............................................................................... 1
2 规范性引用文件 ..................................................................... 1
3 术语和定义 ......................................................................... 1
4 组成 ............................................................................... 2
5 正常工作条件 ....................................................................... 2
6 技术要求 ........................................................................... 3
7 试验方法 ........................................................................... 4
8 检验规则 ........................................................................... 5
9 标志、包装、运输和贮存 ............................................................. 6
T/GVS 017—2024
II
前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由广东省新兴激光等离子体技术研究院提出。
本文件由广东省真空学会归口。
本文件起草单位:广东省新兴激光等离子体技术研究院、等离子体装备科技(广州)有限公司、离子束(广州)装备科技有限公司、广州市尤特新材料有限公司。
本文件主要起草人:朱昆、李彬、曹祯烨、曹健辉、刘嘉静、杨锐、郑铭浩、周志宏。
本文件为首次发布。
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1
连续式光学磁控溅射镀膜设备
1 范围
本文件规定了连续式光学磁控溅射镀膜设备的术语和定义、组成、正常工作条件、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
本文件适用于连续式光学磁控溅射镀膜设备(以下简称“设备”)的研发、生产、检验和销售。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 191 包装储运图示标志
GB/T 2680—2021 建筑玻璃 可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定
GB/T 3797—2016 电气控制设备
GB/T 5226.1 机械电气安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件
GB/T 11164—2011 真空镀膜设备通用技术条件
GB/T 13306 标牌
GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件
GB/T 18209.1 机械电气安全 指示、标志和操作 第1部分:关于视觉、听觉和触觉信号的要求
GB/T 33051 光学功能薄膜 表面硬化薄膜 硬化层厚度测定方法
GB/T 35076—2018 机械安全 生产设备安全通则
GB/T 36260—2018 电子显示用防眩减反射玻璃
GB/T 38518 柔性薄膜基体上涂层厚度的测量方法
GB 50073—2013 洁净厂房设计
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
连续式光学磁控溅射镀膜设备 continuous optical magnetron sputtering coating equipment
将材料溅射到工件表面进而沉积形成具有一定光学性能薄膜的连续生产设备,常见有采用立式镀膜室的连续式设备。
极限真空 ultimate vacuum
空载的真空室在未通入工艺气体时,逐渐接近、达到并维持稳定的最低压力。极限真空的单位为帕(Pa)。
生产节拍 production takt
设备正常工作时,在设备进口或出口观察,两批玻璃组架进入或出来的最大间隔时间。该时间段内包括了输送辊道动作、进出口真空室充放气和翻板阀动作过程。生产节拍的单位为秒(s)。
真空室漏率 chamber leakage rate
单个真空室在进出口密闭状态下,达到一定真空度时,由于漏气渗入到真空室内并影响真空室内压力的气体的流量。真空室漏率单位为Pa•m3/s。
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2
4 组成 真空室
包括真空腔体、腔门、腔内挡板等。 抽气系统
包括各级真空泵、冷阱、水汽捕集系统、管道、阀门系统等。 真空测量系统
包括安装在真空室、管道或其它位置的各种用于真空测量的压力计量仪。 镀膜系统
包括但不限于安装在设备内的各种用于沉积膜层的源及辅助装置,例如阴极源、蒸发源、离子源、热源、辅助电极等。 传动系统
包括设备各部分传动机构所需的伺服电机、减速器、传动带、传动轮、传动辊、动密封元件(磁流体、磁力耦合器、机械密封)、电机固定座、传动带张紧机构等。 控制系统
包括电控柜、PLC、工控机、控制软件等。
5 正常工作条件 冷却水
对冷却水要求如下:
a)
进水温度:20 ℃~25 ℃;
b)
回水温度:小于30 ℃;
c)
水压力:不低于0.4 MPa;
d)
水质:不低于自来水标准,宜使用纯水;
e)
电导率:≤700 μs/cm。 压缩空气
对压缩空气要求如下:
a)
气体为洁净干燥空气;
b)
空气压力:0.3 MPa~0.8 MPa。 温湿度
对温湿度环境要求如下:
a)
设备主要分为上下料操作车间及主机区域,其中上下料操作车间温度应保持维持在体感舒适温度(22 ℃~28 ℃),设备主机区域应保持温度不高于50 ℃;
b)
上下料操作车间相对湿度保持在30 %~50 %,设备主机区域应确保真空室外壁无大面积结露。 工作气体
对工作气体要求如下:
a) 设备所需要用到的工作气体包括但不限于如氩气、氮气、氧气、乙炔等,气体纯度一般大于99.99 %;
b)
气体压力为0.2 MPa~0.5 MPa;
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3
c)
定期检查气瓶,并安装气体保护柜固定存放。 供电电源
电源电压AC 380 V(±5%),采用三相五线制。 接地要求
设备接地电阻<4 Ω。 设备运行环境
对设备运行环境要求如下:
a)
设备主要分为上下料操作车间及主机区域,其中上下料操作车间应符合根据GB 50073—2013中针对空气洁净度等级划分,空气洁净度等级6 N(千级)以上;
b)
无腐蚀性气体。
6 技术要求 制造质量
设备应按规定图纸及技术文件制造,应符合GB/T 11164—2011中4.4要求。配套的外协件、外购件、电器元件应经检验合格,方可安装使用。 技术参数
设备的主要技术参数应符合表1规定。

1 连续式光学磁控溅射镀膜设备性能指标
序号
项目
指标要求
A档
B档
1
真空指标
极限真空压力,Pa
≤6.0×10-4
≤2.0×10-3
2
抽气时间(大气压到5.0×10-3 Pa),min
≤45
≤120
3
漏率(He),Pa·m3/s
≤5.0×10-10
≤1.0×10-8
4
最大机械传动速度,m/min
≥5
≥3
5
膜层厚度均匀性(各方向),%
≤±1.5
≤±3
6
传动速度稳定性,%
≤1
≤5
7
最小生产节拍,s
≤90
≤240
注:
镀膜尺寸分档(mm):320、370、550、680、730、1100、1500、1950、2200、2880、3000。所列镀膜的几何尺寸,依照目前显示面板的基板尺寸划分,其它尺寸和其它结构形式的镀膜尺寸由用户与制造厂另订协议。本尺寸分档作为推荐值,不作考核。
光学性能
薄膜光学性能应符合相应标准要求,或由用户与制造厂签订协议确定。 安全防护
6.4.1
关键部件的水冷系统中应有断水或水压不足的报警装置,并与电源、真空系统、传动系统相关联部分有连锁保护机构,保护机构的动作应灵敏可靠。
6.4.2
对装设有电磁或气动阀门的设备,镀膜室充气阀与高真空阀、高真空阀与预抽阀均应保持互锁,应能根据设计需求自动关闭或自动打开。遇突然停电时,阀门应能自动关闭。
6.4.3
控制系统应装配有急停开关,一旦有重大异常情况时,可通过触动开关停下设备;开关应加装有
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4
保护罩,以避免误操作。
6.4.4
控制柜应加装有报警灯,可实时反映设备状态。
6.4.5
设备及其附属的电气装置均应装设接地装置,接地要求应符合GB/T 3797—2016中6.9规定。
6.4.6
设备应有防止触电的保护措施,其设施应符合GB/T 3797—2016中6.5.1规定。
6.4.7
操作中突然断电后,再恢复供电时应能防止电器自行接通。
6.4.8
设备的高压危险部分、高温部分、各种电极引线部分、机械传动部位均应有明显的警示标识,其应符合GB/T 18209.1要求。
6.4.9
电气系统的安全应符合GB/T 5226.1规定。
7 试验方法 制造质量
按GB/T 11164—2011中4.4.7规定,查验质量合格证和感官检查。 技术参数
7.2.1 真空指标
7.2.1.1 极限真空压力
按GB/T 11164—2011中5.1规定进行。
7.2.1.2 抽气时间
试验条件按GB/T 11164—2011中5.2规定。设备在连续抽气条件下,在真空室内达到极限真空压力之后,打开真空室15 min,再关闭真空室,对其再度抽气至5.0×10-3 Pa压力值所需的时间,记录为该设备的抽气时间。
7.2.1.3 漏率
7.2.1.3.1 试验条件
试验条件如下:
a)
真空室及盖板内部的焊接工作及清洁工作已全部完成;
b)
盖板密封件安装就位并按工作状态与真空室配置到位;
c)
真空室端法兰及各进出口密封圈安装就位并用专用密封板密封。
7.2.1.3.2 测试方法
在正常工况条件下,将氦质谱仪接入真空系统进行漏率测试,将被测试真空室按所在功能区极限真空压力要求抽真空,然后对真空室各焊缝及密封处喷吹氦气(He),喷吹的顺序为由上至下,由近至远。
7.2.2 最大机械传动速度
将设备机台整体充入空气,真空室各检修门保持打开状态,真空室之间隔离阀打开,此时送入产品挂具,在操作系统内操作挂具传送机构,使其运行,待挂具完全处于真空室内时,逐步在操作系统内提升传送机构运行速度,直至运行速度达到系统设定上限或挂具在运行中出现卡滞、脱轨等状况。若未达到系统设定的上限速度,且挂具未出现异常现象,则最大机械传动速度为系统设定上限速度。若挂具在达到系统可设定的最大速度前出现故障,则最大机械传动速度为挂具未出现异常的最大可设定速度。
7.2.3 膜层厚度均匀性
按GB/T 33051、GB/T 38518等规定的方法测定薄膜厚度,在基板的横向、纵向等距取点,取点间距应不小于100 mm,保证同一直线上取点数量不少于5点(若样品尺寸过小,则根据样品实际尺寸等距取不少于5个点),且取点位置包括挂具边缘、中心。求出平均厚度d,在所有测试点位所测范围内最大膜层厚度d1和最小膜层厚度d2,镀膜厚度均匀性由式(1)或(2)给出:
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5
??=|?−?1|/?×100%⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1)
式中:
??——膜层厚度均匀性;
? ——平均厚度,单位为nm;
?1——所有测试点位所测范围内最大膜层厚度,单位为nm。
??=|?−?2|/?×100%⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(2)
式中:
??——膜层厚度均匀性;
? ——平均厚度,单位为nm;
?2——所有测试点位所测范围内最小膜层厚度,单位为nm。
7.2.4 传动速度稳定性
7.2.4.1 试验条件
试验条件如下:
a) 大气状态下的输送辊道及门阀的传动速度已经调试到系统内设定值;
b) 进出口腔室真空室从大气至规定真空度的时间已经过测试,并稳定在一个数值;
c) 设备的机械压力和工作压力符合设计要求。
7.2.4.2 测试方法
在正常工况条件下,使用高精度计米线速度计测量传动轮速度,与系统内设定值比较。传动速度稳定性由下式计算得出:
??=|?−?1|/?×100%⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (3)
式中:
??——传动速度稳定性;
? ——系统内设定值,单位为m/s;
?1——线速度计测量值,单位为m/s。
7.2.5 最小生产节拍
7.2.5.1 试验条件
试验条件如下:
a) 大气状态下的输送辊道及门阀的机械节拍已经调试到最短时间;
b) 进出口真空室从大气至规定真空度的时间已经过测试,并稳定在一个数值;
c) 设备的机械压力和工作压力符合设计要求。
7.2.5.2 测试方法
在正常工况条件下,将符合设计要求的若干组玻璃架放置在过渡辊道上,最前一组玻璃架前沿位于门阀前的指定位置;从入口阀板开启开始计时,至该阀板再次打开到位为止;连续测10组数据,取最大值。
7.2.6 光学性能
按GB/T 2680—2021、GB/T 36260—2018等相关规定进行薄膜光学性能测试。 安全防护
机械安全生产设备安全按GB/T 35076—2018规定进行,电气安全按GB/T 5226.1规定进行。
8 检验规则
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6
设备的检验分为出厂检验和型式检验。
每台设备应经制造厂检验部门检验合格后方能出厂,并附产品质量合格证。
出厂检验和型式检验项目均为第6章规定的所有项目。
在下列情况下应进行型式检验:
a)
新产品试制;
b)
产品在设计、工艺或所用材料有重大变更,可能影响产品性能时;
c)
同类产品的评比定级时;
d)
产品批量生产时。
9 标志、包装、运输和贮存 标志
9.1.1
每台设备及其附属装置应在明显位置装上产品标牌,标牌应符合GB/T 13306的规定,产品标牌上应注明:
a)
制造厂名称;
b)
设备型号及名称;
c)
设备主要技术指标;
d)
制造日期及出厂编号。
9.1.2
每台设备及其附属装置应在有高压、高温、化学品、传动装置、电磁波、紫外线等危险源的适当位置贴上安全警示标牌,其应符合GB/T 18209.1的要求。
9.1.3
每台设备出厂应随带下列文件:
a)
产品质量合格证;
b)
装箱单;
c)
产品使用说明书、操作手册、维护手册。 包装
9.2.1
设备包装前应对未做防锈处理的金属表面涂以防锈油脂。对整机包装的设备包装前镀膜室应抽成真空状态并关闭所有阀门。装箱前应将设备中的残余积水或废屑清除干净。
9.2.2
设备包装应符合GB/T 13384的规定。
9.2.3
包装箱应有起吊、怕湿、重心点、防止倾倒等贮运标志,储运图示标志应符合GB/T 191的规定。 运输
设备的运输方式和运输中所采取的措施应保证设备及其包装不发生损伤;设备在运输中有可能松散的零部件应有防松、垫、托等措施;运输中应有防止设备受到日晒、雨淋和剧烈震动的措施。 贮存
9.4.1
设备应贮存在相对湿度不超过90 %的通风良好的场所,该场所应没有可引起腐蚀的酸、碱蒸汽和气体存在,整机包装的设备在存放期间不得破坏其镀膜室的真空状态。
9.4.2
设备贮存期超过一年,出厂前应重新进行出厂检验,合格后方能出厂。

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