Spin Kaplamaların Çalışma Prensibi, Özellikleri ve Uygulamaları
Tutkal dağıtıcı, tutkal döndürücü, döndürme kaplayıcı olarak da bilinir ve esas olarak gofretler üzerine fotorezist kaplamak veya sol-jel deneylerinde bir film kaplama ekipmanı olarak kullanılır. Bir döndürme kaplayıcının temel prensibi, çeşitli yapıştırıcıları yüksek hızda dönen bir alt tabaka üzerine damlatmak ve yapıştırıcı kaplamayı alt tabaka üzerinde eşit şekilde yapmak için santrifüj kuvveti kullanmaktır. Filmin kalınlığı, yapıştırıcının viskozitesi, yapıştırıcı sıvısı ile alt tabaka arasındaki viskozite katsayısı, dönüş hızı ve döndürme kaplama süresi ile ilgilidir[1]. Genellikle, hız 2000 rpm'nin üzerinde olduğunda, yapıştırıcının çoğu eşit şekilde dağıtılabilir ve mil hızının kararlılığı ve tekrarlanabilirliği, film kalınlığının düzgünlüğünü ve tutarlılığını belirlemenin anahtarıdır.
Spin kaplayıcılar esas olarak mikro-elektromekanik sistemlerin mikro işlenmesi, biyoloji, malzemeler, yarı iletkenler, plaka yapımı, yeni enerji, ince filmler, optik ve yüzey kaplama alanlarında ve ayrıca alt tabakası daldırma kaplama veya film kazıma ile kaplanamayan numunelerin kaplanmasında kullanılır. Numuneleri sabitlemenin genellikle iki yolu vardır: vakumlu mandreni ve yivli numune plakası. Numuneyi, pürüzsüz yüzeyli, iyi düzlükte ve vakumlu emiş altında deformasyonsuz alt tabakaları sabitlemek için uygun olan bir vakumlu mandreni ile sabitlemek için bir vakum cihazı gerekir. Yivli numune plakası, yumuşak, daha büyük boyutlu, düzensiz şekilli alt tabakaları sabitlemek için kullanılır.
Spin kaplama makinelerinin modelleri ve özellikleri:
VTC-50A spin kaplayıcı, yüksek anti-parazit özelliğine sahip tek çipli bir bilgisayar tarafından kontrol edilir ve dönüş hızı 1000 ila 8000 RPM aralığında çok kararlıdır. Kaplama için iki çalışma aşaması vardır --- T1 düşük hız aşamasında, film sıvısı kademeli olarak dağılır ve yapıştırıcı enjeksiyon işlemi tamamlanırken, T2 yüksek hız aşamasında, film sıvısı, düzgün kalınlıkta bir film oluşturmak için alt tabakanın yüzeyine eşit olarak yayılır ve yapıştırıcı homojenlik işlemi tamamlanır. Alt tabakayı sabitlemek için yivli bir PP numune plakası kullanılır. Alt tabakaların şekline ve boyutuna göre şablon üzerinde (spin kaplayıcı ile birlikte teslim edilir) farklı şekil ve boyutlarda oluklar açılabilir. Kullanımı kolay ve çalıştırılması basittir ve alt tabakaya zarar vermez. Sabitlenebilen numunelerin maksimum boyutu 55mm×55mm'dir.
VTC-100 vakumlu spin kaplayıcı, farklı boyutlarda 3 vakumlu mandrenle standart olarak gelir. Alt tabaka, vakumlu mandren adsorpsiyonu yoluyla sabitlenir ve ekipman, hızı kontrol etmek için iki aşamalı program kullanır. Kaplama için iki çalışma aşaması vardır --- yapıştırıcı enjeksiyonu için T1 düşük hızlı aşama ve yapıştırıcı tesviyesi için T2 yüksek hızlı aşama. Film tesviyesinden sonra, vakum pompası makine tamamen çalışmayı durdurana ve tüm film kaplama işlemi sona erene kadar bir süre çalışmaya devam eder. Hız aralığı: 500-8000rpm, adsorbe edilebilen numunelerin maksimum boyutu φ100mm'dir.
VTC-200 Vakumlu spin kaplayıcı, numuneleri sabitlemek için vakumlu ayna adsorpsiyonu kullanır. Ekipman, hızı kontrol etmek için iki aşamalı bir program kullanır --- yapıştırıcı enjeksiyonu için T1 düşük hızlı aşama ve yapıştırıcı tesviyesi için T2 yüksek hızlı aşama. Film tesviyesinden sonra, vakum pompası makine tamamen durana ve tüm film kaplama işlemi sona erene kadar bir süre çalışmaya devam eder. Hız aralığı: 500-8000rpm, adsorbe edilebilen numunelerin maksimum boyutu φ200mm'dir.
VTC-100PA vakumlu spin kaplayıcı, güçlü asit ve güçlü alkali kaplama çözeltilerinin kaplama filmlerinin hazırlanması için kullanılabilir. Ekipman, numuneleri sabitlemek için standart olarak farklı boyutlarda iki vakumlu mandren ile donatılmıştır. Ekipman 12 set program depolayabilir ve her bir program seti 6 çalışma aşaması içerir. Ekipmanın dönüş hızı farklı çalışma aşamalarında farklılık gösterir ve yavaşça sınır hızına yükseltilir, bu da numune yüzeyindeki filmin düzgünlüğüne katkıda bulunur ve kaplama malzemelerinden tasarruf sağlar. Hız aralığı: 500rpm-10000rpm, adsorbe edilebilen numunelerin maksimum boyutu φ100mm'dir. (Üst kapak ısıtmalı spin kaplayıcı özelleştirilebilir.)
VTC-100PA-UV UV spin kaplayıcının haznesi, güçlü asit ve güçlü alkali çözeltileri için kullanılabilen PP'den yapılmıştır. Bu makinenin üst kapağı, UV ışığına duyarlı yapıştırıcılar için uygun olan UV ışığı radyasyonu işlevine sahiptir. Hazne, yapıştırıcı tesviye işlemi sırasında koruyucu gaz girişi için kullanılabilen hava giriş delikleriyle donatılmıştır. Numuneler vakum adsorpsiyonu yoluyla sabitlenir. Özel bir merkezleme aracıyla donatılan numune, eksantriklikten kaynaklanan titreşimi azaltmak ve atılmasını önlemek için vakumlu aynanın ortasına kolayca yerleştirilebilir. Hız aralığı: 500rpm-10000rpm, adsorbe edilebilen numunelerin maksimum boyutu φ100mm'dir.
VTC-200P vakumlu spin kaplayıcı, güçlü asit ve güçlü alkali kaplama çözeltilerinin kaplama filmi hazırlanmasında kullanılabilen PP'den yapılmıştır. Numune, vakumlu mandrenin adsorpsiyonu vasıtasıyla sabitlenir. Ekipman 12 set programı depolayabilir ve her program 6 çalışma aşaması içerir. Her aşamanın hız artırma ve azaltma oranının ayar aralığı: 100 - 2000 rpm/s, her aşamanın zaman aralığı: 0 - 60s. Ekipmanın dönüş hızı farklı çalışma aşamalarında farklılık gösterir ve yavaşça sınır hızına yükseltilir, bu da numune yüzeyindeki filmin düzgünlüğüne katkıda bulunur ve kaplama malzemelerinden tasarruf sağlar. Haznenin üst kapağı isteğe bağlı olarak yüksek viskoziteli film malzemelerinin kaplama işlemi için faydalı olan bir ısıtma fonksiyonu ile donatılabilir. Hız aralığı: 500-6000 rpm, adsorbe edilebilen numunelerin maksimum boyutu φ200 mm'dir.
VTC-200PV vakumlu spin kaplayıcı, güçlü asit ve güçlü alkali kaplama çözeltilerinin kaplama filmi hazırlanması için kullanılabilir. Bu ekipman haznesini boşaltabilir, böylece numune tamamen vakumlu bir durumda kaplanabilir, bu da havada kolayca oksitlenen ve bozulan malzemeler için uygundur. Ekipman 12 grup programı depolayabilir, her program grubu 6 çalışma aşaması içerir. Her aşamanın hız artırma ve azaltma oranının ayar aralığı: 100 - 2000 rpm/s ve her aşamanın zaman aralığı: 0-60 s. Ekipmanın dönüş hızı farklı çalışma aşamalarında farklılık gösterir ve yavaşça sınır hızına yükseltilir, bu da numune yüzeyindeki filmin düzgünlüğüne katkıda bulunur ve kaplama malzemelerinden tasarruf sağlar. Hız aralığı: 500-6000 rpm, adsorbe edilebilen numunelerin maksimum boyutu φ200 mm'dir.
Müşteri ihtiyaçlarına göre ilgili spin kaplama makineleri de özelleştirilebilir.
Referanslar:
[1] Shi Donglu, Zhou Wuzong, Liang Weiyao, baş editör, Yüksek Sıcaklık Süperiletkenliği Üzerine Uygulamalı Araştırma, Şanghay Bilim ve Teknoloji Yayınları, 2008.10, s. 266