高真空镀膜机是制备高性能光学薄膜、半导体功能层、装饰涂层及硬质保护膜的关键设备,广泛应用于光电、微电子、航空航天与精密仪器制造领域。其通过在超高真空环境下,利用物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)技术,实现原子级精度的薄膜生长。
高真空镀膜机性能高度依赖各核心部件的协同与稳定性,深入理解其组成与功能特点,是保障成膜质量与工艺重复性的基础。

一、真空腔体
采用304或316L不锈钢一体焊接结构,内壁经电解抛光处理(Ra≤0.4μm),极限真空可达5×10Pa以上。腔体配备多路标准法兰(CF/KF),用于集成泵组、电源、样品台及监测系统,确保无泄漏、低放气率,为薄膜生长提供超净环境。
二、真空获得系统
前级泵:旋片泵或干泵,预抽至10Pa;
主泵:分子泵(抽速300–2000L/s)或低温泵,快速达到高真空;
辅助手段:部分机型配置钛升华泵(TSP)或离子泵,进一步降低残余气体分压,尤其适用于对氧、水汽敏感的金属膜(如Al、MgF)。
三、镀膜源系统
电阻蒸发源:钨/钼舟或钽丝,适用于低熔点材料(如Al、Ag);
电子束蒸发源(E-beam):聚焦电子束轰击坩埚内靶材,可蒸发高熔点金属(如Ti、W)及氧化物(如SiO、AlO),能量集中、污染少;
磁控溅射源(PVD型):通过氩离子轰击靶材溅射沉积,膜层致密、附着力强,适合合金与化合物薄膜。
四、样品转台与加热系统
行星式旋转夹具:多轴公转+自转,提升膜厚均匀性(±2%以内);
基片加热器:电阻或红外加热,控温范围室温至500℃,促进原子迁移,改善结晶性与附着力。
五、膜厚监控系统
石英晶体振荡器(QCM):实时监测沉积速率与厚度,精度达±1;
光学监控仪:通过反射/透射光强变化,实现单层或多层膜的终点自动控制,适用于窄带滤光片等精密光学膜。
六、控制系统与安全保护
PLC+HMI人机界面:程序化控制抽真空、加热、镀膜、破空全过程;
多重联锁保护:冷却水压不足、过流、真空度异常时自动切断电源,防止设备损坏。