Технология ультразвукового распыления при нанесении пленочного покрытия

Технология ультразвукового распыления при нанесении пленочного покрытия

Настоящее изобретение относится к способу изготовления тонких пленок ультразвуковым распылением. Он использует простое устройство ультразвукового распыления для распыления распыляемой жидкости на сверхмелкие капли, которые затем более равномерно осаждаются на поверхности подложки с помощью вспомогательного воздушного потока. Этот метод позволяет получить покрытие однородной, контролируемой толщины и высококачественного внешнего вида. Этот метод решает проблемы плохой однородности поверхности покрытия, плохого качества покрытия, неконтролируемого объема распыления и низкой производительности, возникающие в существующих технологиях распыления, достигая цели точного распыления. По сравнению с существующими технологиями настоящее изобретение предлагает такие преимущества, как высокая эффективность распыления, высокое качество покрытия, отличная воспроизводимость продукта, высокий коэффициент использования раствора и точный контроль площади распыления и толщины покрытия.

Техническая область

Настоящее изобретение относится к области технологии напыления, в частности к технологии обработки напылением нанотонких пленок, и конкретно к новому способу изготовления тонких пленок посредством ультразвукового распыления.

Фоновое искусство

Ультразвуковое распыление — это метод подготовки тонких пленок, используемый для распыления тонких пленок на поверхности подложки. Процесс обычно включает три этапа: ультразвуковое распыление, распыление и последующую обработку. Ультразвуковое распыление использует кавитационный эффект ультразвука, заставляя крошечные зародыши кавитации (пузырьки) в растворе колебаться, расти и мигрировать к поверхности раствора под воздействием ультразвуковой энергии. Достигнув поверхности, они лопаются, образуя мельчайшие капельки (туман). Ультразвуковое распыление дает мелкие капли, равномерное распределение и превосходное распыление, что упрощает контроль и позволяет избежать ненужных отходов при производстве. Существующие процессы нанесения покрытия распылением в основном используют сжатый воздух для выдавливания жидкости покрытия через пистолет-распылитель и распыления ее на поверхность подложки. Однако этот процесс имеет неизбежные недостатки, такие как недостаточная однородность распыления, неконтролируемая толщина покрытия, плохое качество пленки, значительный отскок раствора и значительные отходы.

В документе CN 102019264A раскрыт способ сверхтонкого распыления. Используя ультразвуковые или двухжидкостные сопла, два или более сопел выполняют двумерное сканирующее движение вдоль оси XY. Распыленная химическая жидкость наносится на всю пластину. Затем пластину вращают для второго напыления, и процесс ротационного напыления повторяется до тех пор, пока не будет достигнута целевая толщина. В документе CN103143472A раскрыто ультразвуковое распыляющее сопло для паяльного флюса, состоящее из пяти частей. В первой части камера хранения тумана и канал направления тумана разделены боковой стенкой. Выпускное отверстие для тумана предусмотрено на одной боковой стенке камеры хранения тумана, а отверстие верхнего направляющего канала тумана предусмотрено на другой боковой стенке камеры хранения тумана. Вторая часть расположена ниже первой части и включает в себя распорную полость с нижним отверстием направляющего канала тумана. На боковой стенке установлен ввод флюса, через который впрыскивается флюс. Третья часть расположена ниже второй части. Четвертая часть расположена ниже третьей части, в нижней части этой части расположен ультразвуковой преобразователь, а на другом конце — нижний воздухозаборник. Пятая часть — форсунка в сборе. Внешний источник воздуха поступает через воздухозаборное отверстие сопла, а затем выбрасывается из сопла. Создаваемое отрицательное давление одновременно выбрасывает распыленный флюс, хранящийся в камере хранения тумана, через сопло.

Хотя был разработан ряд процессов ультразвукового распыления и оборудования для ультразвукового распыления, эти процессы или оборудование имеют ограничения по объему и применению. Некоторое оборудование для ультразвукового распыления не может равномерно контролировать количество тумана, выбрасываемого из сопла, что затрудняет точный контроль толщины напыляемого покрытия. Некоторые процессы ультразвукового распыления подходят только для нанесения пленок на подложки меньшего размера. Однако настоящее изобретение можно использовать для распыления на более крупные подложки, такие как стеклянные навесные стены, а также для покрытия меньших или даже очень маленьких подложек. Он также точно контролирует толщину покрытия и амплитуду распыления (в частности, регулируя параметры двухслойной форсунки), сохраняя при этом желаемое качество внешнего вида.

Настоящее изобретение направлено на устранение недостатков существующей технологии путем предоставления способа формирования пленки ультразвуковым распылением, который может быть лучше применен в промышленном производстве, сельскохозяйственном производстве и научных исследованиях, где требуется тонкая обработка. Он может распылять жидкость для покрытия на поверхность подложки с максимальной точностью. Настоящее изобретение использует следующие технические решения:

В методе формирования пленки распылением с помощью ультразвукового распыления используется ультразвуковой распылитель для ультразвукового распыления распыляемой жидкости на сверхмелкие капли. Затем в этом методе используется система ультразвуковых распылительных сопел, управляемая внешним вспомогательным потоком воздуха, для распыления пленки на поверхность подложки.

Система форсунок ультразвукового распыления включает двухслойную форсунку, содержащую впускную трубку вспомогательного воздушного потока в качестве внешней трубки, впускную трубку распыляемого пара жидкости в качестве внутренней трубки и распылительную форсунку на конце. Распылительная форсунка содержит двухслойную распылительную форсунку, соединяющую впускную трубку вспомогательного воздушного потока и впускную трубку распыляемого жидкого пара.

В методе формирования пленки распылением с помощью ультразвукового распыления используется независимо разработанная система ультразвуковых распылительных сопел. Ультразвуковые волны используются для разделения распыляемой жидкости, обычно используемой в пневматических пистолетах-распылителях, на сверхмелкие капли, которые затем переносятся внешним вспомогательным потоком воздуха и распыляются на поверхность подложки, образуя более однородную тонкую пленку. Внешний вспомогательный поток воздуха служит для формирования формы распыла. Настоящее изобретение регулирует размер капельных частиц и объем распыления путем регулирования частоты и мощности ультразвуковой волны. Скорость потока распыления регулируется путем регулирования скорости потока распыленного жидкого пара во внутренней трубке. Управление внешним вспомогательным потоком воздуха обеспечивает равномерный поток распыляемого пара жидкости внутри ультразвукового распылительного сопла. В настоящем изобретении используется двухслойная конструкция сопла для создания равномерного потока тумана в сопле, который распыляется на поверхность подложки, образуя покрытие с однородной, контролируемой толщиной и высококачественным внешним видом.

RPS-Sonic Ultrasonic Appraying Widence Video: