Intermetallische (BN-TiB2) E-Strahl-Tiegel

Schäden an Tiegeln entstehen häufig durch unsachgemäße Handhabung während des Elektronenstrahl-Verdampfungsprozesses. Zwei Hauptursachen sind falsche Rampen-/Einweicheinstellungen und abrupte Stromabschaltungen.

1. Falsche Rampen-/Einweicheinstellungen

Beim E-Beam-Verdampfungsprozess werden in der Regel zwei Leistungsstufen verwendet, um die Materialien für die Abscheidung allmählich zu erwärmen. Ein falsches Management dieser Stufen kann zu erheblichen Problemen führen, einschließlich Tiegelrissen.

• Ramp/Soak-Übergang:
  Wenn das Material die Abscheidungstemperatur erreicht, wechselt die Leistungssteuerung von Ramp/Soak-Einstellungen zu einer PID-Schleife, die die Stromversorgung der E-Gun und die Quarzkristallsteuerung steuert. Wenn der zweite Rampen-/Soak-Leistungspegel (Rampe2/Soak2) nicht genau auf die Leistung abgestimmt ist, die zur Aufrechterhaltung der gewünschten Abscheidungsrate (z. B. 1 Ångström/sec) erforderlich ist, kann die PID-Schleife Schwierigkeiten haben, sich zu stabilisieren.
  • Wilde Leistungsschwankungen: Die Leistung kann dramatisch schwanken (+90 % bis 0 %), bevor sie sich stabilisiert, wodurch sich das Material wiederholt verflüssigt und kondensiert. Diese schnellen Phasenwechsel können zu Rissen im Schmelztiegel führen.
  • Vorbeugende Maßnahmen: Die Einstellung der Leistungsstufen Rampe2/Soak2 in der Nähe der erforderlichen Ablagerungsleistung minimiert die PID-Einstellungen und verhindert schnelle Verflüssigungs- und Kondensationszyklen.

2. Abrupte Stromabschaltungen

Ein plötzliches Abschalten der Stromversorgung oder eine unzureichende Abfahrzeit nach der Abscheidung kann den Tiegel ebenfalls belasten.

• Schnelle Erstarrung:
  Wenn die Schmelze zu schnell erstarrt, entstehen mechanische Spannungen in der Tiegelauskleidung. Diese Spannung kann zu Rissen oder Brüchen führen.
  • Lösung: Reduzieren Sie die Leistung nach dem Auftragen allmählich, damit die Schmelze abkühlen und gleichmäßig erstarren kann.

Abschließende Überlegungen

Intermetallische Tiegel sind robuste Werkzeuge für Materialabscheidungsprozesse, aber eine sorgfältige Verwaltung der Parameter für die E-Beam-Verdampfung ist entscheidend für ihre Langlebigkeit. Die Einhaltung geeigneter Rampen-/Weichenstufen und das Vermeiden abrupter Stromabschaltungen sind der Schlüssel zur Vermeidung von Schäden. Die anpassbaren intermetallischen Tiegel von MetalsTek bieten die Flexibilität und Zuverlässigkeit, die für eine Vielzahl von Anwendungen erforderlich sind.