冷冻机Chiller(恒温冷却系统)在真空镀膜(如PVD、CVD、磁控溅射、蒸发镀等)工艺中扮演着不同的角色。它不仅是保障设备稳定运行,更是影响薄膜质量、沉积速率、设备寿命和工艺重复性的辅助系统。

一、冷冻机在真空镀膜中的核心应用
- 冷却靶材与组件
在磁控溅射过程中,高能离子轰击靶材产生大量热量(局部温度可达数百℃)。
冷冻机通过循环冷却水/油,维持靶材温度在安全范围(通常 < 80℃),防止:
靶材熔化或开裂
磁场偏移(高温导致磁体退磁)
沉积速率漂移
- 冷却真空腔体壁
腔体内壁受等离子体辐射和粒子轰击而升温。
冷却可:
减少污染物脱附(避免背景气体升高)
维持腔体尺寸稳定性(防止热变形影响对准)
延长密封圈(如氟橡胶)寿命
- 冷却基片台(Substrate Holder)
某些工艺(如反应溅射、高温CVD)需主动控温基片温度:
升温促进结晶(如ITO导电膜)
降温抑热损伤(如塑料基材镀膜)
冷冻机配合加热器实现±1℃~±5℃的基片温度控制
- 冷却电源与匹配网络
射频(RF)或直流(DC)电源、阻抗匹配器在高功率下发热严重。
冷却保障电子元件长期稳定工作,避免过热停机。
- 冷却分子泵/机械泵(部分系统)
高负载运行时,真空泵油温升高会降低抽气效率。
冷冻机可外接油冷器,维持泵油温度 < 60℃。
二、真空镀膜用冷冻机的核心特点
- 高可靠性 & 连续运行能力:镀膜常需24–72小时连续运行
- 温度稳定性:控温精度通常要求±0.5℃ ~ ±1℃
- 介质兼容性:- 水冷型:去离子水;油冷型:高温硅油(用于>100℃场景)
- 低颗粒析出:管路内壁EP抛光,避免颗粒进入冷却通道堵塞微孔
- 多回路独立控制:镀膜机需同时冷却靶材、基片台、腔体,冷冻机提供2–4路独立温控输出
- 快速响应能力:功率突变时,制冷系统需在短时间内响应,防止温度过冲
三、国产 vs 进口冷冻机在镀膜领域的选择建议
消费电子装饰镀:国产成本敏感,±1℃足够,服务响应快
光学镀膜:进口或国产,要求±0.1℃,长期漂移小
高功率工具镀(>10kW):国产大功率机型 ✅,国产已具备30kW+制冷能力,性价比适合
研发/中试线:国产优先,需灵活编程、多段控温,国产软件更友好
冷冻机Chiller虽不直接参与成膜,却决定着工艺能否稳定、有效、重复地运行。在选择时,应根据镀膜类型、功率密度、基材特性及质量要求,平衡控温精度、可靠性、成本与服务。对于大多数工业镀膜场景,国产冷冻机Chiller已完全胜任,并在性价比和服务响应上具备显著优势,具体联系冠亚恒温刘经理(13912479193)获取专业技术方案。
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