Actualmente existen muchos métodos para monitorear películas delgadas en máquinas de recubrimiento al vacío, que incluyen principalmente: monitoreo visual, monitoreo de valor fijo (extremo), monitoreo de oscilación del cristal y monitoreo de tiempo. Este artículo presentará principalmente tres métodos: monitoreo visual, monitoreo de valor fijo (extremo) y monitoreo de oscilación del cristal. El monitoreo visual, también conocido como monitoreo directo, utiliza los ojos para monitorear la película. Durante el proceso de crecimiento de la película, los fenómenos de interferencia provocan cambios de color y controlamos el espesor de la película en función de estos cambios de color. Este método tiene cierto grado de error y no es muy preciso, por lo que requiere experiencia.
Monitoreo de valor-fijo (valor-extremo): emplea principalmente monitoreo óptico reflectante (transmisivo). Método de monitoreo de valores extremos-: a medida que aumenta el espesor de la película, su reflectividad y transmitancia cambian en consecuencia. Cuando la reflectividad o transmitancia alcanza un punto extremo, se puede determinar que el espesor óptico ND del recubrimiento es un múltiplo entero de un-cuarto de la longitud de onda de monitoreo (λ). Sin embargo, el método del valor extremo-tiene un error relativamente grande porque la reflectividad o transmitancia cambia muy lentamente cerca del valor extremo; es decir, el R/T sólo cambia después de un aumento significativo en el espesor de la película ND. La posición más sensible está en un-octavo de la longitud de onda. Método de monitoreo de valor fijo-: este método utiliza el hecho de que el punto de parada del recubrimiento no está en un-cuarto de la longitud de onda de monitoreo. Luego, la computadora calcula la reflectividad (o transmitancia) del espesor total de la película en la longitud de onda 1, que es el punto de parada del recubrimiento. Monitoreo de la oscilación del cristal: el principio de funcionamiento de la oscilación del cristal se basa en el principio de que la frecuencia de vibración de un cristal de cuarzo es inversamente proporcional a su masa. Sin embargo, un inconveniente del monitoreo del cuarzo es que cuando el espesor de la película aumenta hasta un cierto nivel, la frecuencia de vibración no está completamente relacionada linealmente con el espesor debido a las propiedades del propio cuarzo. En este caso, se debe utilizar un oscilador de cuarzo nuevo.
Varios métodos de monitoreo tienen sus ventajas y desventajas, pero para los recubrimientos multi-capas, el monitoreo óptico suele ser el método principal, complementado con la oscilación del cristal de cuarzo. Además, para algunos procesos que requieren inyección de gas durante el recubrimiento, se necesitan medidores de flujo o manómetros, que requieren válvulas precisas y sistemas de detección fotoeléctrica para su control. Las máquinas de recubrimiento al vacío también requieren un sistema de control de rotación, donde el eje principal del paraguas se coloca dentro de un cojinete y un motor impulsa el cojinete para girar el paraguas. Luego, la velocidad de rotación es controlada por un PLC. La rotación del crisol es impulsada por un motor y utiliza conteo por inducción fotoeléctrica, mientras que la placa protectora gira mediante un interruptor neumático. Para acelerar la velocidad de bombeo y alcanzar un cierto nivel de vacío, es necesario enfriar la cámara de vacío, congelando el aire del interior a -130 grados Celsius y congelando y eliminando el vapor de agua. La sección de control eléctrico adopta principalmente control automático PLC. Primero se ingresa el programa pre-al PLC y el circuito principal del procesador se conecta a cada sistema sin carga en el panel de operación. Cuando se presiona el interruptor en el panel de operación, la información se transmite al procesador central y luego el sistema de control central analiza y emite instrucciones a los circuitos derivados para ejecutar y completar la acción.
Las máquinas de recubrimiento al vacío son dispositivos que integran múltiples disciplinas. Incorporan las tecnologías electromecánicas, tecnologías de control, automatización eléctrica, tecnologías de TI, tecnologías de refrigeración, sistemas integrados de microcircuitos, sistemas de control de alto-voltaje, tecnologías mecánicas, tecnologías de procesamiento, tecnologías optoelectrónicas, tecnologías ópticas, tecnologías de control neumático, tecnologías de detección optoelectrónica, tecnologías de comunicación, tecnologías de vacío, ópticas de película delgada- y tecnologías de recubrimiento, entre otras. Las máquinas de recubrimiento al vacío pueden considerarse un representante de las industrias emergentes. Hoy en día, las máquinas de recubrimiento al vacío se utilizan ampliamente, especialmente en la producción de películas finas. Las diversas películas delgadas producidas se utilizan en diversos sistemas optoelectrónicos e instrumentos ópticos, como cámaras digitales, videocámaras digitales, telescopios, proyectores, control de energía, comunicación óptica, tecnología de visualización, interferómetros, satélites y misiles artificiales, láseres semiconductores, sistemas microelectromecánicos, industria de la información, fabricación de láser, filtros diversos, industria de la iluminación, sensores, vidrio arquitectónico, industria automotriz, artículos decorativos, monedas, lentes para gafas y más. Las máquinas de recubrimiento se han integrado estrechamente en la vida humana.
