Vacuum Solutions for Industrial Coating - Brochure
혁신적인 박막 기술을 위한 Edwards 진공 솔루션
박막 코팅 기술은 안경 렌즈 및 프레임, 휴대전화, 카메라 렌즈, 식품 포장용 금속 증착 파우치, 도어 손잡이, 장식용 소품과 같은 소비재 분야는 물론, 태양광 패널의 광에너지 유지 및 전자 회로 제조와 같은 산업 분야에 이르기까지 우리 삶 전반에서 매우 중요한 역할을 하고 있습니다. 오늘날 박막 코팅은 수많은 제품의 성능과 기능을 구현하는 핵심 기술로 자리 잡고 있습니다.
금속, 화합물, 산화물을 금속, 플라스틱, 세라믹과 같은 다양한 기판 위에 증착하고, 이들 기판의 표면 특성을 변화시키며 투과율, 반사율, 경도, 내성, 흡수 특성, 내식성 및 전기적 특성과 같은 물성을 제어하기 위한 새로운 공정이 지속적으로 개발되고 있어 그 활용 범위는 무한히 확장되고 있습니다. 대표적인 예로는 의료 및 환경 센서의 정밀도와 민감도 향상, 저방사(low-e) 유리, 반사 방지 코팅 안경, 터치스크린용 지문 방지 코팅, 차량용 카메라를 위한 보호용(DLC) 코팅, 식품 포장을 위한 확산 차단층, 발수 표면, 인체 보철용 마찰(트라이볼로지) 코팅, 스마트폰의 선명한 색상 및 그래픽 구현, 그리고 태양광 패널의 효율 향상 등이 있습니다.
박막 코팅은 어떻게 작동할까요?
박막 증착 기술은 크게 물리적 공정과 화학적 공정으로 구분할 수 있습니다.
물리 기상 증착(PVD)
PVD는 고체 상태의 물질을 증발시킨 뒤, 더 낮은 온도의 기판 위에 응축시켜 박막을 형성하는 방식입니다. 이러한 공정은 일반적으로 고진공 환경에서 이루어지며, 러핑 펌프와 함께 터보분자 펌프, 극저온 펌프, 오일 확산 펌프와 같은 고진공 펌프를 함께 사용합니다. 또한 펌프다운 시간을 단축하고 처리량을 높이기 위해, 코팅 챔버 내에 Polycold™와 같은 극저온 수증기 펌핑 시스템을 추가로 적용할 수 있습니다.
대표적인 PVD 공정은 증발 방식에 따라 다음과 같이 구분됩니다.
- 저항성 열원
- 전자 빔
- 전기 아크 방전
- 자석 플라즈마 스퍼터링
- 이온 빔 스퍼터링
PVD 코터는 구조 설계에 따라 세분화할 수도 있습니다.
- 배치 코터(박스 코터)는 각 증착 공정이 끝날 때마다 제품을 로딩 및 언로딩하는 방식입니다.
- 롤투롤(Roll-to-Roll) 코터: 유연한 롤 형태의 기판을 연속적으로 공정 챔버에 공급하고, 공정 완료 후 다시 롤 형태로 감는 방식입니다.
- 인라인(In-line) 코터: 고처리량 생산에 적합한 연속 공정 방식으로, 제품이 로딩 챔버(Load lock)를 통해 투입되고 언로딩 챔버를 통해 배출되는 방식입니다.
화학 기상 증착 (CVD)
CVD는 원재료(전구체)를 기체 상태로 챔버 또는 반응기에 공급한 뒤, 다른 가스와의 화학 반응을 통해 기판 표면에 증착막을 형성하는 공정입니다. 이 공정은 일반적으로 10⁻³ mbar 이상의 압력 조건에서 수행됩니다. 화학 증착 공정은 반응 활성화 방식에 따라 달라지는데, 단순 열 반응 방식 외에도 저압 환경을 이용한 LPCVD, 플라즈마를 활용한 PECVD 및 PACVD 방식 등이 있습니다. 최근에는 원자층 증착(ALD)과 액상 에피택시(LPE) 공정이 전자 산업 분야에서 빠르게 확대되고 있습니다.
박막 코팅 공정에서 진공 기술의 역할
진공 기술은 박막 코팅 공정에서 매우 중요한 역할을 합니다. 증착 물질의 증기가 불순물 없이 저압 환경에서 기판까지 안정적으로 이동해야 하며, 플라즈마 공정을 구현하기 위한 조건 형성에도 진공 환경이 필수적이기 때문입니다. 따라서 안정적인 진공 환경 생성과 정밀한 압력 모니터링은 이러한 공정에서 매우 중요한 요소입니다.
Edwards는 다양한 코팅 공정의 까다로운 요구사항에 대응하기 위해, 오랜 기간 동안 러핑 진공 펌프 시스템, 고진공 진공 펌프, 진공 게이지, 잔류 가스 분석기(RGA) 등 폭넓은 진공 솔루션을 지속적으로 개발해 왔습니다. 유리 및 태양광 코팅 공정에서 요구되는 빠른 펌핑 사이클 부터 ALD 및 LPE 공정과 같은 까다로운 환경까지, 다양한 공정 조건에 안정적으로 대응할 수 있도록 최적화된 진공 솔루션을 제공합니다.
박막 코팅 공정을 위한 Edwards의 정밀 진공 솔루션
이탈리아 코팅 전문 기업 Kolzer와 함께한 PVD 증착 공정 혁신
