info@kosartech.com
پوشش‌دهی با اسپری چیست؟
30 مرداد 1400 2021
مولف: علی کوثری مهر

پوشش‌دهی با اسپری/پوشش‌دهی پاششی

پوشش دهی با اسپری یا پوشش‌دهی پاششی یک روش انباشت لایه ضخیم است که در آن سوسپانسیون‌های مایع در مقیاس اتمی (افشانیده یا ریزسازی شده) بر روی یک زیرلایه تا رسیدن به مقیاس لازم انباشت می‌شوند. محدوده‌ی ضخامت پوشش، بازه‌ی گران‌روی جوهر و میزان بارگیری پودر در این روش به ترتیب 1 تا 100 میکرو‌متر، کوچکتر از mPa-s 5 و کوچکتر از 5 درصد حجمی است. روش‌های مختلفی برای حصول سوسپانسیون‌هایی مایع با مقیاس اتمی وجود دارد اما فرآیند انباشت نهایی معمولا بین تمام این روش‌ها مشترک است. به عنوان مثال روش‌های افشانیدن (ریزسازی) شامل افشاننده‌های بادی و الکترواسپری می‌شود. در افشانیدن بادی، جوهر مایع به موجب اثرگذاری جریان گازی سریع که از روزنه‌ای حاوی جوهر عبور می‌کند، افشانیده می‌شود یا به مقیاس اتمی در می‌آید (برای مثال قلم بادی). اختلاف فشار بین جریان گاز و مخزن جوهر، جوهر را به درون جریان گاز می‌کشد و در آنجا جوهر به قطرات کوچکی تبدیل می‌گردند که همراه با جریان گاز حمل می‌شوند.

در الکترواسپری، جوهر از میان لوله‌ای عبور می‌کند که در پتانسیل الکتریکی بالایی نسبت به جسمی که قرار است پوشش‌دهی شود، نگه داشته می‌شود. میدان الکتریکی بالا موجب می‌گردد تا جوهر به مقیاس اتمی برسد و قطرات مایع به سمت زیرلایه جذب شوند. در بیشتر موارد زیرلایه رسانا است اما اگر ویفرهای نازک زیرلایه بین لوله‌ و یک صفحه‌ی رسانای متصل به زمین قرار بگیرند، شرایطی مشابه نیز می‌تواند حاصل گردد.

بدون توجه به اینکه چه روشی برای ایجاد هواپخش (آئروسل) بکار گرفته شود، الزامات اصلی جوهر‌ها عموما یکسان هستند. در تمام موارد، ابتدا بایستی قطرات مایع تشکیل شوند (که نیازمند کشش سطحی پایین هستند) و سپس این قطرات بایستی در طول زمان عزیمت خود در حالت مایع باقی بمانند (نرخ تبخیر پایین) تا بتوانند در زمان برخورد با زیرلایه، بر روی آن گسترده گردند. اگر قطرات حین عزیمت خود خشک شوند، بر روی زیر لایه گسترده نمی‌شوند (یا پوششی زبر حاصل می‌گردد یا ذرات به زیرلایه نمی‌چسبند).

منابع:

  1. Dorey R (2012) Thick-film deposition techniques: How to make thick films – the processing techniques used to create films. Ceram Thick Film MEMS Microdevices 63–83. Webpage