Cientificosaficionados.com

Los foros de los científicos aficionados de la red.
Fecha actual Mié Jun 03, 2020 12:56 pm

Todos los horarios son UTC [ DST ]




Nuevo tema Responder al tema  [ 9 mensajes ] 
Autor Mensaje
NotaPublicado: Lun Feb 24, 2020 11:02 pm 
Desconectado
Avatar de Usuario

Registrado: Lun Dic 17, 2007 10:59 pm
Mensajes: 1982
Ubicación: Oviedo Asturias
Hola a todos.

Inicio este tema como escaparate de un futuro proyecto que voy a tratar de llevar a cabo y compartir con vosotros.

El sputtering es un proceso que hace años únicamente el profesor mostraba de una forma clara y precisa, para reproducir por cualquiera que tuviera las ganas y medios.

Como yo sigo considerando a día de hoy uno de los documentos de "puesta en marcha" más completos y rápidos es digno y adecuado que cualquiera que no lo conozca y lea esto, se haga una visita por esa página:

http://www.cientificosaficionados.com/t ... tering.htm

Hoy en día se puede tener más acceso a equipos sofisticados como sondas, tiendas bien estructuradas con materiales de vacío, targets, etc.

Mi propósito siempre ha sido crear capas por sputtering, pero por alguna razón una vez tuve la campana de vacío con el que realizaba evaporaciones de aluminio hará 7 años, tuve que cesar mi actividad por los estudios, y lo desmantelé todo.

En esas experiencias me di cuenta del buen resultado que daba para realizar espejos de telescopio por ejemplo, sin embargo el consumo de aluminio, y por tanto las tasas de deposición y evaporación eran dificilmente controlables (aunque sigue siendo una de las mejores opciones para hacer espejos de telescopio, como yo trataba de hacer por aquel entonces) sin embargo ahora necesito controlar muy bien los tiempos y espesores, no tanto porque sea un parámetro (a mi parecer) crítico, pero sí que creo que por lógica si metalizamos muestras de microscopio, cuanto más fina la capa mejor, siempre que quede conductora.

Ahora viene la parte en el que más de uno me dirá que me complico demasiado, en exceso, pero bueno dejo mis intenciones aquí expuestas, veremos si las cumplo...

-Triple magnetron independiente. Para futuros experimentos en los que no se rompe el vacío entre deposiciones

-Rodador motorizado. Esto es un capricho que tengo muchas ganas de implementar, tanto por iniciar el sputtering sin el sustrato, como para automatizar metalizados de muestras (hasta 6 de momento).

-Sistema de control de presión, o más bien de purgado de gases gracias a una valvula controladora de flujo másico.

-Fuente de alta tensión en modo control de corriente. Se ajusta un set-point y ella sube y baja tensión en función de la impedancia.

-Salida de contactor para iniciar la succión de la bomba rotativa.

-Todo ello controlado por una CPU y pantalla tft en la que se parametrizan tiempos, corrientes, etc.

Bueno, es ambicioso, seguramente hasta cause rechazo por la complejidad, pero es mi ilusión hacer equipos realmente de acabado profesional, siempre que pueda.

El primer renderizado es el siguiente:

https://drive.google.com/file/d/1kt8wVM ... p=drivesdk

Saludos

_________________
Mi humilde rincon web

http://sites.google.com/site/skygaps/


Arriba
 Perfil  
 
NotaPublicado: Mar Feb 25, 2020 12:52 am 
Desconectado

Registrado: Mar Sep 16, 2014 12:55 am
Mensajes: 918
País: españa
Ciudad: barcelona
Tengo empezado un proyecto similar.
Ya conseguí hacer los pasamuros fundiendo cristal de esmalte entre inox.
También tenia desgasificado un motor pap.
Multiples interrupciones están alargando el proyecto.


Arriba
 Perfil  
 
NotaPublicado: Mar Feb 25, 2020 10:46 am 
Desconectado
Site Admin
Avatar de Usuario

Registrado: Mié Feb 25, 2004 9:30 am
Mensajes: 3634
Ubicación: Madrid / España
Todo esto está muy bien, y como yo soy el que dice que se complican mucho las cosas saldré en mi defensa.

Conozco gente que siempre está inventado el aparato que sirve para todo, estoy seguro que nunca lo construirán. Yo soy mas partidario de ir paso a paso.

La cámara de sputtering que tengo la construí hace 14 años, precisamente para emplearla para las metalizaciones del microscopio. Quería que el proceso de metalización fuese rápido y sin complicaciones.

Hace unos meses estuve realizando condensadores con dieléctrico de óxido de hafnio. Aparte de los controladores de flujo de gas me encontré que los depósitos no eran totalmente uniformes por lo que tuve que dotar a la cámara de un dispositivo de movimiento planetario.

Cuando se trabaja con metales reactivos como el aluminio, titanio u otros es conveniente desechar los primeros momentos del sputtering hasta que este se estabilice. Por tanto incluir en la cámara un obturador motorizado. No fue difícil.

Para realizar el condensador, primero daba una capa de cromo para mejorar la adherencia. Después una capa de oro para conseguir conducción y soldabilidad, despues colocaba una mascara y hacia sputtering de oxido de hafnio, quitaba la mascara anterior y colocaba otra y de nuevo aplicaba oro.

Yo no he encontrado la forma de hacer esto sin romper el vacío, pero reconozco que desde hace varios años tengo en un cajón todo el material para construir una cámara con múltiples dispositivos.

Salud!!


Arriba
 Perfil  
 
NotaPublicado: Mar Feb 25, 2020 6:50 pm 
Desconectado
Avatar de Usuario

Registrado: Lun Dic 17, 2007 10:59 pm
Mensajes: 1982
Ubicación: Oviedo Asturias
Hola a todos.

Profe no te ofendas que no hay ataque jejeje. Más de uno, y una que yo me sé, me dijo eso mismo, y que soy un repunante y un tiquismiquis :mrgreen: :lol:

Pero bueno al lío... Como hemos dicho esto no está al alcance de cualquiera, ya sea por paciencia o por medios etc, sin embargo si se tiene paciencia y se toma esto como un hobbie creo que puede llegar a acometerse sin problemas y con mucha satisfacción, que al final es lo que nos lleva a hacer esto, pues de ello no vamos a vivir.

El triple magnetrón es una mera cuestión de unidades, de hecho si molesta se ponen dos, y si hay prisa se pone uno.

Yo como dentro de poco voy a necesitar un magnetrón rápido para metalizar muestras de microscopio, seguiré fielmente los consejos del profe, que por palabra y por medio del enlace que he puesto explica como hacer una máquina de sputtering tipo cubata o con bote mermelada.
Como mostrar el proceso de hacer esa herramienta, sería más de lo mismo, seguiré aquí maquinando este artilugio de segunda generación. Además igual inspira a alguien más.

Magnetron setup:
https://drive.google.com/open?id=1Rq-ul ... SDCC_zbjAX

Cabeza magnetrón con target de oro:
https://drive.google.com/open?id=1c2_hT ... q33HdL5xD2

Vista explosionada: Ese disquito de oro ya son 4 gramos para solamente 0.2mm de espesor. (Ojo a su valor)
https://drive.google.com/open?id=1gw4j9 ... ePvXzv-OeD

El imán se emplea de ALNICO, ya recomendado por el profesor, aunque creo de verdad que se podría usar de neodimio (cilindros o anillos según como queramos fabricar los polos) dado que las metalizaciones en general serán de escasos segundos o minutos.

Os pongo algún enlace por si no sabéis dónde buscarlos:
https://www.ebay.com/itm/E-Magnets-MAG8 ... 2617f37860
Pero os recomiendo que busquéis más si lo creeis conveniente, pues yo no tengo nada con esa tienda.

Seguiremos...

_________________
Mi humilde rincon web

http://sites.google.com/site/skygaps/


Arriba
 Perfil  
 
NotaPublicado: Mar Feb 25, 2020 9:49 pm 
Desconectado
Site Admin
Avatar de Usuario

Registrado: Mié Feb 25, 2004 9:30 am
Mensajes: 3634
Ubicación: Madrid / España
Tranki, no me ofendo.
Demasiado complicado!!! Yo empleo imanes de 1 pulgada y los ajusto a 25 mm. un solo anillo con un tornillo de sujección y es suficiente, pero tu puedes hacerlos a tu gusto.

Parece una tontería pero emplear imanes de 35mm casi te dobla el precio de oro necesario.
En tu diseño falta un electrodo de tierra que rodea el imán sin contacto. Ese electrodo no esta en las primeras campanas.

Pero tu


Salud!!


Arriba
 Perfil  
 
NotaPublicado: Sab Feb 29, 2020 1:30 am 
Desconectado

Registrado: Mar Sep 16, 2014 12:55 am
Mensajes: 918
País: españa
Ciudad: barcelona
Que buena idea usar un capuchon tipo bujia.
¿De que materiales son las piezas? Metes la AT por el centro. ¿Son aislantes la pinza separadora y el soporte por donde pasa el esparago del imán??
Yo lo tengo parecido en Delrin
Cuando pueda haré unas fotos.


Arriba
 Perfil  
 
NotaPublicado: Sab Feb 29, 2020 11:04 am 
Desconectado
Avatar de Usuario

Registrado: Lun Dic 17, 2007 10:59 pm
Mensajes: 1982
Ubicación: Oviedo Asturias
Hola alberttoy.

Si para mi es muy importante no tener partes activas a mi alcance, no por nada en concreto ni que sea obsesivo con la seguridad, pero ciertamente desde que en mi trabajo mucha o gran parte de él es la prevención del riesgo eléctrico he tomado conciencia de ello y quiero hacer a los demás que la tomen.
No quiero dar imagen de un loco de la seguridad, pero sí contar donde podemos tener algún que otro problema. En fin que si... Despues de este rollo o alerta os comento.

Pretendo usar bujias por su facilidad de compra, y en ese diseño de magnetron, el cual voy a modificar de nuevo pues he encontrado otros materiales que simplifican la construcción, la carcasa exterior es de inox, asi como gran parte de los componentes. El pedestal esta a potencial "0" igual que esa carcasa exterior. Unicamente se tiene a tensión el magnetron a través del eje prolongador que toca la punta de la bujia, el anillo que retiene el target y el propio target.

Tal y como está no se soportaría, por lo que tendría que usar tornillos aislantes entre el soporte de la carcasa exterior y el cuerpo del imán.

Teóricamente la separación es suficiente como para concentear únicamente la descarga en el centro, y si no se aisla la varilla con materiales cerámicos o se adapta vidrio, o un cuerpo de fusible.

Pero todas esas hipótesis pretendo eliminarlarlas y simplificarlo mas adelante. Os mantendre informados.

Saludos

Pd: imagino que ese anillo de tierra es al que se refiere el profe, para concentrar el plasma.

Diego

_________________
Mi humilde rincon web

http://sites.google.com/site/skygaps/


Arriba
 Perfil  
 
NotaPublicado: Vie Mar 20, 2020 2:23 pm 
Desconectado
Avatar de Usuario

Registrado: Lun Dic 17, 2007 10:59 pm
Mensajes: 1982
Ubicación: Oviedo Asturias
Hola.
En mi diseño de magnetron he querido emplear materiales de uso común.
Dos de los mejores de los que disponía son las boquillas de TIG y las boquillas de chorreo por arena.
Ambas son cerámicas y adecuando el diseño permiten su uso en este magnetrón, aunque también se puede usar vidrio o casquillos de fusible.

El aislador de TIG con porta electrodo central de cobre ha resultado ser el ganador. En estas tres disposiciones he valorado la facilidad de construcción y manipulación, así como volumen.
Si bien el aislante de boquilla de chorreo por arena es más compacto, las operaciones necesarias así como los componentes que hay que hacer para poder adaptarlo hacen que la reducción de tamaño no compense en el esfuerzo. Aquí una imagen:
https://drive.google.com/open?id=1EXHbe ... z0Npbv9LtC

Como podéis ver todas las opciones usan una bujía para introducir la corriente al conjunto central, el cual está compuesto de un muelle,pieza de cobre que lo aloja, y conjunto imán-casquillo porta "target".

Todo lo exterior está a tierra y limita el rango de ionización y por tanto de erosión.

Esto podría considerarse el conjunto expuesto a tensión:
https://drive.google.com/open?id=1AiWVv ... 3M25-2kLqR

Se emplea un muelle de impresora 3D el cual es enormemente común y barato (empleado en nivelado de camas de impresión)

Luego para alojar el "target" se mecaniza una pieza la cual lo aprieta firmemente contra el imán de alta temperatura, y lo retiene por efecto muelle. Para ello se requiere hacer unas pestañas con esa función.

https://drive.google.com/open?id=1MdrPk ... MzYXsAx8t-

Este es el montaje del apantallamiento de tierra, que limita la ionización:
https://drive.google.com/open?id=1h4Ixs ... b7RAST0vgA

Pero de esa forma se erosiona el casquillo retenedor, y pese a que ya tiene un área frontal pequeña para bajar la contaminación, es preciso extender este apantallamiento:

https://drive.google.com/open?id=1Z8H4u ... hqRUGAHylP
https://drive.google.com/open?id=1m0_aQ ... OC1VXSQfiC
https://drive.google.com/open?id=1udmTM ... sgDSNNUM8Z

Seguramente a primera vista poca gente se fijará cómo se sostiene todo en posición, y la respuesta es gracias al muelle.
Este diseño además me permite ajustar con separadores en el interior del pedestal de aluminio (y el cuello del casquillo cerámico) las distancias respecto a la pantalla de tierra, las cuales tengo entendido son importantes, pero de esta forma, fácilmente ajustables.

Seguiremos...

_________________
Mi humilde rincon web

http://sites.google.com/site/skygaps/


Arriba
 Perfil  
 
NotaPublicado: Lun May 18, 2020 10:37 pm 
Desconectado
Avatar de Usuario

Registrado: Lun Dic 17, 2007 10:59 pm
Mensajes: 1982
Ubicación: Oviedo Asturias
Hola.
No se muy bien donde encasillarlo, si en el tema del microscopio, de los conectores 3d caseros o en este post. Creo que encaja mejor aquí, aunque esté todo relacionado.

Hoy he seguido avanzando en alguna de las partes de la maquinita de sputtering, y se trata de la adaptación de unos sensores de vacío comerciales a un equipo transmisor que envía una trama (que es la que me ha costado un huevo conseguir con ingeniería inversa) y luego recibe la respuesta con el valor de presión. (ASCII)

Aunque tengo salidas analógicas y salidas de colector abierto, fue más tentador y un reto descifrar la comunicación con mi analizador logico (Lap-C 32128 de 32 canales) y leer el bus rs485 para obtener el valor de la presión.

Teniendo el dato de la presión ya se puede hacer lo que uno quiera... Desde arrancar dispositivos o procesos o detenerlos por seguridad, y no tengo porque limitarme a dos setpoints como el transmisor original, sino que de pueden programar los que uno quiera, ademas de poder hacer graficas con las tendencias.

https://drive.google.com/file/d/12Ulscz ... p=drivesdk

https://drive.google.com/file/d/12akIHt ... p=drivesdk

https://drive.google.com/file/d/12aUslf ... p=drivesdk

https://drive.google.com/file/d/14ONsVx ... p=drivesdk


Seguiremos...
Un saludo!!

_________________
Mi humilde rincon web

http://sites.google.com/site/skygaps/


Arriba
 Perfil  
 
Mostrar mensajes previos:  Ordenar por  
Nuevo tema Responder al tema  [ 9 mensajes ] 

Todos los horarios son UTC [ DST ]


¿Quién está conectado?

Usuarios navegando por este Foro: No hay usuarios registrados visitando el Foro y 6 invitados


No puede abrir nuevos temas en este Foro
No puede responder a temas en este Foro
No puede editar sus mensajes en este Foro
No puede borrar sus mensajes en este Foro

Buscar:
Desarrollado por phpBB® Forum Software © phpBB Group
Traducción al español por Huan Manwë para phpbb-es.com