表面處理工藝-pvd及其他(編輯修改稿)
2025-05-30 08:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 原理 Ar Ar+ + e ， Ar+會加速飛向陰極的靶材，靶材離子及二次電子被擊出，前者到達(dá)基材表面形成薄膜，后者會被加速至陰極途中促成更多的電離 ，延長其在等離子中的運(yùn)動軌跡，提高它參與氣體分子碰撞和電離過程中的幾率的作用。 DC ( 導(dǎo)電材料 ) RF ( 絕緣介質(zhì)材料 ) 反應(yīng) (氧化物、氮化物 ) 或不反應(yīng) ( 金屬 ) + 真空 固體 濺射粒子（離子或中性粒子） 注入離子 滲透深度 入射離子 濺射過程的物理模型 磁控濺射原理 為了提高離化率 ,增加濺射沉積的速率 ,在靶背面增加磁場是個(gè)有效的方法 電場與磁場的交互作用 ,使得二次電子在靶面做螺旋式運(yùn)動 , 大大延長了二次電子的運(yùn)動行程，從而大大增加了它同氣體分子碰撞的機(jī)會，從而大大地提高了離化率，增加了濺射速率。 磁控濺射的特點(diǎn) 1. 離化率高，等離子密度大，從而提高了濺射速率； 2. 減少了電子對基材的轟擊，從而有效地降低了基材的溫升； 3. 平面靶材利用率低，只有 2030%左右，不過目前可以使用旋轉(zhuǎn)圓柱靶材，可以獲得 70%以上的利用率。 濺射電流 ( 生長速率 ) 壓強(qiáng) ( 濺射粒子的最高能量 ) 壓強(qiáng)與靶材 襯底之間的距離 (多孔性、質(zhì)地、晶體性） 反應(yīng)氣體混合比 ( 化學(xué)配比 ) 襯底溫度 ( 晶體性、密度和均勻性 ) 襯底偏壓 ( 薄膜結(jié)構(gòu)和化學(xué)配比 ) 磁控濺射中的重要參數(shù) 濺射靶材 水平 濺 射 鍍 Sputtering chamber Buffer chamber Unloading chamber Plasma treatment Loading chamber robot In Sputtering Chamber Buffer Chamber Unloading Chamber Buffer Chamber Loading Chamber Out ?價(jià)格低。 ?金屬薄膜厚度只有 ～ 2μ m，不影響裝配。 ?環(huán)保制程，無污染。 ?欲濺射材料無限制 ?被濺射基材幾無限制 ?膜質(zhì)致密均勻、膜厚容易控制。 ?附著力強(qiáng) EMI的優(yōu)點(diǎn) 工 藝 ： 超聲波清洗 烘干 輝 光清洗 鍍銅 （Al Ag Ni )— 鍍 不 銹鋼 性能： 電 阻 耐 蝕 性 附著力 環(huán) 境 測試 真空離子鍍 真空離子鍍膜技術(shù)是將真空蒸發(fā)及濺射相結(jié)合的一種新鍍膜技術(shù)。 離子鍍與蒸發(fā)鍍、濺射鍍的本質(zhì)區(qū)別：前者在基片上施加了負(fù)偏壓，后者在基片上未加負(fù)偏壓。在之前講過的各種蒸發(fā)鍍、濺射鍍技 術(shù)中，若能在基片（導(dǎo)電基材）上施加一定幅值的直流或脈沖負(fù)偏 壓，便可使其變成蒸發(fā)離子鍍、濺射離子鍍，統(tǒng)稱離子鍍 在鍍膜的同時(shí)，采用帶能離子轟擊基材表面和鍍膜層的鍍膜技術(shù)稱為離子鍍。離子轟擊的目的在于改善膜層的性能。 它借助于一種惰性氣體的輝光放電，使金屬或合金蒸氣離子化。離子經(jīng)電場加速而沉積在帶負(fù)電荷的工件上。 離子鍍應(yīng)用 工藝性鍍膜：提高工件表面理化特性的鍍膜可使其使用壽命及生產(chǎn)效率成倍提高。如在切削刀具上鍍制 2~5μm的TiN膜層，可使刀具壽命提高 2~10倍，提高切削速度 30%,提高進(jìn)給量 20~100%，且使加工工件的光滑度提高一個(gè)等級。 裝飾性鍍膜：離子鍍膜設(shè)備可制備多種色澤的膜層，由淺到深的金黃色，黑色，藍(lán)色以及彩色和復(fù)合色等等，在鐘表首飾，燈具廚具及各種裝飾性材料的加工過程中已被廣泛運(yùn)用。 高速切削工具 (鉆頭，銑刀等 )：鍍 AlTiN， TiAlN等 機(jī)加工工具 (車刀，銑刀，滾刀等 )：鍍 TiN， TiNC， TiAlN等 模具 (塑料擠壓模具，金屬成型模具等 )：鍍 TiN， TiNC， TiAlN， CrC 鋸片 (金屬鋸片，石料鋸片，木工鋸片等 )：鍍 TiN，CrC， TiCN， AlTiN 產(chǎn)品名稱 鍍膜材料 微硬度(HV) 摩擦系數(shù) 內(nèi)應(yīng)力 耐氧化溫度 鍍膜顏色 鍍膜結(jié)構(gòu) TiAlN 氮化鈦鋁 3000 800 暗紫色 多層膜 TiAlN 氮化鋁鈦 3300 ~ 900 黑紫色 納米結(jié)構(gòu)
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