真空溅镀工艺介绍
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真空镀工艺流程真空镀工艺是一种在真空环境下进行的表面处理技术,通过在真空条件下将金属蒸发沉积在工件表面,以提高其表面性能和外观质量。
真空镀工艺广泛应用于汽车零部件、电子产品、装饰材料等领域,具有高效、环保、节能等优点。
本文将详细介绍真空镀工艺的流程及相关知识。
一、真空镀工艺的基本原理真空镀工艺是利用真空蒸发技术将金属蒸发沉积在工件表面,形成一层金属薄膜,以改善工件的表面性能和外观质量。
其基本原理为:将金属材料加热至一定温度,使其蒸发成气体,然后在真空环境下沉积在工件表面,形成金属薄膜。
真空镀工艺可以选择不同的金属材料进行镀层,如铝、铜、铬、镍等,以满足不同工件的需求。
二、真空镀工艺的流程1. 工件清洗:首先对待镀工件进行清洗,去除表面的油污、氧化物等杂质,以保证镀层的附着力和质量。
清洗方法可以采用化学清洗、超声波清洗等,确保工件表面干净无尘。
2. 负载工件:清洗后的工件被放置在真空镀设备的负载架上,以便进行后续的真空镀工艺处理。
负载工件的方式可以根据工件的形状和大小进行调整,确保工件能够均匀受到镀层的覆盖。
3. 抽真空:将真空镀设备密封,并开始抽真空,将设备内部的空气和杂质抽除,创造出一定的真空环境。
通常采用机械泵、分子泵等设备进行真空抽取,直至达到所需的真空度。
4. 加热材料:将待镀金属材料放置在加热器中进行加热,使其蒸发成气体。
加热温度和时间可以根据金属材料的性质和工件的要求进行调整,确保蒸发速率和镀层质量。
5. 沉积镀层:在金属材料蒸发后,其气体将沉积在工件表面形成金属薄膜。
沉积过程中需要控制镀层的厚度和均匀性,可以通过旋转工件、调节蒸发源位置等方式进行控制。
6. 冷却工件:镀层完成后,工件需要进行冷却处理,使金属薄膜固化并附着在工件表面。
冷却过程中需要控制温度和速度,以避免镀层出现裂纹或气孔。
7. 放气与取出工件:镀层冷却完成后,可以逐步放气,将设备内的气体排出,然后取出已完成镀层处理的工件。
真空溅射镀膜原理
真空溅射镀膜是一种常见的表面改性技术,通过在真空环境下,利用高能粒子轰击靶材表面,使靶材表面的原子或分子脱离并沉积在基底材料上,从而形成一层薄膜。
真空溅射镀膜的基本原理是利用电弧、离子束或磁控溅射等方式产生高能粒子,这些粒子以高速撞击靶材表面,使其表面的原子或分子受到能量激发并脱离。
这些脱离的原子或分子会沿着各个方向扩散,并最终沉积在基底材料上,形成一层均匀的薄膜。
在真空中进行溅射镀膜的主要原因是避免氧气、水蒸气等气体中的杂质对溅射过程的干扰。
在真空环境下,氧气等气体的压力远低于大气压,杂质的浓度也相应较低,因此可以有效减少薄膜杂质的含量,提高薄膜的纯度。
真空溅射镀膜技术广泛应用于各个领域,例如光学镀膜、电子器件制造、材料改性等。
通过选择不同的靶材和基底材料,可以制备出各种具有不同功能和性质的薄膜材料,例如金属薄膜、氧化物薄膜、氮化物薄膜等。
综上所述,真空溅射镀膜是一种利用高能粒子撞击靶材表面,使其原子或分子脱离并沉积在基底材料上的技术。
通过在真空环境下进行溅射,可以获得纯度较高的薄膜材料,具有广泛的应用前景。
真空镀工艺流程真空镀工艺流程是一种利用物理或化学方法,在真空环境中将金属或非金属薄膜均匀沉积在基底上的一种工艺。
以下是一般真空镀工艺流程的详细步骤:1. 基底清洗:首先将要进行镀膜的基底,如玻璃、金属等,进行清洗处理。
常用的清洗方法包括机械清洗、超声波清洗和化学溶液清洗。
这一步的目的是去除基底表面的脏物、油渍等杂质,保证镀层与基底之间的粘结力。
2. 真空系统排气:将清洗过的基底放入真空镀膜系统中,通过真空泵进行排气。
排气的过程也是创造出一个稳定的真空环境的过程,通常需要排除空气中的水分、灰尘和其他杂质。
真空度的要求根据具体的镀膜类型和要求而定。
3. 高温处理:在达到一定的真空度后,通过加热手段提高基底的温度。
高温处理有助于提高表面扩散作用和晶粒生长速度,同时也可使基底表面的水分蒸发。
高温处理的温度、时间等参数需要根据不同的材料和要求进行调整。
4. 蒸镀:在基底温度达到要求后,开始进行蒸镀。
蒸镀基本原理是将待镀材料放入加热的容器中,通过加热将其转变为蒸汽或气体,并使之沉积在基底上。
蒸镀材料通常是金属或非金属,常见的有铝、铜、银、二氧化硅等。
蒸镀时间和温度需要根据所需的厚度和质量进行掌握。
5. 冷却:蒸镀完成后,将基底冷却到室温。
冷却的过程需要缓慢进行,以防止基底上的膜层出现应力和裂纹。
冷却过程可以通过降低加热源的温度或者使用冷却介质来实现。
6. 检测和分析:对镀膜进行质量检测和表征,主要包括厚度、粗糙度、附着力和光学性能等方面。
常用的检测方法有光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和衬底厚度测试仪等。
7. 包装和储存:经过检测合格的镀膜可以进行包装和储存。
包装的目的是保护镀膜免受环境和物理损伤。
常见的包装方式有胶带包装、塑料薄膜封装和真空封装等。
总之,真空镀工艺流程是一项复杂而精细的工艺,需要对镀膜材料、基底材料和各个工艺参数进行严格掌控,才能获得高质量的镀膜产品。
随着技术的发展和应用的拓宽,真空镀工艺在各个领域都发挥着重要的作用,将继续推动科学技术的进步和人类社会的发展。
溅镀,通常指的是磁控溅镀,属于高速低温溅镀法.该工艺要求真空度在1×10-3Torr左右,即1.3×10-3Pa的真空状态充入惰性气体氩气(Ar),并在塑胶基材(阳极)和金属靶材(阴极)之间加上高压直流电,由于辉光放电(glow discharge)产生的电子激发惰性气体,产生等离子体,等离子体将金属靶材的原子轰出,沉积在塑胶基材上. 原理以几十电子伏特或更高动能的荷电粒子轰击材料表面,使其溅射出进入气相,可用来刻蚀和镀膜。
入射一个离子所溅射出的原子个数称为溅射产额(Yield)产额越高溅射速度越快,以Cu,Au,Ag等最高,Ti,Mo,Ta,W等最低。
一般在0.1-10原子/离子。
离子可以直流辉光放电(glow discharge)产生,在10-1—10 Pa 真空度,在两极间加高压产生放电,正离子会轰击负电之靶材而溅射也靶材,而镀至被镀物上。
正常辉光放电(glow discharge)的电流密度与阴极物质与形状、气体种类压力等有关。
溅镀时应尽可能维持其稳定。
任何材料皆可溅射镀膜,即使高熔点材料也容易溅镀,但对非导体靶材须以射频(RF)或脉冲(pulse)溅射;且因导电性较差,溅镀功率及速度较低。
金属溅镀功率可达10W/cm2,非金属<5W/cm2 二极溅镀射:靶材为阴极,被镀工件及工件架为阳极,气体(氩气Ar)压力约几Pa或更高方可得较高镀率。
磁控溅射:在阴极靶表面形成一正交电磁场,在此区电子密度高,进而提高离子密度,使得溅镀率提高(一个数量级),溅射速度可达0.1—1 um/min 膜层附着力较蒸镀佳,是目前最实用的镀膜技术之一。
其它有偏压溅射、反应溅射、离子束溅射等镀膜技术溅镀机设备与工艺(磁控溅镀)溅镀机由真空室,排气系统,溅射源和控制系统组成。
溅射源又分为电源和溅射枪(sputter gun)磁控溅射枪分为平面型和圆柱型,其中平面型分为矩型和圆型,靶材料利用率30- 40%,圆柱型靶材料利用率>50% 溅射电源分为:直流(DC)、射频(RF)、脉冲(pulse),直流:800-1000V(Max)导体用,须可灾弧。
真空双面溅镀工艺流程英文回答:Vacuum double-sided sputtering is a process used in the manufacturing of thin film coatings. It involves depositing thin layers of material onto both sides of a substrate using a sputtering technique in a vacuum chamber. This process is widely used in various industries, including electronics, optics, and automotive.The process begins with the preparation of the substrate, which is usually made of glass or metal. The substrate is cleaned thoroughly to remove any impurities that may affect the quality of the coating. Once the substrate is clean, it is loaded into the vacuum chamber.Next, the chamber is pumped down to a high vacuum to create the necessary conditions for sputtering. This involves removing all air and other gases from the chamber to minimize the presence of contaminants. The vacuum levelis typically in the range of 10^-6 to 10^-8 Torr.After achieving the desired vacuum level, thesputtering process begins. Sputtering is a physical vapor deposition technique where atoms from a target material are ejected and deposited onto the substrate. This is achieved by bombarding the target material with high-energy ions, usually generated by a plasma discharge.The target material is chosen based on the desired properties of the coating. For example, if a reflective coating is required, a metal target such as silver or aluminum may be used. If a transparent conductive coatingis needed, a material like indium tin oxide (ITO) may be used.During the sputtering process, the target material is bombarded with ions, causing atoms to be ejected from the target surface. These ejected atoms travel in straightlines and deposit onto the substrate, forming a thin film coating. The thickness and composition of the coating can be controlled by adjusting the sputtering parameters, suchas the power applied to the target and the gas pressure in the chamber.Once the desired thickness and composition are achieved on one side of the substrate, the process is repeated on the other side. This ensures that both sides of the substrate have a uniform coating.After the sputtering process is complete, the coated substrate is carefully removed from the vacuum chamber. The coating may undergo further processing, such as annealing or etching, depending on the specific application requirements.中文回答:真空双面溅镀是一种用于制造薄膜涂层的工艺流程。
真空溅镀原理溅镀的原理如图主要主要利用辉光放电(glow discharge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面, 靶材的原子被弹出而堆积在基板表面形成薄膜。
溅镀薄膜的性质、均匀度都比蒸镀薄膜来的好,但是镀膜速度却比蒸镀慢很多。
新型的溅镀设备几乎都使用强力磁铁将电子成螺旋状运动以加速靶材周围的氩气离子化, 造成靶与氩气离子间的撞击机率增加, 提高溅镀速率。
一般金属镀膜大都采用直流溅镀,而不导电的陶磁材料则使用RF交流溅镀,基本的原理是在真空中利用辉光放电(glow discharge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面,电浆中的阳离子会加速冲向作为被溅镀材的负电极表面,这个冲击将使靶材的物质飞出而沉积在基板上形成薄膜。
一般来说,利用溅镀制程进行薄膜披覆有几项特点:(1)金属、合金或绝缘物均可做成薄膜材料。
(2)再适当的设定条件下可将多元复杂的靶材制作出同一组成的薄膜。
(3)利用放电气氛中加入氧或其它的活性气体,可以制作靶材物质与气体分子的混合物或化合物。
(4)靶材输入电流及溅射时间可以控制,容易得到高精度的膜厚。
(5)较其它制程利于生产大面积的均一薄膜。
(6)溅射粒子几不受重力影响,靶材与基板位臵可自由安排。
(7)基板与膜的附着强度是一般蒸镀膜的10倍以上,且由于溅射粒子带有高能量,在成膜面会继续表面扩散而得到硬且致密的薄膜,同时此高能量使基板只要较低的温度即可得到结晶膜。
(8)薄膜形成初期成核密度高,可生产10nm以下的极薄连续膜。
(9)靶材的寿命长,可长时间自动化连续生产。
(10)靶材可制作成各种形状,配合机台的特殊设计做更好的控制及最有效率的生产。
一、DC Sputtering原理:(适合导体材料的溅镀)在真空溅镀舱中,打入Ar,电极加数KV的直流电,因而产生辉光放电。
辉光放电将产生Ar( )电浆,电浆中因阴极电位降而加速(阴极带负电荷),冲撞target表面,使target表面粒子溅射,溅射粒子沉积于substrate上,形成薄膜。
真空溅镀原理
在真空环境中,被溅射出来的金属原子或离子在真空的作用下,通过加速,使其碰撞到基片上,而处于基片上的金属原子或离子被高速而有效地“捕获”。
在基片上留下一个原子团,这些原子团被称为溅射源。
利用真空溅镀的原理,在真空条件下利用高速电子束对金属材料进行轰击,使其原子或离子在基片上沉积出所需的厚度和性能的薄膜。
电子束轰击金属材料时,与材料发生作用的是高能电子(带负电),而不是材料表面所具有的正离子(带正电)。
所以在轰击金属材料时,发生轰击的束流所携带的能量必须大于被轰击的金属材料表面所能承受的能量(如能量为10 eV)。
如果束流具有足够高的能量,就能使金属表面发生电离(原子被电离为离子);如果束流较小,则可能使表面上还没有被轰击到的原子或离子产生电离(形成新原子或新离子)。
这时轰击到材料上的束流就具有较高的能量(如束流为30 eV时,每千克金属被轰击产生的能量约为20 eV)。
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真空镀工艺技术真空镀工艺技术是一种在真空环境下进行金属膜镀覆的工艺技术。
它通过在真空中加热、蒸发金属材料或者溅射,将金属粒子沉积在基底表面,形成一层均匀的金属膜。
这种工艺技术广泛应用于科研、电子、光学、反射镜、涂层等领域。
真空镀工艺技术的核心是在减压或者无气环境下进行金属膜的制备。
其基本流程包括:真空抽气、加热蒸发、沉积、冷却等步骤。
首先,将待镀物放入真空腔室中,通过真空泵进行抽气,将腔体内部的气体抽尽,使得腔中真空度达到要求。
这一步是为了去除待镀物表面的氧化物和杂质,以保证金属膜的质量。
接下来,加热待镀物。
金属材料被加热至其熔点以上,使其蒸发为金属粒子,同时还会激活金属离子。
这种加热方式可以采用电阻加热、电子束加热、电弧加热等方法。
加热过程中,需要控制加热功率、温度和时间,以及待镀物与蒸发源之间的距离,以确保金属粒子能够均匀地被沉积在基底表面。
然后,将蒸发的金属粒子沉积在待镀物的表面,形成金属膜。
这一过程中,需要控制沉积速率和膜层厚度,以及基底的旋转速度和倾斜角度。
通过调节腔室内部的气氛成分和压力,还可以使得金属粒子在基底表面形成特定的结构。
最后,对金属膜进行冷却。
金属膜在沉积完成后,需要进行冷却处理,以增强其结构稳定性和降低内应力。
冷却过程可以通过控制真空环境温度或者在气氛中通入特定气体来实现。
利用真空镀工艺技术可以制备出具有一定性能和特殊功能的金属膜,例如金属镜面反射膜、防反射膜、抗磨膜、防腐蚀膜等,广泛应用于电子器件、光学仪器、仪表等工业。
同时,该技术还用于电子封装材料、涂料、塑料等的表面处理,提高产品的耐用性和装饰性。
总之,真空镀工艺技术是一种重要的金属制备技术,通过在真空环境中进行金属膜镀覆,可以获得均匀、致密的薄膜,具有广泛的应用前景。
未来,随着纳米技术的快速发展,真空镀工艺技术将不断改进和优化,为各个领域的科学研究和工业制造带来更多可行的解决方案。
技術概況鍍膜技術所謂的低溫真空濺鍍(Sputtering)表面鍍膜處理,主要是在金屬、塑膠、玻璃或其他材質表面予以鍍膜處理,不僅具有低成本、高亮度、金屬質感佳的優點,因有別於傳統的水電鍍模式,因此具有環保、可回收等特性,其應用範圍涵括行動電話外殼、筆記型電腦EMI Shielding(防電磁波干擾)鍍膜處理及外觀鍍膜、感溫棒表面處理、按鍵鍍膜雷雕、觸控面板薄膜處理、導光板鍍膜處理、ITO導電玻璃薄膜處理、光電傳輸光柵處理、金屬反射膜、光學鏡片鍍膜、塑膠材料鍍線路板、軟性PCB前段製程、液晶顯示器鍍膜處理、OLED鍍膜處理、PLED鍍膜處理、PDP鍍膜處理、DWDM 鍍膜處理、微機光電材料及耐米材料等等,其用途極為廣泛。
仕欽的低溫真空濺鍍目前是以金屬材質為主要的濺鍍材料,而低溫真空濺鍍未來可以配合奈米材料來進行加工,是目前少數能夠應用奈米材料加工的工法之一,因此,低溫真空濺鍍未來的發展前景頗被看好。
仕欽目前的鍍膜技術為物理氣相沉積法(PVD),PVD的製作過程主要包括三個階段:(1)薄膜材料經由蒸發、濺鍍、或離子鍍等處理方式,由固態或液態激發為氣態。
(2)薄膜材料的氣態原子、分子、或離子,由蒸發源穿越真空,到達基座表面。
(3)材料抵達基座表面後沉積而逐漸形成薄膜。
傳統的真空濺鍍技術的工作溫度大多落在150℃以上,因為溫度較高的關係,所以使得可加工的產品受到限制,仕欽所發展的連續式低溫真空濺鍍技術能將工作溫度降低至60℃的水準,因此以往無法加工的塑膠纇具熱塑性材質在此一技術工作環境之下,開始能夠進行表面真空濺鍍的加工,在真空濺鍍的領域當中,可算是一種突破,仕欽目前的製程技術也取得了專利權,短期內將不易出現競爭對手。
簡介奈米所謂的奈米(Nanometer)(nm)與公里、公尺(米)、公分,都是『長度』單位名詞。
如果將單位由大至小排列則是:公里(km)→米(m)→毫米(mm)→微米(μm)→奈米(nm)。
介绍一下我所了解的,真空镀分为蒸发镀、溅射镀、离子镀等几种,所用材料可以是金属也可以是非金属,如氧化物等,可以实现许多颜色,如镀铝达到镜面银、镀镍就是镜面灰,还可以镀不锈钢、铬、锡等,按导不导电分,有VM和NCVM,用在电子行业,一般还要配套的印刷油墨和喷涂涂料,要能通过相关测试。
一般镀膜都要先喷底漆再镀,然后喷面漆,镀在塑料键的背面就一般不用喷面漆,而改为印刷保护油墨。
为实现各种颜色效果,有印刷颜色后再镀,有喷涂颜色后镀,还可以在镀完后喷有颜色的中涂,然后喷面漆,可以实现镭雕字符。
目前在手机按键行业,为防止电池干扰,NCVM(不到电镀)较流行,有镀Sn的或铟的,有镀铬及SiO的,对了,镀氧化硅的对油墨要求高,喷涂的、印刷的。
真空镀膜中常用的方法有真空蒸发和离子溅射。
真空蒸发镀膜是在真空度不低于10-2Pa的环境中,用电阻加热或电子束和激光轰击等方法把要蒸发的材料加热到一定温度,使材料中分子或原子的热振动能量超过表面的束缚能,从而使大量分子或原子蒸发或升华,并直接沉淀在基片上形成薄膜。
离子溅射镀膜是利用气体放电产生的正离子在电场的作用下的高速运动轰击作为阴极的靶,使靶材中的原子或分子逸出来而沉淀到被镀工件的表面,形成所需要的薄膜。
真空蒸发镀膜最常用的是电阻加热法,其优点是加热源的结构简单,造价低廉,操作方便;缺点是不适用于难熔金属和耐高温的介质材料。
电子束加热和激光加热则能克服电阻加热的缺点。
电子束加热上利用聚焦电子束直接对被轰击材料加热,电子束的动能变成热能,使材料蒸发。
激光加热是利用大功率的激光作为加热源,但由于大功率激光器的造价很高,目前只能在少数研究性实验室中使用。
溅射技术与真空蒸发技术有所不同。
“溅射”是指荷能粒子轰击固体表面(靶),使固体原子或分子从表面射出的现象。
射出的粒子大多呈原子状态,常称为溅射原子。
用于轰击靶的溅射粒子可以是电子,离子或中性粒子,因为离子在电场下易于加速获得所需要动能,因此大都采用离子作为轰击粒子。