真空溅镀

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，靶材与基板位置可自由安排。

(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。

湿法工艺：*1.化学浸镀2.电镀3.喷导电涂料干法工艺1.真空蒸镀2.阴极溅镀3.离子镀4.烫金5.熔融喷镀真空蒸镀法是在高度真空条件下加热金属，使其熔融、蒸发，冷却后在塑料表面形成金属薄膜的方法。

常用的金属是铝等低熔点金属。

加热金属的方法：有利用电阻产生的热能，也有利用电子束的。

在对塑料制品实施蒸镀时，为了确保金属冷却时所散发出的热量不使树脂变形，必须对蒸镀时间进行调整。

此外，熔点、沸点太高的金属或合金不适合于蒸镀。

置待镀金属和被镀塑料制品于真空室内，采用一定方法加热待镀材料，使金属蒸发或升华，金属蒸汽遇到冷的塑料制品表面凝聚成金属薄膜。

在真空条件下可减少蒸发材料的原子、分子在飞向塑料制品过程中和其他分子的碰撞，减少气体中的活性分子和蒸发源材料间的化学反应（如氧化等），从而提供膜层的致密度、纯度、沉积速率和与附着力。

通常真空蒸镀要求成膜室内压力等于或低于10-2Pa，对于蒸发源与被镀制品和薄膜质量要求很高的场合，则要求压力更低（10-5Pa ）。

镀层厚度0.04-0.1um,太薄，反射率低；太厚，附着力差，易脱落。

厚度0.04时反射率为90%**真空离子镀，又称真空镀膜.真空电镀的做法现在是一种比较流行的做法，做出来的产品金属感强，亮度高．而相对其他的镀膜法来说，成本较低，对环境的污染小，现在为各行业广泛采用．真空电镀适用范围较广，如ABS料、ABS+PC料、PC料的产品.同时因其工艺流程复杂、环境、设备要求高，单价比水电镀昂贵.现对其工艺流程作简要介绍：产品表面清洁--〉去静电--〉喷底漆--〉烘烤底漆--〉真空镀膜--〉喷面漆--〉烘烤面漆--〉包装.一般真空电镀的做法是在素材上先喷一层底漆，再做电镀．由于素材是塑料件，在注塑时会残留空气泡，有机气体，而在放置时会吸入空气中的水分．另外，由于塑料表面不够平整，直接电镀的工件表面不光滑，光泽低，金属感差，并且会出现气泡，水泡等不良状况．喷上一层底漆以后，会形成一个光滑平整的表面，并且杜绝了塑料本身存在的气泡水泡的产生，使得电镀的效果得以展现．真空电镀可分为一般真空电镀、UV真空电镀、真空电镀特殊.工艺有蒸镀、溅镀、枪色等.水电镀因工艺较简单，从设备到环境得要求均没有真空离子镀苛刻，从而被广泛应用.但水电镀有个弱点，只能镀ABS料和ABS+PC料（此料镀的效果也不是很理想）.而ABS料耐温只有80℃,这使得它的应用范围被限制了.而真空电镀可达200℃左右，这对使用在高温的部件就可以进行电镀处理了.像风嘴、风嘴环使用PC料，这些部件均要求耐130℃的高温.另，一般要求耐高温的部件，做真空电镀都要在最后喷一层UV 油，这样使得产品表面即有光泽、有耐高温、同时又保证附着力.两种工艺的优缺点：A、简单来说，真空电镀不过UV油，其附着力很差，无法过百格TEST，而水电镀的明显好于真空电镀！因此，为保证真空电镀的附着力，均需后续进行特殊的喷涂处理,成本当然高些.B、水电镀颜色较单调，一般只有亮银和亚银等少数几种，对于闪银、魔幻蓝、裂纹、水滴银等五花八门的七彩色就无能为力了.而真空电镀可以解决七彩色的问题.C、水电镀一般的镀层材质采用“六价铬”，这是非环保材料.对于“六价铬”有如下的要求：欧盟：76/769/EEC：禁止使用；94/62/EC：<100ppm；ROHS：<1000ppm如此严格的要求，国内一些厂家已开始尝试使用“三价铬”来替代“六价铬”；而真空电镀使用的镀层材质广泛、容易符合环保要求.简单一点，就是在真空状态下将需要涂覆在产品表面的膜层材料通过等离子体离化后沉积在工件表面的表面处理技术.它有真空蒸发镀，溅射镀，离子镀等，获得这些沉积方法的途径有多种：电加热、离子束、电子束、直流溅射、磁控溅射、中频溅射、射频建设、脉冲溅射、微波增强等离子体、多弧等等很多种方法，可以根据的需求和经济技术条件考虑选用的涂层设备.相对于传统的湿发电镀，真空电镀具有以下优点：1.沉积材料广泛：可沉积铝、钛、锆等湿法电镀无法沉积的低电位金属，通以反应气体和合金靶材更是可以沉积从合金到陶瓷甚至是金刚石的涂层，而且可以根据需要设计涂层体系.2.节约金属材料：由于真空涂层的附着力、致密度、硬度、耐腐蚀性能等相当优良，沉积的镀层可以远远小于常规湿法电镀镀层，达到节约的目的.3.无环境污染：由于所有镀层材料都是在真空环境下通过等离子体沉积在工件表面，没有溶液污染，所以对环境的危害相当小.但是由于获得真空和等离子体的仪器设备精密昂贵，而且沉积工艺还掌握在少数技术人员手中，没有大量被推广，其投资和日常生产维护费用昂贵.但是随着社会的不断进步，真空电镀的优势会越来越明显，在某些行业取代传统的湿法电镀是大势所趋！真空离子镀，又称真空镀膜.真空电镀的做法现在是一种比较流行的做法，做出来的产品金属感强，亮度高．而相对其他的镀膜法来说，成本较低，对环境的污染小，现在为各行业广泛采用．真空电镀适用范围较广，如ABS料、ABS+PC料、PC料的产品.同时因其工艺流程复杂、环境、设备要求高，单价比水电镀昂贵.现对其工艺流程作简要介绍：产品表面清洁--〉去静电--〉喷底漆--〉烘烤底漆--〉真空镀膜--〉喷面漆--〉烘烤面漆--〉包装.一般真空电镀的做法是在素材上先喷一层底漆，再做电镀．由于素材是塑料件，在注塑时会残留空气泡，有机气体，而在放置时会吸入空气中的水分．另外，由于塑料表面不够平整，直接电镀的工件表面不光滑，光泽低，金属感差，并且会出现气泡，水泡等不良状况．喷上一层底漆以后，会形成一个光滑平整的表面，并且杜绝了塑料本身存在的气泡水泡的产生，使得电镀的效果得以展现．真空电镀可分为一般真空电镀、UV真空电镀、真空电镀特殊.工艺有蒸镀、溅镀、枪色等.水电镀因工艺较简单，从设备到环境得要求均没有真空离子镀苛刻，从而被广泛应用.但水电镀有个弱点，只能镀ABS料和ABS+PC料（此料镀的效果也不是很理想）.而ABS料耐温只有80℃,这使得它的应用范围被限制了.而真空电镀可达200℃左右，这对使用在高温的部件就可以进行电镀处理了.像风嘴、风嘴环使用PC料，这些部件均要求耐130℃的高温.另，一般要求耐高温的部件，做真空电镀都要在最后喷一层UV 油，这样使得产品表面即有光泽、有耐高温、同时又保证附着力.两种工艺的优缺点：A、简单来说，真空电镀不过UV油，其附着力很差，无法过百格TEST，而水电镀的明显好于真空电镀！因此，为保证真空电镀的附着力，均需后续进行特殊的喷涂处理,成本当然高些.B、水电镀颜色较单调，一般只有亮银和亚银等少数几种，对于闪银、魔幻蓝、裂纹、水滴银等五花八门的七彩色就无能为力了.而真空电镀可以解决七彩色的问题.C、水电镀一般的镀层材质采用“六价铬”，这是非环保材料.对于“六价铬”有如下的要求：欧盟：76/769/EEC：禁止使用；94/62/EC：<100ppm；ROHS：<1000ppm如此严格的要求，国内一些厂家已开始尝试使用“三价铬”来替代“六价铬”；而真空电镀使用的镀层材质广泛、容易符合环保要求.简单一点，就是在真空状态下将需要涂覆在产品表面的膜层材料通过等离子体离化后沉积在工件表面的表面处理技术.它有真空蒸发镀，溅射镀，离子镀等，获得这些沉积方法的途径有多种：电加热、离子束、电子束、直流溅射、磁控溅射、中频溅射、射频建设、脉冲溅射、微波增强等离子体、多弧等等很多种方法，可以根据的需求和经济技术条件考虑选用的涂层设备.相对于传统的湿发电镀，真空电镀具有以下优点：1.沉积材料广泛：可沉积铝、钛、锆等湿法电镀无法沉积的低电位金属，通以反应气体和合金靶材更是可以沉积从合金到陶瓷甚至是金刚石的涂层，而且可以根据需要设计涂层体系.2.节约金属材料：由于真空涂层的附着力、致密度、硬度、耐腐蚀性能等相当优良，沉积的镀层可以远远小于常规湿法电镀镀层，达到节约的目的.3.无环境污染：由于所有镀层材料都是在真空环境下通过等离子体沉积在工件表面，没有溶液污染，所以对环境的危害相当小.但是由于获得真空和等离子体的仪器设备精密昂贵，而且沉积工艺还掌握在少数技术人员手中，没有大量被推广，其投资和日常生产维护费用昂贵.但是随着社会的不断进步，真空电镀的优势会越来越明显，在某些行业取代传统的湿法电镀是大势所趋！***真空溅镀流程：先给注塑好的壳体清洗，而后喷涂一层UV底漆，再用真空溅镀机镀上一层金属膜，利用的也是原子物理气相沉积，出来以后再覆盖一层UV面漆。

真空溅射镀膜原理
真空溅射镀膜是利用等离子体在真空室中的高速运动，在蒸发材料表面沉积出一层厚度极薄、均匀致密的薄膜，是一种重要的物理气相沉积技术。

与传统的物理气相沉积工艺相比，它具有制备技术成熟、沉积速度快、薄膜厚度均匀、涂层均匀性好等特点，被广泛用于材料表面的镀膜处理。

真空溅射镀膜按其溅射方式不同分为离子镀和磁控溅射两种，它主要是利用强电离气体放电在靶表面形成等离子体，通过控制靶材中原子或离子的运动方向和能量而得到所需的薄膜。

一、离子镀
离子镀是用强电离气体放电在金属或金属与非金属基体之间沉积出一层厚度极薄（几个到几十个原子层）的膜，这是一种比较简单和实用的方法。

其原理是将待镀的金属或非金属基体放入真空室内，在较高真空条件下使其表面电离，在等离子体放电过程中形成离子轰击工件表面，并把能量传给工件。

由于工件表面已被电离，在高速碰撞下可使工件表面形成厚度极薄（几个到几十个原子层）的薄膜。

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关于真空电镀的相关知识真空电镀主要包括：真空蒸镀、溅射镀和离子镀几种类型。

它们都是采用在真空条件下，通过蒸馏或溅射等方式在塑件表面沉积各种金属和非金属薄膜，通过这样的方式可以得到非常薄的表面镀层，同时具有速度快附着力好的突出优点，但是价格也较高，可以进行操作的金属类型较少，一般用来作较高档产品的功能性镀层，例如作为内部屏蔽层使用。

常见的塑胶产品电镀工艺有两种：水电镀和真空离子镀.真空离子镀，又称真空镀膜.真空电镀的做法现在是一种比较流行的做法，做出来的产品金属感强，亮度高．而相对其他的镀膜法来说，成本较低，对环境的污染小，现在为各行业广泛采用．真空电镀适用范围真空电镀适用范围较广，如ABS料、ABS+PC料、PC料的产品.同时因其工艺流程复杂、环境、设备要求高，单价比水电镀昂贵.现对其工艺流程作简要介绍：产品表面清洁--〉去静电--〉喷底漆--〉烘烤底漆--〉真空镀膜--〉喷面漆--〉烘烤面漆--〉包装.真空电镀的做法一般真空电镀的做法是在素材上先喷一层底漆，再做电镀．由于素材是塑料件，在注塑时会残留空气泡，有机气体，而在放置时会吸入空气中的水分．另外，由于塑料表面不够平整，直接电镀的工件表面不光滑，光泽低，金属感差，并且会出现气泡，水泡等不良状况．喷上一层底漆以后，会形成一个光滑平整的表面，并且杜绝了塑料本身存在的气泡水泡的产生，使得电镀的效果得以展现．真空电镀可分为：一般真空电镀、UV真空电镀、真空电镀特殊.工艺有蒸镀、溅镀、枪色等.应用举例：PC料耐温130度，只有“真空电镀+UV油光固”才可达到耐130度高温要求。

而一般的水电镀是无法对PC料进行电镀的！真空蒸镀法是在高度真空条件下加热金属，使其熔融、蒸发，冷却后在塑料表面形成金属薄膜的方法。

常用的金属是铝等低熔点金属。

加热金属的方法：有利用电阻产生的热能，也有利用电子束的。

在对塑料制品实施蒸镀时，为了确保金属冷却时所散发出的热量不使树脂变形，必须对蒸镀时间进行调整。