PVD涂层流程
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VD (Physical Vapor Deposition) 即物理气相沉积,分为:真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜。
我们通常所说的PVD镀膜,指的就是真空离子镀膜;通常说的NCVM镀膜,就是指真空蒸发镀膜和真空溅射镀。
真空蒸镀基本原理:在真空条件下,使金属、金属合金等蒸发,然后沉积在基体表面上,蒸发的方法常用电阻加热,电子束轰击镀料,使蒸发成气相,然后沉积在基体表面,历史上,真空蒸镀是PVD法中使用最早的技术。
溅射镀膜基本原理:充氩(Ar)气的真空条件下,使氩气进行辉光放电,这时氩(Ar)原子电离成氩离子(Ar+),氩离子在电场力的作用下,加速轰击以镀料制作的阴极靶材,靶材会被溅射出来而沉积到工件表面。
溅射镀膜中的入射离子,一般采用辉光放电获得,在l0-2Pa~10Pa范围,所以溅射出来的粒子在飞向基体过程中,易和真空室中的气体分子发生碰撞,使运动方向随机,沉积的膜易于均匀。
离子镀基本原理:在真空条件下,采用某种等离子体电离技术,使镀料原子部分电离成离子,同时产生许多高能量的中性原子,在被镀基体上加负偏压。
这样在深度负偏压的作用下,离子沉积于基体表面形成薄膜。
离子镀的工艺过程:蒸发料的粒子作为带正电荷的高能离子在高压阴极(即工件)的吸引下,以很高的速度注入到工件表面。
离子镀的作用过程如下:蒸发源接阳极,工件接阴极,当通以三至五千伏高压直流电以后,蒸发源与工件之间产生辉光放电。
由于真空罩内充有惰性氩气,在放电电场作用下部分氩气被电离,从而在阴极工件周围形成一等离子暗区。
带正电荷的氩离子受阴极负高压的吸引,猛烈地轰击工件表面,致使工件表层粒子和脏物被轰溅抛出,从而使工件待镀表面得到了充分的离子轰击清洗。
随后,接通蒸发源交流电源,蒸发料粒子熔化蒸发,进入辉光放电区并被电离。
带正电荷的蒸发料离子,在阴极吸引下,随同氩离子一同冲向工件,当抛镀于工件表面上的蒸发料离子超过溅失离子的数量时,则逐渐堆积形成一层牢固粘附于工件表面的镀层。
概要:1、真空电镀(PVD)UV底漆-涂装方式机械喷涂和手工喷涂。
2、真空电镀(PVD)UV底漆-涂料性状序号项目标准1涂料外观无杂质的透明胶液2颜色(号,铁/钴比色)≤23粘度(涂4#杯,S/20℃)13±34固化速度...1、真空电镀(PVD)UV底漆-涂装方式机械喷涂和手工喷涂。
2、真空电镀(PVD)UV底漆-涂料性状序号项目标准 1涂料外观无杂质的透明胶液2颜色(号,铁/钴比色)≤23粘度(涂4#杯,S/20℃)13±34固化速度(m/min)6(3KW中压汞灯1支,灯距25cm)5固含量(%)≥956贮存稳定性80℃×72hr通过3、真空电镀(PVD)UV底漆-涂膜性能序号项目标准1漆膜外观平整、光滑、无针眼、缩孔 2光泽度(%60)≥983铅笔硬度(H)≥1H(底漆)≥2H (面漆)4c性(mm)≤55弯曲附着力(划格法,级) ≤16耐热性PC基材:120℃烘烤2hr无变化ABS基材:80℃烘烤2hr无变化4、真空电镀(PVD)UV底漆-施工注意事项4.1 UV漆应避光封存于阴凉、干燥、远离火源处;贮存期为六个月(30℃以下),超期后经检验合格可继续使用。
4.2 UV漆可直接使用,使用时不得混入水、油等任何溶剂,禁止往UV涂料中掺入稀释剂。
4.3 应避免皮肤直接接触UV漆,操作时应戴上防护眼镜和薄膜手套,若UV 漆溅上皮肤,应立即用肥皂水洗净。
4.4 生产过程中,要经常观察紫外灯的工作状态,必须保证每盏灯正常工作。
4.5 UV漆使用前用400目滤布过滤。
真空电镀(PVD)UV底漆1、工艺流程前处理→除油→除尘→喷涂UV底漆→流平→紫外线固化→镀膜工序→喷涂UV面漆→流平→紫外光固化→包装2、施工条件:2.1 除尘:用压缩空气将工件吹干净,场地使用前用湿拖布拖净除尘,保证整个工作场地无尘粒。
2.2 喷漆:选用雾化好的喷枪,厚薄均匀喷涂,注意不要少喷、漏喷,以免出现润湿不良的缩孔和涂膜太薄的桔皮现象。
半导体 pvd工艺流程半导体PVD工艺流程半导体PVD(Physical Vapor Deposition,物理气相沉积)工艺是一种常用的半导体制备工艺,用于在半导体器件表面形成薄膜层。
PVD工艺主要通过物质从固体到气体的相变,再从气体到固体的相变,将薄膜材料沉积在半导体器件表面上。
PVD工艺流程主要包括以下几个步骤:1. 清洗:在进行PVD工艺之前,需要对半导体器件进行清洗,以去除表面的杂质和污染物。
清洗过程通常包括溶剂清洗、超声波清洗和离子清洗等步骤,确保器件表面干净。
2. 预处理:在清洗后,需要进行一系列的预处理步骤,以增强薄膜层与半导体器件表面的附着力。
预处理方法包括表面活化、气体处理和化学处理等,以提高薄膜层的质量和性能。
3. 蒸发源加载:PVD工艺中的蒸发源是提供薄膜材料的源头,不同的材料需要不同的蒸发源。
在蒸发源加载步骤中,将薄膜材料装入蒸发源,通常使用坩埚或靶材等形式。
4. 抽真空:在进行PVD工艺之前,需要将反应腔室内的气体抽除,以维持良好的真空环境。
通过真空泵等设备,将腔室内的气体抽出,使气压降低到较低的范围,以确保薄膜材料的沉积质量。
5. 沉积:在抽真空后,开始进行薄膜层的沉积。
通过控制蒸发源的温度和气压,使薄膜材料从固体相转变为气体相,并在半导体器件表面沉积形成薄膜层。
沉积过程可以通过物理气相反应、热蒸发、电子束蒸发等方式实现。
6. 薄膜成型:沉积完成后,需要对薄膜进行成型和调整,以满足具体的器件要求。
成型过程可以通过退火、热处理、离子注入等方式进行,以改变薄膜的结构和性能。
7. 检测和测试:在PVD工艺完成后,需要对薄膜层进行检测和测试,以确保其质量和性能。
常用的检测手段包括扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)等。
8. 后处理:在检测和测试完成后,对薄膜层进行一些必要的后处理步骤,以提高其稳定性和可靠性。
后处理方法包括退火、氧化、电镀等,以修复缺陷和改善薄膜的性能。
pvd电镀工艺流程及详解
PVD(Physical Vapor Deposition,物理气相沉积)是一种通过物理方法在基材表面沉积薄膜的电镀工艺。
下面是PVD电镀工艺流程的详细解释:
1. 清洗处理:在进行PVD电镀之前,首先需要将待电镀的基材进行彻底的清洗。
清洗的目的是去除基材表面的杂质、油脂和氧化物等有害物质,保证基材表面平整干净。
2. 预处理:清洗后的基材需要经过预处理,以提高电镀膜的附着力和均匀度。
常见的预处理方法有机械打磨、化学腐蚀、激光处理等。
3. 蒸发源装填:PVD电镀过程中需要使用蒸发源来提供材料原子。
蒸发源装填是将材料蒸发源放置在特定的位置,通过加热使其蒸发,并将蒸发的金属原子堆积在基材表面形成薄膜。
4. 脉冲磁控溅射:PVD电镀中脉冲磁控溅射是常用的一种方法。
该方法通过阴极离子轰击产生的高能离子使蒸发材料从蒸发源解离,并以脉冲方式沉积在基材表面。
5. 离子辅助沉积:在PVD电镀过程中,利用离子轰击对薄膜进行压实和改良,以提高膜的密实性和附着力。
离子源会加速并轰击薄膜表面,使其更加均匀和稳定。
6. 结晶处理:电镀薄膜沉积后,通常需要进行结晶处理以提高薄膜的结晶度和性能。
结晶处理是通过加热或其他方法使薄膜内部原子重新排列,形成结晶结构。
7. 后处理:PVD电镀完成后,还需要进行后处理,包括表面抛光、清洗和防护等步骤,以去除表面污染物,提高薄膜质量和保护薄膜不受外界环境的影响。
这是PVD电镀工艺的主要流程。
PVD电镀工艺具有优点包括高纯度、高附着力、环保等。
它广泛应用于各种领域,如电子、光学、钢铁、汽车等。
pvd涂层工艺流程PVD涂层是一种高效可靠的表面处理技术,可以提高材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性、降低摩擦系数等。
下面是一篇关于PVD涂层工艺流程的详细介绍。
PVD涂层工艺流程包括前处理、涂层过程和后处理三个部分。
首先是前处理环节。
在开始涂层之前,必须对待涂层表面进行彻底的清洁处理。
这是为了保证涂层的附着力和质量。
前处理主要包括超音波清洗和表面粗糙度处理两个步骤。
超音波清洗是将待涂层物体浸入超音波清洗槽中,通过超音波振荡的作用,将表面的污物和杂质彻底去除,确保表面洁净。
然后通过表面粗糙度处理仪器对待涂层表面进行处理,以提供更好的附着力。
然后是涂层过程。
涂层过程使用的主要设备是PVD真空镀膜机。
待涂层物体放置在真空室内,并进行抽真空。
然后,利用蒸发、溅射、离子束等方法,将源材料蒸发或溅射成离子态,并沉积在待涂层表面上,形成涂层。
源材料可以是金属、合金或化合物等。
涂层的形成需要控制好温度、真空度、沉积速率等参数,以确保涂层的质量。
涂层过程中涉及到的步骤有源材料的加载、抽真空、辅助加热、沉积、离子清洗等。
先将源材料加载到真空室内并封闭好,然后启动抽真空系统,将真空度降低到所需的范围。
接下来,通过辅助加热将待涂层物体和源材料加热到适当的温度,以促进沉积。
然后通过控制源材料的蒸发或溅射,将离子沉积在待涂层表面上,并形成涂层。
最后,通过离子清洗,清除残留的气体和杂质,提高涂层的质量。
最后是后处理环节。
涂层完成后,还需要进行一些后处理步骤,以进一步提高涂层的性能和外观。
主要的后处理步骤包括退火处理和表面抛光。
退火处理是将涂层物体加热到一定温度并保持一段时间,以消除残余应力和提高涂层的结晶度。
表面抛光是利用抛光设备对待涂层表面进行抛光,以提高外观质量。
PVD涂层工艺流程需要严格控制各个环节的参数和质量,以确保涂层的性能和质量。
在前处理环节,必须彻底清洁涂层表面,并提供良好的粗糙度。
在涂层过程中,需要精确控制温度、真空度等参数,确保源材料顺利沉积在待涂层表面上。
举例说明pvd的主要过程。
PVD(Physical Vapor Deposition)是一种常用的薄膜制备技术,通过将材料以固体的形式加热并蒸发,然后在基底上沉积形成薄膜。
下面将以举例的方式来说明PVD的主要过程。
1. 蒸发:PVD的第一步是将材料加热至其蒸发温度,使其转变为气态。
例如,将金属铝加热至其蒸发温度约为2000°C,然后通过真空将其转变为气态铝。
这个过程称为蒸发。
2. 运输:蒸发后的材料以气体的形式通过真空管道输送到沉积室。
例如,气态铝通过真空管道被输送到沉积室。
3. 沉积:在沉积室中,气态材料遇到基底表面后会重新变为固态,形成薄膜沉积在基底上。
例如,气态铝在基底表面冷却后重新变为固态铝,形成铝薄膜。
4. 控制:PVD过程中需要对温度、压力、沉积速率等参数进行控制,以确保薄膜的质量和性能。
例如,通过控制蒸发温度和基底温度来控制薄膜的成分和结构。
5. 薄膜性能测试:沉积完成后,需要对薄膜进行性能测试,以评估其质量和性能。
例如,可以使用扫描电子显微镜(SEM)来观察薄膜的表面形貌,使用X射线衍射(XRD)来分析薄膜的晶体结构。
6. 后处理:在薄膜沉积完成后,可能需要进行后处理步骤,以改善薄膜的性能或形貌。
例如,可以使用热处理、退火或离子轰击等方法来改善薄膜的结晶度或致密性。
7. 应用:PVD技术广泛应用于各个领域,如电子、光学、机械等。
例如,在光学领域,可以使用PVD技术制备金属反射膜,用于镜面反射或光学滤波器。
8. 薄膜厚度控制:在PVD过程中,需要控制薄膜的厚度,以满足不同应用的需求。
例如,在光学薄膜制备中,需要控制薄膜的厚度在几纳米到几微米的范围内。
9. 选择合适的材料:PVD过程中,需要选择合适的材料来制备所需的薄膜。
例如,在太阳能电池中,可以使用PVD技术制备透明导电氧化物薄膜,如氧化锌。
10. PVD装备:PVD过程需要使用专门的设备和装备,如蒸发器、真空系统、沉积室等。
PVD加工工艺流程一、前处理工艺: 1.来料抽检 2.电镀件过碱去油 ,清水清洗.4.过酸表面洁化 ,清水清洗5.丙酮+滑石粉清洗6.擦洗.二、上挂三、PVD处理工艺: 1.烘烤:80摄食度2.镀膜: 真空抽到4.5-2帕保持真空度2.8-1帕成膜四、出炉五、下挂六、全检PVD简介1. PVD的含义—PVD是英文Physical Vapor Deposition的缩写,中文意思是“物理气相沉积”,是指在真空条件下,用物理的方法使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技术。
2. PVD镀膜和PVD镀膜机—PVD(物理气相沉积)镀膜技术主要分为三类,真空蒸发镀膜、真空溅射镀和真空离子镀膜。
对应于PVD技术的三个分类,相应的真空镀膜设备也就有真空蒸发镀膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机这三种。
近十多年来,真空离子镀膜技术的发展是最快的,它已经成为当今最先进的表面处理方式之一。
我们通常所说的PVD镀膜,指的就是真空离子镀膜;通常所说的PVD镀膜机,指的也就是真空离子镀膜机。
3. PVD镀膜技术的原理—PVD镀膜(离子镀膜)技术,其具体原理是在真空条件下,采用低电压、大电流的电弧放电技术,利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离,利用电场的加速作用,使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。
4. PVD镀膜膜层的特点—采用PVD镀膜技术镀出的膜层,具有高硬度、高耐磨性(低摩擦系数)、很好的耐腐蚀性和化学稳定性等特点,膜层的寿命更长;同时膜层能够大幅度提高工件的外观装饰性能。
5. PVD镀膜能够镀出的膜层种类—PVD镀膜技术是一种能够真正获得微米级镀层且无污染的环保型表面处理方法,它能够制备各种单一金属膜(如铝、钛、锆、铬等),氮化物膜(TiN、ZrN、CrN、TiAlN)和碳化物膜(TiC、TiCN),以及氧化物膜(如TiO等)。
6. PVD镀膜膜层的厚度—PVD镀膜膜层的厚度为微米级,厚度较薄,一般为0.3μm ~5μm,其中装饰镀膜膜层的厚度一般为0.3μm ~1μm ,因此可以在几乎不影响工件原来尺寸的情况下提高工件表面的各种物理性能和化学性能,镀后不须再加工。
举例说明pvd的主要过程。
1. PVD的主要过程之一是物理气相沉积。
在这个过程中,通过将固态材料加热至高温并将其转变为气体,然后将气体输送到目标材料表面,使其沉积在表面上。
例如,在制备薄膜时,可以使用物理气相沉积来将金属材料沉积在基底上。
2. PVD的另一个重要过程是磁控溅射。
在这个过程中,将目标材料放置在真空腔室中,并使用磁场引导离子束轰击目标材料,使其从表面释放出来并沉积在基底上。
例如,可以使用磁控溅射来制备高质量的薄膜,如金属氧化物薄膜。
3. 电弧离子镀是PVD过程的另一种形式。
在这个过程中,通过在真空腔室中产生弧光放电,将目标材料蒸发并形成离子,然后将离子沉积在基底上。
这种方法可以用于制备高硬度的薄膜,如氮化硅薄膜。
4. 蒸发是PVD过程中常用的一种方法。
在蒸发过程中,将目标材料加热至其蒸发温度,然后使蒸发的材料沉积在基底上。
这种方法常用于制备金属薄膜、光学薄膜等。
例如,在制备太阳能电池时,可以使用蒸发方法将金属薄膜沉积在硅基底上。
5. PVD过程中的溅射是一种重要的方法。
在溅射过程中,通过将高能粒子轰击目标材料,使目标材料从表面释放出来并沉积在基底上。
这种方法可以用于制备各种材料的薄膜,如金属、绝缘体、半导体等。
例如,在制备显示器的涂层过程中,可以使用溅射方法将ITO (锡氧化铟)薄膜沉积在玻璃基底上。
6. 离子束沉积是PVD过程中的一种技术。
在离子束沉积过程中,通过加速离子束并将其引导到目标材料上,使目标材料从表面释放出来并沉积在基底上。
这种方法可以用于制备高质量的薄膜,如硅薄膜。
例如,在制备集成电路时,可以使用离子束沉积来形成细微的结构。
7. 磁控电弧溅射是一种结合了磁控溅射和电弧离子镀的PVD技术。
在这个过程中,通过在真空腔室中产生弧光放电和磁场,将目标材料蒸发并形成离子,并将离子沉积在基底上。
这种方法可以用于制备高质量的薄膜,如金属氮化物薄膜。
8. PVD过程中的磁控阴极溅射是一种常用的方法。
pvd真空镀膜的基本过程和原理
PVD(Physical Vapor Deposition)真空镀膜是一种广泛应用于
表面改性和涂层制备的技术。
它的基本过程包括:蒸发、传输、凝结和沉积。
1. 蒸发:通过热源加热,将固态材料(通常为金属)转变为蒸汽。
这可以通过电阻加热、电子束蒸发或弧光蒸发等方式实现。
2. 传输:蒸汽经过真空环境中的传输装置,将蒸汽输送到待镀物体的位置。
传输装置可以是磁控溅射、跳线或电子束扫描等。
3. 凝结:蒸汽在传输过程中会遇到冷凝体,使其凝结成液体或固体。
这可以通过冷凝器、冷却板等装置实现。
4. 沉积:凝结的液体或固体沉积在待镀物体表面,形成薄膜。
这可以通过靶材或者源材料布置在待镀物上方,经过特定的装置使薄膜在待镀物体上均匀沉积。
PVD真空镀膜的原理是通过控制材料的蒸发、传输和凝结过程,将固态材料转化为气态蒸汽并沉积在待镀物表面,形成均匀的薄膜。
真空环境可以避免与空气中的杂质发生反应,提高薄膜质量。
此外,由于采用物理手段制备薄膜,所以通常具有较高的附着力和耐磨性。
PVD真空镀膜广泛应用于金属薄膜、陶瓷薄膜和多层膜等领域,用于改善材料的光学、电学、机械和化学性能等。
PVD方法是一种物理气相沉积方法,全称为物理气相沉积(Physical Vapor Deposition)。
它是一种将固态材料转化为蒸汽或气体形式,然后通过凝结在基底表面上形成薄膜的方法。
PVD方法通常包括以下步骤:
1. 准备基底:将需要镀膜的基底进行清洗和处理,以确保表面干净和平整。
2. 加热源:使用电阻加热、电子束加热或激光加热等方式,将固态材料加热至其蒸汽或气体形式。
3. 蒸发:加热后的固态材料开始蒸发,形成蒸汽或气体。
4. 沉积:蒸汽或气体通过真空环境,沉积在基底表面上,形成薄膜。
5. 控制:通过控制沉积速率、温度和压力等参数,调节薄膜的厚度和性质。
6. 冷却:薄膜沉积完成后,将基底冷却至室温,使薄膜固化。
PVD方法具有以下优点:
1. 薄膜均匀性好:PVD方法可以在基底表面均匀沉积薄膜,薄膜的厚度和性质可以通过控制参数进行调节。
2. 薄膜结构致密:PVD方法沉积的薄膜结构致密,具有较高的密度和较好的附着力。
3. 可用于多种材料:PVD方法可以用于沉积多种材料的薄膜,包括金属、合金、氧化物等。
4. 无需溶剂:PVD方法是一种无溶剂的沉积方法,对环境友好。
PVD方法在许多领域都有广泛应用,包括电子器件、光学薄膜、防腐蚀涂层等。
pvd工艺流程PVD工艺流程是一种利用物理气相沉积技术,将金属薄膜沉积到材料表面以改变其物理性质的工艺。
PVD工艺流程主要包括预处理、蒸发源、沉积和后处理四个步骤。
首先是预处理。
材料表面的预处理是确保薄膜沉积质量的关键步骤。
预处理包括清洗和表面活化,以去除杂质和提高表面粗糙度。
清洗可以采用溶剂清洗、碱洗或酸洗等方法,用以去除表面的油脂、污垢和氧化物。
而表面活化可以利用等离子体进行,以提高材料表面的能量,使其更容易与薄膜粒子结合。
接下来是蒸发源。
蒸发源是PVD工艺流程中最重要的部分,它是产生薄膜材料的源头。
常见的蒸发源有电子束蒸发源和磁控溅射源。
电子束蒸发源通过加热物质使之蒸发,然后将蒸发的物质转化为粒子。
磁控溅射源则是通过在金属靶上轰击粒子来使靶物质溅射出来,然后沉积到材料表面。
然后是沉积。
在蒸发源产生的物质粒子进入材料表面后,它们会沉积到表面形成薄膜。
沉积可以分为两种方式,一种是线状沉积,另一种是面状沉积。
线状沉积是将物质粒子以直线轨迹沉积到材料表面,通常使用的是电子束蒸发源。
面状沉积则是将粒子以扩散的方式均匀沉积到表面,通常使用的是磁控溅射源。
在沉积过程中,需要控制一定的温度和气压,以及调节沉积速率和厚度,以获得所需的薄膜性质。
最后是后处理。
在薄膜沉积完成后,需要进行后续的处理步骤来提高薄膜的性能和结合力。
后处理包括退火、离子注入和表面修饰等。
退火是一种加热处理方法,可以消除薄膜中的应力和缺陷,提高其晶体质量和结合力。
离子注入是通过注入高能离子来改变薄膜的成分和结构,以提高其硬度和耐磨性。
而表面修饰则是通过化学改性或激光处理来改变薄膜的表面形貌和摩擦系数。
综上所述,PVD工艺流程是一种常用的表面处理技术,通过预处理、蒸发源、沉积和后处理四个步骤,将金属薄膜沉积到材料表面以改变其物理性质。
这种工艺流程可以应用于很多领域,如电子工业、航空航天、光学和医疗等,为其提供了更多的功能和应用价值。
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PVD加工工艺流程PVD(Physical Vapor Deposition)是一种常用的表面涂覆技术,它通过物理方式将薄膜材料气化并沉积在基材上,以改善其表面性能。
PVD 加工工艺流程包括以下几个步骤:1.基材准备:首先,需要对基材进行准备工作。
这个步骤包括清洁和抛光基材表面,以确保其表面干净、光滑,以便于后续的涂覆工艺。
2.预处理:在涂覆之前,有时需要进行预处理工作。
例如,通过电弧放电或离子轰击等方式,在基材表面形成一层活性物种,以提高薄膜与基材的附着力。
3.真空环境建立:接下来,需要建立一个真空环境。
通常,使用真空室或真空腔进行加工。
在真空环境中,可以更好地控制薄膜沉积过程,并避免氧化等不希望发生的反应。
4.薄膜材料气化:在真空环境下,需要将薄膜材料气化。
这可以通过不同的方式实现,如热蒸发、弧放电、溅射等。
薄膜材料被加热至其汽化温度,然后逸出到气相。
5.沉积:一旦薄膜材料被气化,需要将其沉积在基材上。
可以通过热蒸发、弧离子镀、溅射等方法实现。
薄膜材料在基材上沉积后,形成一层均匀的薄膜。
6.结束加工:在薄膜沉积完毕后,进行一系列的结束加工步骤。
这些步骤包括冷却,释放气压,关闭真空室等等。
7.检测和测试:最后,需要对沉积的薄膜进行检测和测试。
这些测试可能包括膜厚度测量、附着力测试、表面粗糙度测量等。
通过这些测试,可以评估涂层的质量和性能。
PVD加工工艺流程中的每个步骤都非常重要,任何一个环节出现问题都可能导致涂层的质量下降。
因此,在进行PVD加工之前,需要仔细制定工艺流程,并确保每个步骤都得到正确执行。
这有助于提高涂层的质量,并确保其能够满足应用的需求。
真空镀膜pvd的工艺流程
一、前言
真空镀膜PVD(Physical Vapor Deposition)是一种常见的表面处理技术,广泛应用于电子、汽车、航空航天等领域。
本文将详细介绍真空镀膜PVD的工艺流程。
二、准备工作
1. 设计产品图纸,并确定所需镀膜材料和厚度。
2. 选择合适的真空镀膜设备,并进行调试和清洁。
3. 检查原材料是否符合要求,如有问题及时更换或处理。
三、表面处理
1. 清洗:将待镀物品放入清洗槽中进行清洗,去除油污和其他杂质。
清洗方式包括机械清洗、化学清洗和超声波清洗等。
2. 预处理:将待镀物品放入预处理槽中进行表面活化,使其更容易与涂层粘附。
常用的预处理方法有喷砂、喷丸和酸洗等。
四、真空镀膜
1. 真空抽气:将待镀物品放入真空室内,利用真空泵对室内气体进行抽出,使室内压力降到一定范围内。
2. 加热:对待镀物品进行加热,使其表面温度升高,增加蒸发速率。
3. 蒸发:将镀膜材料放入源中,通过加热使其蒸发,形成气态颗粒。
4. 沉积:气态颗粒沿着真空室内的惯性轨道运动,在待镀物品表面沉积形成涂层。
5. 冷却:待镀物品冷却至室温后,涂层固化。
五、后处理
1. 检验:对涂层进行外观检查、厚度测量和耐腐蚀性测试等。
2. 包装:将合格的产品进行包装,以防止在运输和使用过程中受到损坏。
六、总结
真空镀膜PVD工艺流程包括准备工作、表面处理、真空镀膜和后处理四个步骤。
每个步骤都需要严格控制操作参数和环境条件,以保证产品质量。
PVD加工工艺流程
PVD(物理气相沉积)加工技术是一种将金属材料薄膜沉积在基材表
面的工艺方法。
它广泛应用于各种行业,如光学、电子、医疗和装饰等。
以下是PVD加工的基本工艺流程。
1.准备工作
在开始PVD加工之前,需要做一些准备工作。
首先,选择适当的基材,如玻璃、塑料、陶瓷或金属等。
其次,对基材表面进行清洁和处理,以确
保薄膜能够牢固附着在基材上。
清洁可以使用化学溶液或高压水来完成。
2.蒸发源
3.真空室
4.沉积薄膜
在蒸发源产生的蒸汽进入真空室后,蒸汽将沉积在基材表面上。
沉积
过程可以通过多种方式实现,如物理气相沉积、磁控溅射或电弧离子镀等。
根据需要,可以使用单一金属或合金材料进行沉积。
5.控制层厚度
控制薄膜的厚度是PVD加工的关键。
可以通过调节蒸发源的温度、时
间和蒸发速率来控制薄膜的厚度。
还可以使用感应器或激光干涉仪等装置
来测量和监控薄膜的厚度,以确保其符合要求。
6.薄膜成型
沉积在基材表面的薄膜通常是非晶态的,需要经过退火或其他处理来改善其结晶性和质量。
这可以通过加热、冷却或应力处理来实现。
薄膜成型后,可以进行后续加工,如切割、打磨和抛光等。
7.薄膜质量检验
最后,需要对薄膜的质量进行检验。
可以使用显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射等设备来检测薄膜的表面形貌和结构。
还可以使用厚度计和硬度计等仪器来测试薄膜的厚度和硬度。
PVD真空镀膜简介PVD(Physical Vapor Deposition)真空镀膜是一种常用的表面涂层技术,通过在真空环境中将固体材料转变成蒸汽或离子态,将其沉积在基材表面上进行涂层。
PVD镀膜技术具有高附着力、优异的质量性能、较长的使用寿命等优点,被广泛应用于自动化设备、汽车、电子器件、建筑装饰等领域。
工艺过程PVD真空镀膜的工艺过程包括蒸发、溅射、离子镀等步骤。
1.蒸发:在真空腔室中加热固体材料,使其转变成蒸汽状态。
蒸发材料通常为金属或合金,如铝、铜、钛等。
这些金属材料通常具有较高的沉积速率和较好的光学性能。
2.溅射:通过电弧或磁控溅射等方法将固体材料的离子或原子从靶材表面释放,进而沉积到基材表面上。
溅射技术可以实现材料的复杂合金结构涂层,具有较高的镀膜均匀性和较好的附着力。
3.离子镀:利用离子源将离子束引导到基材表面,在表面形成均匀的离子沉积层。
离子镀技术可用于增强涂层材料的致密性和硬度,提高涂层的耐磨性和抗腐蚀性能。
应用领域PVD真空镀膜技术在多个行业和领域得到广泛应用。
以下是一些常见的应用领域:汽车PVD镀膜广泛应用于汽车行业,主要用于改善汽车外观和提高其耐腐蚀性能。
常见的应用包括车轮、车门把手、排气管等,通过PVD镀膜技术使其表面具有金属光泽、抗刮擦和抗腐蚀等特性。
建筑装饰PVD镀膜技术在建筑装饰领域被广泛应用于不锈钢表面处理,使其呈现出不同颜色和纹理,提高装饰效果和耐腐蚀性能。
常见的应用包括不锈钢门、窗户、护栏等。
电子器件PVD镀膜技术在电子器件领域被广泛应用于制作涂层薄膜和改善器件性能。
常见的应用包括显示屏保护膜、光学镜片、太阳能电池板等。
其他PVD镀膜技术还可应用于其他领域,如机械零件、医疗设备、航空航天等。
通过PVD镀膜技术改善材料的表面性能,提高其耐磨性、耐高温性、抗腐蚀性等。
优势和挑战PVD真空镀膜技术具有以下优势:1.高附着力:PVD涂层与基材表面结合紧密,具有较高的附着力,不易剥落或脱落。
举例说明pvd的主要过程。
PVD(Physical Vapor Deposition)是一种常用的薄膜沉积技术,主要用于在固体表面上形成具有特定功能或特性的薄膜。
下面以举例的方式说明PVD的主要过程。
1. 蒸发:PVD的第一步是将源材料加热至其沸点以上,使其蒸发。
例如,在镀铝膜的过程中,铝棒被加热至其沸点,铝蒸气被产生出来。
2. 源材料输送:蒸发后的源材料需要通过一定的装置输送到待镀物体表面。
例如,铝蒸气可以通过惰性气体(如氩气)的帮助被输送到待镀物体表面。
3. 沉积:源材料蒸发后,其蒸气会沉积在待镀物体表面,形成一层薄膜。
沉积的过程主要有物理吸附和化学反应两种方式。
例如,在镀金膜的过程中,金蒸气与待镀物体表面的基底发生化学反应,形成金属金膜。
4. 控制沉积速率:为了控制沉积速率和薄膜的厚度,可以通过调整源材料的蒸发速率和沉积时间来实现。
例如,在镀铬膜的过程中,可以通过控制铬源的加热功率和沉积时间来控制铬膜的厚度。
5. 控制薄膜组分:PVD技术还可以通过控制源材料的组分来调节薄膜的化学成分。
例如,在合金膜的制备过程中,可以使用多个源材料并调节它们的蒸发速率,以获得所需的化学成分。
6. 控制薄膜结构:PVD还可以通过调节沉积条件来控制薄膜的结构。
例如,在镀膜过程中,可以通过改变沉积温度、沉积压力和沉积速率等参数来调控膜的晶体结构和晶粒大小。
7. 控制薄膜性能:PVD技术还可以通过调节沉积条件和薄膜后处理来控制薄膜的性能。
例如,在氧化物薄膜的制备过程中,可以通过氧气流量的控制来调节氧化物薄膜的导电性。
8. 薄膜后处理:PVD沉积后,可以对薄膜进行后处理,以改善其性能。
例如,在氮化硅薄膜的制备过程中,可以通过热处理来提高薄膜的致密性和硬度。
9. 薄膜表征:PVD沉积后,需要对薄膜进行表征,以评估其性能和质量。
常用的表征方法包括扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)等。
10. 薄膜应用:PVD技术广泛应用于各个领域,如电子器件制造、光学镀膜、摩擦学涂层等。
P V D涂层技术及工艺流程1.真空涂层技术的发展真空涂层技术起步时间不长,国际上在上世纪六十年代才出现将CVD(化学气相沉积)技术应用于硬质合金刀具上。
由于该技术需在高温下进行(工艺温度高于1000oC),涂层种类单一,局限性很大,因此,其发展初期未免差强人意。
到了上世纪七十年代末,开始出现PVD(物理气相沉积) 技术,为真空涂层开创了一个充满灿烂前景的新天地,之后在短短的二、三十年间PVD 涂层技术得到迅猛发展,究其原因,是因为其在真空密封的腔体内成膜,几乎无任何环境污染问题,有利于环保;因为其能得到光亮、华贵的表面,在颜色上,成熟的有七彩色、银色、透明色、金黄色、黑色、以及由金黄色到黑色之间的任何一种颜色,可谓五彩缤纷,能够满足装饰性的各种需要;又由于PVD 技术,可以轻松得到其他方法难以获得的高硬度、高耐磨性的陶瓷涂层、复合涂层,应用在工装、模具上面,可以使寿命成倍提高,较好地实现了低成本、高收益的效果;此外,PVD 涂层技术具有低温、高能两个特点,几乎可以在任何基材上成膜,因此,应用范围十分广阔,其发展神速也就不足为奇。
真空涂层技术发展到了今天还出现了PCVD(物理化学气相沉积)、MT-CVD(中温化学气相沉积)等新技术,各种涂层设备、各种涂层工艺层出不穷,如今在这一领域中,已呈现出百花齐放,百家争鸣的喜人景象。
与此同时,我们还应该清醒地看到,真空涂层技术的发展又是严重不平衡的。
由于刀具、模具的工作环境极其恶劣,对薄膜附着力的要求,远高于装饰涂层。
因而,尽管装饰涂层的厂家已遍布各地,但能够生产工模涂层的厂家并不多。
再加上刀具、模具涂层售后服务的欠缺,到目前为止,国内大多数涂层设备厂家都不能提供完整的刀具涂层工艺技术(包括前处理工艺、涂层工艺、涂后处理工艺、检测技术、涂层刀具和模具的应用技术等),而且,它还要求工艺技术人员,除了精通涂层的专业知识以外,还应具有扎实的金属材料与热处理知识、工模涂层前表面预处理知识、刀具、模具涂层的合理选择以及上机使用的技术要求等,如果任一环节出现问题,都会给使用者产生使用效果不理想这样的结论。
所有这些,都严重制约了该技术在刀具、模具上的应用。
另一方面,由于该技术是一门介乎材料学、物理学、电子、化学等学科的新兴边缘学科,而国内将其应用于刀具、模具生产领域内的为数不多的几个骨干厂家,大多走的也是一条从国外引进先进设备和工艺技术的路子,尚需一个消化、吸收的过程,因此,国内目前在该领域内的技术力量与其发展很不相称,急需奋起直追。
2. PVD 涂层的基本概念及其特点PVD 是英文“Physical Vapor Deposition”的缩写形式,意思是物理气相沉积。
我们现在一般地把真空蒸镀、溅射镀膜、离子镀等都称为物理气相沉积。
较为成熟的PVD 方法主要有多弧镀与磁控溅射镀两种方式。
多弧镀设备结构简单,容易操作。
它的离子蒸发源靠电焊机电源供电即可工作,其引弧的过程也与电焊类似,具体地说,在一定工艺气压下,引弧针与蒸发离子源短暂接触,断开,使气体放电。
由于多弧镀的成因主要是借助于不断移动的弧斑,在蒸发源表面上连续形成熔池,使金属蒸发后,沉积在基体上而得到薄膜层的,与磁控溅射相比,它不但有靶材利用率高,更具有金属离子离化率高,薄膜与基体之间结合力强的优点。
此外,多弧镀涂层颜色较为稳定,尤其是在做TiN 涂层时,每一批次均容易得到相同稳定的金黄色,令磁控溅射法望尘莫及。
多弧镀的不足之处是,在用传统的DC 电源做低温涂层条件下,当涂层厚度达到0.3μm 时,沉积率与反射率接近,成膜变得非常困难。
而且,薄膜表面开始变朦。
多弧镀另一个不足之处是,由于金属是熔后蒸发,因此沉积颗粒较大,致密度低,耐磨性比磁控溅射法成膜差。
可见,多弧镀膜与磁控溅射法镀膜各有优劣,为了尽可能地发挥它们各自的优越性,实现互补,将多弧技术与磁控技术合而为一的涂层机应运而生。
在工艺上出现了多弧镀打底,然后利用磁控溅射法增厚涂层,最后再利用多弧镀达到最终稳定的表面涂层颜色的新方法。
大约在八十年代中后期,出现了热阴极电子枪蒸发离子镀、热阴极弧磁控等离子镀膜机,应用效果很好,使TiN 涂层刀具很快得到普及性应用。
其中热阴极电子枪蒸发离子镀,利用铜坩埚加热融化被镀金属材料,利用钽灯丝给工件加热、除气,利用电子枪增强离化率,不但可以得到厚度3~5μm的TiN 涂层,而且其结合力、耐磨性均有不俗表现,甚至用打磨的方法都难以除去。
但是这些设备都只适合于TiN涂层,或纯金属薄膜。
对于多元涂层或复合涂层,则力不从心,难以适应高硬度材料高速切削以及模具应用多样性的要求。
3. 现代涂层设备(均匀加热技术、温度测量技术、非平衡磁控溅射技术、辅助阳极技术、中频电源、脉冲技术) 现代涂层设备主要由真空室、真空获得部分、真空测量部分、电源供给部分、工艺气体输入系统、机械传动部分、加热及测温部件、离子蒸发或溅射源、水冷系统等部分组成。
3.1 真空室涂层设备主要有连续涂层生产线及单室涂层机两种形式,由于工模涂层对加热及机械传动部分有较高要求,而且工模形状、尺寸千差万别,连续涂层生产线通常难以满足要求,须采用单室涂层机。
3.2 真空获得部分在真空技术中,真空获得部分是重要组成部分。
由于工模件涂层高附着力的要求,其涂层工艺开始前背景真空度最好高于6mPa,涂层工艺结束后真空度甚至可达0.06mPa 以上,因此合理选择真空获得设备,实现高真空度至关重要。
就目前来说,还没有一种泵能从大气压一直工作到接近超高真空。
因此,真空的获得不是一种真空设备和方法所能达到的,必须将几种泵联合使用,如机械泵、分子泵系统等。
3.3 真空测量部分真空系统的真空测量部分,就是要对真空室内的压强进行测量。
像真空泵一样,没有一种真空计能测量整个真空范围,人们于是按不同的原理和要求制成了许多种类的真空计。
3.4 电源供给部分靶电源主要有直流电源(如MDX)、中频电源(如美国AE公司生产的PE、PEII、PINACAL);工件本身通常需加直流电源(如MDX)、脉冲电源(如美国AE公司生产的PINACAL+)、或射频电源(RF)。
3.5 工艺气体输入系统工艺气体,如氩气(Ar)、氪气(Kr)、氮气(N2)、乙炔(C2H2)、甲烷(CH4)、氢气(H2)、氧气(O2)等,一般均由气瓶供应,经气体减压阀、气体截止阀、管路、气体流量计、电磁阀、压电阀,然后通入真空室。
这种气体输入系统的优点是,管路简捷、明快,维修或更换气瓶容易。
各涂层机之间互不影响。
也有多台涂层机共用一组气瓶的情况,这种情况在一些规模较大的涂层车间可能有机会看到。
它的好处是,减少气瓶占用量,统一规划、统一布局。
缺点是,由于接头增多,使漏气机会增加。
而且,各涂层机之间会互相干扰,一台涂层机的管路漏气,有可能会影响到其他涂层机的产品质量。
此外,更换气瓶时,必须保证所有主机都处于非用气状态。
3.6 机械传动部分刀具涂层要求周边必须厚度均匀一致,因此,在涂层过程中须有三个转动量才能满足要求。
即在要求大工件台转动(I)的同时,小的工件承载台也转动( II),并且工件本身还能同时自转(III)。
在机械设计上,一般是在大工件转盘底部中央为一大的主动齿轮,周围是一些小的星行轮与之啮合,再用拨叉拨动工件自转。
当然,在做模具涂层时,一般有两个转动量就足够了,但是齿轮可承载量必须大大增强。
3.7 加热及测温部分做工模涂层的时候,如何保证被镀工件均匀加热比装饰涂层加热要重要得多。
工模涂层设备一般均有前后两个加热器,用热电偶测控温度。
但是,由于热电偶装夹的为置不同,因而,温度读数不可能是工件的真实温度。
要想测得工件的真实温度,有很多方法,这里介绍一种简便易行的表面温度计法(Surface Thermomeer)。
该温度计的工作原理是,当温度计受热,底部的弹簧将受热膨胀,使指针推动定位指针旋转,直到最高温度。
降温的时候,弹簧收缩,指针反向旋转,但定位指针维持在最高温度位置不动,开门后,读取定位指针指示的温度,即为真空室内加热时,表面温度计放置位置所曾达到的最高温度值。
3.8 离子蒸发及溅射源多弧镀的蒸发源一般为圆饼形,俗称圆饼靶,近几年也出现了长方形的多弧靶,但未见有明显效果。
圆饼靶装在铜靶座(阴极座)上面,两者为罗纹连接。
靶座中装有磁铁,通过前后移动磁铁,改变磁场强度,可调整弧斑移动速度及轨迹。
为了降低靶及靶座的温度,要给靶座不断通入冷却水。
为了保证靶与靶座之间的高导电、导热性,还可以在靶与靶座之间加锡(Sn)垫片。
磁控溅射镀膜一般采用长方形或圆柱形靶材,3.9 水冷系统因为工模涂层时,为了提高金属原子的离化率,各个阴极靶座都尽可能地采用大的功率输出,需要充分冷却;而且,工模涂层中的许多种涂层,加热温度为400~500oC,因此,对真空室壁、对各个密封面的冷却也很重要,所以冷却水最好采用18~20oC 左右的冷水机供水。
为了防止开门后,低温的真空室壁、阴极靶与热的空气接触析出水珠,在开门前10 分钟左右,水冷系统应有能力切换到供热水状态,热水温度约为40~45oC。
4. 工模具PVD 的工作步骤工模具PVD 基本工艺流程可简述为:IQC→前处理→PVD→FQC,分别介绍如后。
4.1 IQCIQC(In Quality Control)的主要工作除了常规的清点数量,检查图纸与实物是否相符外,还须仔细检查工件表面,特别是刃口部位有无裂纹等缺陷。
有时对于一些刀具、刀粒的刃口,在体式显微镜下观察,更方便发现问题;另外,IQC 的人员还要注意检查待镀膜件有无塑胶、低熔点的焊料等,这些东西如果因漏检而混入镀膜程序,则将在真空室内严重放气,轻者造成整批产品脱涂层,重者使原本OK 的产品报废,后果不堪设想。
4.2 前处理工艺(蒸汽枪、喷砂、抛光、清洗)前处理的目的是净化或粗化工件表面。
净化就是要去除各种表面玷污物,制备洁净表面。
通常使用各种净化剂,借助机械、物理或化学的方法进行净化。
粗化与光蚀相反,其目的在于制备粗糙的表面以提高喷涂层或涂料装饰的结构强度。
我们现在已有的前处理主要方法为:高温蒸洗、清洗、喷砂、打磨、抛光等方法。
4.2.1高温蒸洗目前,PVD 车间常用的高温蒸洗设备是蒸汽枪。
它的最大工作温度可达145C,气压在3~5 巴左右。
由于模具中经常带有一些细小孔、螺纹孔,孔内中常常有油污、残余冷却液等杂质,用常规清洗的方法难以除去。
此时,高温蒸洗设备便可最大程度的发挥它的优越性。
4.2.2清洗各厂工模涂层前清洗程序大致如下:1.超声波除蜡→2.过水→3. 超声波除油→4.过水→5. 超声波自换→6.过水→7.过纯水→8.强风干燥具体实施时,与我们所熟悉的装饰涂层前的清洗又有许多不同。
这是因为装饰涂层的底材大多为不锈钢或钛合金,不容易生锈。