真空鍍膜加工

來源: 發(fā)布時間:2024-01-18

通過PVD制備的薄膜通常存在應力問題,不同材料與襯底間可能存在壓應力或張應力,在多層膜結構中可能同時存在多種形式的應力。薄膜應力的起源是薄膜生長過程中的某種結構不完整性(雜質(zhì)、空位、晶粒邊界、錯位等)、表面能態(tài)的存在、薄膜與基底界面間的晶格錯配等.對于薄膜應力主要有以下原因:1.薄膜生長初始階段,薄膜面和界面的表面張力的共同作用;2.沉積過程中膜面溫度遠高于襯底溫度產(chǎn)生熱應變;3.薄膜和襯底間點陣錯配而產(chǎn)生界面應力;4.金屬膜氧化后氧化物原子體積增大產(chǎn)生壓應力;5.斜入射造成各向異性成核、生長;6.薄膜內(nèi)產(chǎn)生相變或化學組分改變導致原子體積變化 觀察窗的玻璃較好用鉛玻璃,觀察時應戴上鉛玻璃眼鏡,以防X射線侵害人體。真空鍍膜加工

真空鍍膜加工,真空鍍膜

真空鍍膜:在真空中制備膜層,包括鍍制晶態(tài)的金屬、半導體、絕緣體等單質(zhì)或化合物膜。雖然化學汽相沉積也采用減壓、低壓或等離子體等真空手段,但一般真空鍍膜是指用物理的方法沉積薄膜。真空鍍膜有三種形式,即蒸發(fā)鍍膜、濺射鍍膜和離子鍍。真空鍍膜技術初現(xiàn)于20世紀30年代,四五十年代開始出現(xiàn)工業(yè)應用,工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)開始于20世紀80年代,在電子、宇航、包裝、裝潢、燙金印刷等工業(yè)中取得普遍的應用。真空鍍膜是指在真空環(huán)境下,將某種金屬或金屬化合物以氣相的形式沉積到材料表面(通常是非金屬材料),屬于物理的氣相沉積工藝。因為鍍層常為金屬薄膜,故也稱真空金屬化。貴州真空鍍膜工藝流程真空鍍膜鍍層繞鍍能力強。

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在等離子增強化學氣相沉積(PECVD)工藝中,由等離子體輔助化學反應過程。在等離子體輔助下,200 到500°C的工藝溫度足以實現(xiàn)成品膜層的制備,因此該技術降低了基材的溫度負荷。等離子可在接近基片的周圍被激發(fā)(近程等離子法)。而對于半導體硅片等敏感型基材,輻射和離子轟擊可能損壞基材。另一方面,在遠程等離子法中,等離子體與基材間設有空間隔斷。隔斷不僅能夠保護基材,也允許激發(fā)混合工藝氣體的特定成分。然而,為保證化學反應在被激發(fā)的粒子真正抵達基材表面時才開始進行,需精心設計工藝過程。

真空鍍膜:電子束蒸發(fā)可以蒸發(fā)高熔點材料,比起一般的電阻加熱蒸發(fā)熱效率高、束流密度大、蒸發(fā)速度快,制成的薄膜純度高、質(zhì)量好,厚度可以較準確地控制,可以普遍應用于制備高純薄膜和導電玻璃等各種光學材料薄膜。電子束蒸發(fā)的特點是不會或很少覆蓋在目標三維結構的兩側,通常只會沉積在目標表面。這是電子束蒸發(fā)和濺射的區(qū)別。常見于半導體科研工業(yè)領域。利用加速后的電子能量打擊材料標靶,使材料標靶蒸發(fā)升騰。較終沉積到目標上。真空鍍膜中等離子體增強化學氣相沉積可在較低溫度下形成固體膜。

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真空鍍膜:電子束蒸發(fā)法:電子束蒸發(fā)法是將蒸發(fā)材料放入水冷銅坩鍋中,直接利用電子束加熱,使蒸發(fā)材料氣化蒸發(fā)后凝結在基板表面形成膜,是真空蒸發(fā)鍍膜技術中的一種重要的加熱方法和發(fā)展方向。電子束蒸發(fā)克服了一般電阻加熱蒸發(fā)的許多缺點,特別適合制作熔點薄膜材料和高純薄膜材料。激光蒸發(fā)法:采用激光束蒸發(fā)源的蒸鍍技術是一種理想的薄膜制備方法。這是由于激光器是可以安裝在真空室之外,這樣不但簡化了真空室內(nèi)部的空間布置,減少了加熱源的放氣,而且還可完全避免了蒸發(fā)氣對被鍍材料的污染,達到了膜層純潔的目的。此外,激光加熱可以達到極高的溫度,利用激光束加熱能夠?qū)δ承┖辖鸹蚧衔镞M行快速蒸發(fā)。這對于保證膜的成分,防止膜的分餾或分解也是極其有用的。激光蒸發(fā)鍍的缺點是制作大功率連續(xù)式激光器的成本較高,所以它的應用范圍有一定的限制,導致其在工業(yè)中的普遍應用有一定的限制。離子鍍是真空鍍膜技術的一種。鄭州鈦金真空鍍膜

真空鍍膜是真空應用領域的一個重要方面。真空鍍膜加工

真空鍍膜:技術優(yōu)點:鍍層附著性能好:普通真空鍍膜時,在工件表面與鍍層之間幾乎沒有連接的過渡層,好似截然分開。而離子鍍時,離子高速轟擊工件時,能夠穿透工件表面,形成一種注入基體很深的擴散層,離子鍍的界面擴散深度可達四至五微米,對離子鍍后的試件作拉伸試驗表明,一直拉到快要斷裂時,鍍層仍隨基體金屬一起塑性延伸,無起皮或剝落現(xiàn)象發(fā)生,可見附著多么牢固,膜層均勻,致密。繞鍍能力強:離子鍍時,蒸發(fā)料粒子是以帶電離子的形式在電場中沿著電力線方向運動,因而凡是有電場存在的部位,均能獲得良好鍍層,這比普通真空鍍膜只能在直射方向上獲得鍍層優(yōu)越得多。因此,這種方法非常適合于鍍復零件上的內(nèi)孔、凹槽和窄縫。等其他方法難鍍的部位。用普通真空鍍膜只能鍍直射表面,蒸發(fā)料粒子尤如攀登云梯一樣,只能順梯而上;而離子鍍則能均勻地繞鍍到零件的背面和內(nèi)孔中,帶電離子則好比坐上了直升飛機,能夠沿著規(guī)定的航線飛抵其活動半徑范圍內(nèi)的任何地方。真空鍍膜加工