真空鍍膜機濺鍍的原理是什么
發布時間：2017-09-15
真空鍍膜機濺鍍的原理是什么
濺鍍，一般指的是磁控濺鍍，歸于高速低溫濺鍍法.
該技術央求真空度在1×10-3Torr分配，即1.3×10-3Pa的真空情況充入慵懶氣體氬氣(Ar)，并在塑膠基材(陽極)和金屬靶材(陰極)之間加上高壓直流電，由于輝光放電(glow discharge)發作的電子激起慵懶氣體，發作等離子體，等離子體將金屬靶材的原子轟出，堆積在塑膠基材上.
真空鍍膜機濺鍍的原理是什么
以幾十電子伏特或更高動能的荷電粒子轟擊材料表面，使其濺射出進入氣相，可用來刻蝕和鍍膜。入射一個離子所濺射出的原子個數稱為濺射產額(Yield)產額越高濺射速度越快，以Cu,Au,Ag等最高，Ti,Mo,Ta,W等最低。一般在0.1-10原子/離子。離子可以直流輝光放電(glow discharge)發作，在10-1—10 Pa真空度，在南北極間加高壓發作放電，正離子會轟擊負電之靶材而濺射也靶材，而鍍至被鍍物上。
正常輝光放電(glow discharge)的電流密度與陰極物質與形狀、氣體品種壓力等有關。濺鍍時應盡或許堅持其安穩。任何材料皆可濺射鍍膜，即使高熔點材料也簡略濺鍍，但對非導體靶材須以射頻(RF)或脈沖(pulse)濺射;且因導電性較差，濺鍍功率及速度較低。金屬濺鍍功率可達10W/cm2，非金屬<5W/cm2
二極濺鍍射：靶材為陰極，被鍍工件及工件架為陽極，氣體(氬氣Ar)壓力約幾Pa或更高方可得較高鍍率。
磁控濺射：在陰極靶表面構成一正交電磁場，在此區電子密度高，進而行進離子密度，使得濺鍍率行進(一個數量級)，濺射速度可達0.1—1 um/min膜層附著力較蒸鍍佳，是現在最有用的鍍膜技術之一。
其它有偏壓濺射、反應濺射、離子束濺射等鍍膜技術
濺鍍機設備與技術(磁控濺鍍)
濺鍍機由真空室，排氣體系，濺射源和控制體系構成。濺射源又分為電源和濺射槍(sputter gun) 磁控濺射槍分為平面型和圓柱型，其間平面型分為矩型和圓型，靶材料運用率30- 40%，圓柱型靶材料運用率>50% 濺射電源分為：直流(DC)、射頻(RF)、脈沖(pulse)， 直流：800-1000V(Max)導體用，須可災弧。
射頻：13.56MHZ，非導體用。脈沖：泛用，最新發展出 濺鍍時須控制參數有濺射電流，電壓或功率，以及濺鍍壓力(5×10-1—1.0Pa)，若各參數皆安穩，膜厚可以鍍膜時間估計出來。
靶材的選擇與處理十分重要，純度要佳，質地均勻，沒有氣泡、缺點，表面應平坦亮光。關于直接冷卻靶，須留神其在濺射后靶材變薄，有或許分裂特別是非金屬靶。一般靶材最薄處不可小于原靶厚之一半或5mm。
磁控濺鍍操作方法和一般蒸鍍類似，先將真空抽至1×10-2Pa，再通入氬氣(Ar)離子轟擊靶材，在5×10-1—1.0Pa的壓力下進行濺鍍其間須留神電流、電壓及壓力。開始時濺鍍若有打火，可緩慢調升電壓，待安穩放電后再關shutter. 在這個進程中，離子化的慵懶氣體(Ar)清洗和顯露該塑膠基材表面上數個毛纖細空，并經過該電子與自塑膠基材表面被清洗而發作一悠閑基，并堅持真空情況下施以濺鍍構成表面締結構，使表面締結構與悠閑基發作填補和高附著性的化學性和物理性的聯絡情況，以在表面外安靖地構成薄膜. 其間，薄膜是先經過把表面締造物大致地填滿該塑膠毛纖細孔后并作聯接而構成.
濺鍍與常用的蒸發鍍比較，濺鍍具有電鍍層與基材的聯絡力強-附著力比蒸發鍍高過10倍以上，電鍍層細密，均勻等利益.真空蒸鍍需要使金屬或金屬氧化物蒸發汽化，而加熱的溫度不能太高，不然，金屬氣體堆積在塑膠基材放熱而燒壞塑膠基材.濺射粒子幾不受重力影響，靶材與基板方位可悠閑安排，薄膜構成前期成核密度高，可出產10nm以下的極薄連續膜，靶材的壽命長，可長時間自動化連續出產。
靶材可制作成各種形狀，協作機臺的特別規劃做非常好的控制及最有功率的出產 濺鍍運用高壓電場做發作等離子鍍膜物質，運用幾乎全部高熔點金屬，合金和金屬氧化物，如：鉻，鉬，鎢，鈦，銀，金等.而且，它是一個強行堆積的進程，選用這種技術獲得的電鍍層與塑膠基材附著力遠遠高于真空蒸鍍法.但，加工成本相對較高.真空濺鍍是經過離子磕碰而獲得薄膜的一種技術，首要分為兩類，陰極濺鍍(Cathode sputtering)和射頻濺鍍(RF sputtering)。陰極濺鍍一般用于濺鍍導體，射頻濺鍍一般用于濺鍍非導體施行陰極濺鍍所需環境：a，高真空以減少氧化物的發作b，慵懶技術氣體，一般為氬器氣c，電場d，磁場e，冷卻水用以帶走濺鍍時發作的高熱
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