真空鍍膜的三種形式
真空鍍膜就是置待鍍材料和被鍍基板于真空室內(nèi),采用一定方法加熱待鍍材料,使之蒸發(fā)或升華,并飛行濺射到被鍍基板表面凝聚成膜的工藝。真空鍍膜廠家可以選擇真空鍍膜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)其鍍鋁膜,玻璃貼膜,太陽(yáng)膜透光率或鍍層厚度進(jìn)行在線檢測(cè)。真空鍍膜種類分為蒸發(fā)鍍膜、濺射鍍膜和離子鍍?nèi)N形式。
一、蒸發(fā)鍍膜:通過(guò)加熱蒸發(fā)某種物質(zhì)使其沉積在固體表面,稱為蒸發(fā)鍍膜。這種方法最早由M.法拉第于1857年提出,現(xiàn)代已成為常用鍍膜技術(shù)之一。 ?蒸發(fā)物質(zhì)如金屬、化合物等置于坩堝內(nèi)或掛在熱絲上作為蒸發(fā)源,待鍍工件,如金屬、陶瓷、塑料等基片置于坩堝前方。待系統(tǒng)抽至高真空后,加熱坩堝使其中的物質(zhì)蒸發(fā)。蒸發(fā)物質(zhì)的原子或分子以冷凝方式沉積在基片表面。
? ? ? ?蒸發(fā)源有三種類型。①電阻加熱源:用難熔金屬如鎢、鉭制成舟箔或絲狀,通以電流,加熱在它上方的或置于坩堝中的蒸發(fā)物質(zhì)電阻加熱源主要用于蒸發(fā)Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr、Au、Ni等材料。②高頻感應(yīng)加熱源:用高頻感應(yīng)電流加熱坩堝和蒸發(fā)物質(zhì)。③電子束加熱源:適用于蒸發(fā)溫度較高的材料,即用電子束轟擊材料使其蒸發(fā)。
? ? ? ?蒸發(fā)鍍膜與其他真空鍍膜方法相比,具有較高的沉積速率,可鍍制單質(zhì)和不易熱分解的化合物膜。
? ? ? ?二、濺射鍍膜:用高能粒子轟擊固體表面時(shí)能使固體表面的粒子獲得能量并逸出表面,沉積在基片上。濺射現(xiàn)象于1870年開(kāi)始用于鍍膜技術(shù),1930年以后由于提高了沉積速率而逐漸用于工業(yè)生產(chǎn)。常用的二極濺射設(shè)備。與蒸發(fā)鍍膜不同,濺射鍍膜不受膜材熔點(diǎn)的限制,可濺射W、Ta、C、Mo、WC、TiC等難熔物質(zhì)。濺射化合物膜可用反應(yīng)濺射法,即將反應(yīng)氣體 (O、N、HS、CH等)加入Ar氣中,反應(yīng)氣體及其離子與靶原子或?yàn)R射原子發(fā)生反應(yīng)生成化合物(如氧化物、氮化物等)而沉積在基片上。沉積絕緣膜可采用高頻濺射法?;b在接地的電極上,絕緣靶裝在對(duì)面的電極上。高頻電源一端接地,一端通過(guò)匹配網(wǎng)絡(luò)和隔直流電容接到裝有絕緣靶的電極上。接通高頻電源后,高頻電壓不斷改變極性。等離子體中的電子和正離子在電壓的正半周和負(fù)半周分別打到絕緣靶上。采用磁控濺射可使沉積速率比非磁控濺射提高近一個(gè)數(shù)量級(jí)。
? ? ? ?三、離子鍍:蒸發(fā)物質(zhì)的分子被電子碰撞電離后以離子沉積在固體表面,稱為離子鍍。這種技術(shù)是D.麥托克斯于1963年提出的。離子鍍是真空蒸發(fā)與陰極濺射技術(shù)的結(jié)合。一種離子鍍系統(tǒng)如圖4[離子鍍系統(tǒng)示意圖],將基片臺(tái)作為陰極,外殼作陽(yáng)極,充入惰性氣體(如氬)以產(chǎn)生輝光放電。從蒸發(fā)源蒸發(fā)的分子通過(guò)等離子區(qū)時(shí)發(fā)生電離。正離子被基片臺(tái)負(fù)電壓加速打到基片表面。未電離的中性原子(約占蒸發(fā)料的95%)也沉積在基片或真空室壁表面。電場(chǎng)對(duì)離化的蒸氣分子的加速作用(離子能量約幾百~幾千電子伏)和氬離子對(duì)基片的濺射清洗作用,使膜層附著強(qiáng)度大大提高。離子鍍工藝綜合了蒸發(fā)(高沉積速率)與濺射(良好的膜層附著力)工藝的特點(diǎn),并有很好的繞射性,可為形狀復(fù)雜的工件鍍膜。
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