电子束蒸发可以蒸发高熔点材料,比一般电阻加热蒸发热效率高、 束流密度大、蒸发速度快,制成的薄膜纯度高、质量好,通过晶振控制,厚度可以较准确地控制,可以广泛应用于制备高纯薄膜和各种光学材料薄膜。电子束蒸发的金属粒子只能考自身能量附着在衬底表面,台阶覆盖性比较差,如果需要追求台阶覆盖性和薄膜粘附力,建议使用磁控溅射。在蒸发温度以上进行蒸发试,蒸发源温度的微小变化即可引起蒸发速率发生很大变化。因此,在镀膜过程中,想要控制蒸发速率,必须精确控制蒸发源的温度,加热时应尽量避免产生过大的温度梯度。蒸发速率正比于材料的饱和蒸气压,温度变化10%左右,饱和蒸气压就要变化一个数量级左右。通过加热蒸发某种物质使其沉积在固体表面,称为蒸发镀膜。吉林真空镀膜工艺
真空镀膜技术初现于20世纪30年代,四五十年代开始出现工业应用,工业化大规模生产开始于20世纪80年代,在电子、宇航、包装、装潢、烫金印刷等工业中取得普遍的应用。真空镀膜是指在真空环境下,将某种金属或金属化合物以气相的形式沉积到材料表面(通常是非金属材料),属于物理的气相沉积工艺。因为镀层常为金属薄膜,故也称真空金属化。广义的真空镀膜还包括在金属或非金属材料表面真空蒸镀聚合物等非金属功能性薄膜。在所有被镀材料中,以塑料较为常见,其次,为纸张镀膜。相对于金属、陶瓷、木材等材料,塑料具有来源充足、性能易于调控、加工方便等优势,因此种类繁多的塑料或其他高分子材料作为工程装饰性结构材料,大量应用于汽车、家电、日用包装、工艺装饰等工业领域。但塑料材料大多存在表面硬度不高、外观不够华丽、耐磨性低等缺陷,如在塑料表面蒸镀一层极薄的金属薄膜,即可赋予塑料程亮的金属外观,合适的金属源还可增加材料表面耐磨性能,拓宽了塑料的装饰性和应用范围。ITO镀膜真空镀膜工艺真空镀膜中离子镀的镀层无气泡。
真空镀膜:多弧离子镀:多弧离子镀又称作为电弧离子镀,由于在阴极上有多个弧斑持续呈现,所以称作为“多弧”。多弧离子镀的主要特点说明:阴极电弧蒸发离化源可从固体阴极直接产生等离子体,而不产生熔池,所以可以任意方位布置,也可采用多个蒸发离化源。镀料的离化率高,一般达60%~90%,卓著提高与基体的结合力改善膜层的性能。沉积速率高,改善镀膜的效率。设备结构简单,弧电源工作在低电压大电流工况,工作较为安全。广东省科学院半导体研究所。
磁控溅射的优势在于可根据靶材的性质来选择使用不同的靶电源进行溅射,靶电源分为射频靶(RF)、直流靶(DC)、直流脉冲靶(DC Pluse)。其中射频靶主要用于导电性较差的氧化物、陶瓷等介质膜的溅射,也可以进行常规金属材料溅射。直流靶只能用于导电性较好的金属材料,而直流脉冲靶介于二者之间,可溅射硅、锗等半导体材料。磁控溅射方向性要优于电子束蒸发,但薄膜质量,表面粗糙度等方面不如电子束蒸发。但磁控溅射可用于多种材料,使用范围广,电子束蒸发则只能用于金属材料蒸镀,且高熔点金属,如W,Mo等的蒸镀较为困难。所以磁控溅射常用于新型氧化物,陶瓷材料的镀膜,电子束则用于对薄膜质量较高的金属材料。真空镀膜是在真空室内把材料的原子从加热源离析出来打到被镀物体的表面上。
电子束蒸发蒸镀如钨(W)、钼(Mo)等高熔点材料,需要在坩埚的结构上做一定的改进,以提高镀膜的效率。高熔点的材料采用锭或者颗粒状放在坩埚当中,因为水冷坩埚导热过快,材料难以达到其蒸发的温度。经过实验的验证,蒸发高熔点的材料可以用薄片来蒸镀,将1mm材料薄片架空于碳坩埚上沿,薄片只能通过坩埚边沿来导热,散热速率慢,有利于达到材料蒸发的熔点。经验证,采用此种方式镀膜,薄膜均匀性良好,采用此方法可满足蒸镀50nm以下的材料薄膜。真空镀膜机模具渗碳是为了提高模具的整体强韧性,即模具的工作表面具有高的强度和耐磨性。肇庆PVD真空镀膜
真空镀膜有三种形式,即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。吉林真空镀膜工艺
真空镀膜:众所周知,在某些材料的表面上,只要镀上一层薄膜,就能使材料具有许多新的、良好的物理和化学性能。20世纪70年代,在物体表面上镀膜的方法主要有电镀法和化学镀法。前者是通过通电,使电解液电解,被电解的离子镀到作为另一个电极的基体表面上,因此这种镀膜的条件,基体必须是电的良导体,而且薄膜厚度也难以控制。后者是采用化学还原法,必须把膜材配制成溶液,并能迅速参加还原反应,这种镀膜方法不仅薄膜的结合强度差,而且镀膜既不均匀也不易控制,同时还会产生大量的废液,造成严重的污染。因此,这两种被人们称之为湿式镀膜法的镀膜工艺受到了很大的限制。吉林真空镀膜工艺