磁控濺射鍍膜技術分很多種,有直流磁控濺射,中頻磁控濺射,射頻磁控濺射,鍍的基材和膜層不一樣,才用的原理不一樣,選擇的技術有區別,今天匯成真空小編為大家講解一下
中頻磁控濺射真空鍍膜機采用的中頻濺射原理,希望能幫助到大家:
采用中頻濺射的優點是可得到光滑致密.膜層硬度高.膜厚可線性成長.不中毒.溫升緩和,但設備的要求較高,工作壓強范圍很窄,各種控制要求快速精準. 多弧濺射在靶材上施小電壓大電流使材料離子化(帶正電顆粒), 從而高速擊向基片(負電)并沉積,形成致密膜堅硬膜。主要用于耐磨耐蝕膜。其缺點是正負電撞造成膜層不均勻,空穴、燒蝕。
中頻濺射的原理跟一般的直流濺射是相同的,不同的是直流濺射把筒體當陽極,而中頻濺射是成對的,筒體是否參加必須視整體設計而定,與整個系統濺射過程中,陽極陰極的安排有關,參與的比率周期有很多方法,不同的方法可得到不相同的濺射產額,得到不相同的離子密度
中頻濺射主要技術在于電源的設計與應用,目前較成熟的是正弦波與脈沖方波二種方式輸出,各有其優缺點,首先應考慮膜層種類,分析哪種電源輸出方式適合哪種膜層,可以用電源特性來得到想要的膜層效果.
中頻濺射也是磁控濺射的一種,一般磁控濺射靶的設計,磁場的設計是各家技術的重點,國際幾個有名的濺射靶制造商,對靶磁場的設計相當專業,改變磁場設計能得到不相同的等離子體蒸發量.電子的路徑,等離子體的分布,所以濺射靶磁場是各家的技術機密.
關于陰極?。ㄒ簿褪请x子鍍),磁控濺射,以及坩堝蒸發都屬于PVD(物理氣相沉積),坩堝蒸發主要是相變,蒸發靶材只有幾個電子伏特的能量。所以膜附著力小,但沉積率高,多用于光學鍍膜。磁控濺射中氬離子沖擊靶材使靶材原子和分子碎片沉積在零件,靶材材料動能可達數百甚至上千電子伏特能量。是真正的中性的納米級鍍膜。陰極弧起弧后一方面靶面高溫將材料冶金融化,強大電場然后將融化材料幾乎完全離子化,在靶電源和零件偏壓綜合作用下成膜??雌饋黻帢O弧鍍較先進,其實不然。首先靶面溶化過程很隨機不可控制,離子成團鍍到零件。鍍件均勻性和光滑性難以保證。通俗點講陰極弧鍍是真空下的焊接過程,陰極弧電源和焊接電源原理上很近似。陰極弧技術主要源于前蘇聯,在我國因種種原因較普及,電源簡單是很大一個因素。但技術不斷進步。近年過濾陰極弧技術發展較快,避免了成膜不均勻的缺點,但有所得必有所失,過濾使沉積率減小而設備成本增高。
國際上最近有一些趨勢值得注意,一是非平衡磁控濺射方法在大型鍍膜設備公司,特別是歐洲的公司有較快發展并開始大規模工業應用;另一個是美國的一些公司,在脈沖反應磁控濺射上有很大進展。其所鍍氧化和氮化膜沉積速率幾乎達到金屬速率。
中頻磁控濺射真空鍍膜機對靶和磁場的設計以及工作氣壓要求很高,中頻磁控濺射是直流磁控濺射沉積速率的2到3倍。中頻磁控濺射是兩個靶工作,制備化合物膜層,由于其離化率低很難找到一個最佳的中毒點,對工作氣體的流量控制要求很嚴格。若控制不好則很難制備均勻和結合力好的膜層。再就是磁場的設計主要是磁場分布的均勻性這樣既可以提高靶材的利用率,另外對于最佳中毒點工作時的穩定性也有很大提高 磁控濺射的離子能量和繞射性都遠低于多弧靶面,與工件的距離是很重要的,太近離子對工件的轟擊可以損壞膜層,太遠則偏離了最佳濺射距離制備的膜層結合力很差
中頻的靶材用的對靶,有的用到三對.靶都是比較大,就中頻而言,現在用的多的都是鍍一些金屬的工件.這樣的真空爐一般都做的比較大,可以放下很多任務件,鍍出來的膜層也更加的致密.