真空鍍膜的黏附性比較差,容易脫落電源供應器
電鍍的種類很多,你說的電鍍是否是水電鍍?
水電鍍的膜厚比真空濺鍍的厚,水電鍍膜厚一般爲15~20UM,真空電鍍
的膜厚一般爲0。5~2UM。水電鍍的化學液不同會有不同的色彩。
真空電鍍的靶材不同鍍膜顔色不同,真空電鍍的功率,真空等級不同會有顔色的變化。
濺鍍
濺鍍是利用氩離子轟擊靶材,擊出靶材原子變成氣相並析鍍于基材上。濺鍍具有廣泛應用的特性,幾乎任何材料均可析鍍上。
1) 濺鍍的優點與限制
i) 優點
a) 無汙染
b) 多電漿設備用途
c) 附著性好
ii) 限制
a) 靶材的制造受限制
b) 靶材的受損,如陶瓷靶材,鎢鋼銑刀限制了使用能量的範圍
c) 析鍍速率低
2) 濺鍍系統
i) 分類
a) 平面兩極式:靶材爲負極,基材爲正極
b) 三極式:由陽極,陰極,外加電子源等三種電極所組成的系統。外加電子源産生電場加速正極離子化的氣體分子。三極式系統不能使用于反應性濺鍍,因爲電子會影響反應氣體與汙染燈絲。
c) 磁控濺鍍:利用磁場作用提高濺鍍速率
d) 反應濺鍍:將反應性氣體導入真空腔中,並與金屬原子産生化合物以鍍著。
ii) 電流的分類
a) 直流電濺鍍-應用于導電基材與鍍層
b) 交流(或射頻)電濺鍍-應用于導電AP Plasma或非導電基材與鍍層
3) 濺鍍系統組合
i) 靶材
在濺鍍時,經電漿中的正離子轟擊,而析鍍于基材的鍍層材料;靶材通常是陰極。
ii) 濺鍍的通量
濺鍍時的通量即爲濺鍍原子的流量。流量原子的組成與經冷卻,且未産生內擴散的靶材相同。同一靶材的所有材料之鍍膜代工濺鍍速率大致相同。(然而,蒸鍍的蒸鍍速率並不同)。
iii) 接地屏蔽
將離子局限于僅轟擊與濺鍍靶材;避免靶材夾治具被濺擊。屏蔽與靶材之間的距離必須小于暗帶(dark space)的厚度,因此,在高頻(13。5MHz)或高壓使用時,此距離較近。
iv) 擋板
設置在兩個電極之間的活動板。通常濺擊清潔電漿鍍膜靶材(靶材可能會在裝載或操作時受到大氣的汙染)時移置于靶材與基材之間。
v) 靶材的冷卻
當外加能量輸入系統,會使靶材的溫度提高,並損壞靶材與夾治具的結合,因此必須冷卻。一般靶材都是用水冷卻之。
vi) 基材溫度的控制
利用電阻與光源等加熱。一般而言,基材的表面溫度會因輝光放電,而高于塊材。
4) 絕緣體的濺鍍
絕緣薄膜可利用射頻濺鍍或反應濺鍍。若采用直流電濺鍍,將迅速造成表面電荷堆積而無法濺鍍。
i) 射頻電濺鍍(RF Sputtering)
使用頻率爲13。56 MHz的射頻電源,使靶材與鍍層表面能被離子與電子交替的轟擊,以避免電荷的堆積。
ii) 射頻濺鍍的優點
a) 電子轟擊離子化的效率增高,且操作壓力比較低(<1mtorr data-blogger-escaped-br=""> b) 減少電弧(電弧的産生是由于粉塵或加熱蒸發的氣體)
iii) 反應濺鍍(Reactive spuutering)
將反應性氣體加入氩氣中,如Ar + H2S,而與濺鍍原子,如镉形成硫化镉。(例如,在氩氣加氮氣的環境下濺鍍钛,會形成氮化钛)。其可爲直流電或射頻反應濺鍍。
5) 磁控濺鍍(Magnetron Sputtering)
"Magnetron"意指"磁化的電子"(Magnetical Electron)
i) 優點與缺點
磁控濺鍍雖會增加濺鍍速率,相對地,亦會加速靶材的損耗。由于基材與電漿間的距離較大,使基材較遠離電漿可在低的工作溫度進行濺鍍。
ii) 操作方法
由垂直的電場和磁場的結合組成。由于電磁的交互作用,促進電子集中于靶材附近,以提升離子化效應。
a) 磁場會使負極表面形成電子的聚集處,離子會因受限的電子源的靜電效應而聚集。
b) 電子能有效聚集于靶材的表面,使離子化效率提高並提高濺鍍速率。
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