







真空镀膜机分类
真空镀膜机主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜,包括真空离子蒸发镀膜机、磁控溅镀膜机射、MBE分子束外延镀膜机和PLD激光溅射沉积镀膜机等很多种。主要是分成蒸发和溅射两种。在真空镀膜设备中需要镀膜的被成为基片,镀的材料被成为靶材。基片与靶材同在真空腔中。蒸发镀膜一般是加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来,并且沉降在基片表面,通过成膜过程形成薄膜。真空镀膜机对于溅射类镀膜,可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材,并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来,并且***终沉积在基片表面,经历成膜过程,***终形成薄膜。炉体可选择由不锈钢、碳钢或它们的组合制成的双层水冷结构。
根据工艺要求选择不同规格及类型镀膜设备,其类型有电阻蒸发真空镀膜设备、电子束蒸发真空镀膜设备、磁控溅射真空镀膜设备、离子镀真空镀膜设备、磁控反应溅射真空镀膜设备、空心阴极离子镀和多弧离子镀等。夹具运转形式有自转、公转及公转 自转方式,用户可根据片尺寸及形状提出相应要求,转动的速度范围及转动精度:普通可调及变频调速等。
影响离子镀膜层质量的工艺参数
①基片偏压.
离子镀膜基片施加负偏压后;各种离子和高能中性粒子流以较高的能量轰击基片表面.基片负偏压的提高,会使基片表面获得更高的能量,可能形成伪扩散层,提高膜层与基体的附着力,还可以改变膜层的***、结构和性能,如细化晶粒,图2表明,随着基片负偏压的提高,膜层***变细,但是,基片负偏压的提高也会产生一些不利的影响,如反溅射作用的增加,使膜层表面受到刻蚀,使表面光洁程度降低,图3表明了空心阴极离子镀铬时,基片负偏压对铬膜表面光泽度的影响,基片负偏压的提高还会使沉积速率降低,使基片温度升高,图4表明了电弧离子镀tin膜基片负偏压对沉积速率的影响,因此,应根据不同的离子镀方法、不同的膜层及使用要求选择适当的基片负偏压。
②镀膜真空度和反应气体分压.
离子镀膜真空度对膜层***、性能的影响与真空蒸镀时的影响规律相似,但反应气体分压对反应离子镀镀制化合物膜的成分、结构和性能有直接的影响,图5是hcd离子镀tin膜的硬度与氮气分压的关系,因此反应气体的分压应根据离子镀方法,化合物膜层的成分、性质、使用要求以及设备来选择
③基片温度.
离子镀膜基片温度的高低直接影响着膜层的***、结构和性能。一般情况下,温度的升高有利于提高膜层与基片的附着力,有利于改善膜层的***与性能。但是,温度过高,则会使沉积速率降低,有时还会使膜层晶粒粗大,性能变坏;图6中hcd离子镀铬膜显微硬度受基片温度影响的规律。另外,基片温度的选择还要受基片材料性质的限制,如钢材的回火温度等
④蒸发源功率.
蒸发源功率对蒸发速率有直接的影响,进而影响沉积速率,影响膜层的***、性能,对反应沉积化合膜时蒸发源功率也将影响膜层的成分。
为了获得所需性能的膜层,应综合分析、考虑各种因素,迭择镀膜方法和确定合理的镀膜工艺参数。
真空镀膜的膜层厚度如何测量?
在使用真空镀膜机镀膜之后,为了需要可能会要测量膜层的厚度,测量膜层的厚度用什么方法呢?
***直接的镀膜控制方法是石英晶体微量平衡法(QCM),这种仪器可以直接驱动蒸发源,通过PID控制循环驱动挡板,保持蒸发速率。
只要将仪器与系统控制软件相连接,它就可以控制整个的镀膜过程。但是(QCM)的精准度是有限的,部分原因是由于它监控的是被镀膜的质量而不是其光学厚度。
此外虽然QCM在较低温度下非常稳定,但温度较高时,它会变得对温度非常敏感。在长时间的加热过程中,很难阻止传感器跌入这个敏感区域,从而对膜层造成重大误差。
光学监控是高精密镀膜的的优选监控方式,这是因为它可以更精准地控制膜层厚度(如果运用得当)。
精准度的改进源于很多因素,但***根本的原因是对光学厚度的监控。
