真空鍍膜的黏附性比較差,容易脫落
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電鍍的厚,水電鍍膜厚一般為15~20UM,真空電鍍
的膜厚一般為0.5~2UM.水電鍍的化學(xué)液不同會(huì)有不同的色彩。
真空電鍍的靶材不同鍍膜顏色不同,真空電鍍的功率,真空等級(jí)不同會(huì)有顏色的變化。
電鍍
電鍍是利用氬離子轟擊靶材,擊出靶材原子變成氣相并析鍍于基材上。電鍍具有廣泛應(yīng)用的特性,幾乎任何材料均可析鍍上。
1) 電鍍的優(yōu)點(diǎn)與限制
i) 優(yōu)點(diǎn)
a) 無污染
b) 多用途
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,限制了使用能量的范圍
c) 析鍍速率低
2) 電鍍系統(tǒng)
i) 分類
a) 平面兩極式:靶材為負(fù)極,基材為正極
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(tǒng)。外加電子源產(chǎn)生電場(chǎng)加速正極離子化的氣體分子。三極式系統(tǒng)不能使用于反應(yīng)性電鍍,因?yàn)殡娮訒?huì)影響反應(yīng)氣體與污染燈絲。
c) 磁控電鍍:利用磁場(chǎng)作用提高電鍍速率
d) 反應(yīng)電鍍:將反應(yīng)性氣體導(dǎo)入真空腔中,并與金屬原子產(chǎn)生化合物以鍍著。
ii) 電流的分類
a) 直流電電鍍-應(yīng)用于導(dǎo)電基材與鍍層
b) 交流(或射頻)電電鍍-應(yīng)用于導(dǎo)電或非導(dǎo)電基材與鍍層
3) 電鍍系統(tǒng)組合
i) 靶材
在電鍍時(shí),經(jīng)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) 電鍍的通量
電鍍時(shí)的通量即為電鍍?cè)拥牧髁?。流量原子的組成與經(jīng)冷卻,且未產(chǎn)生內(nèi)擴(kuò)散的靶材相同。同一靶材的所有材料之電鍍速率大致相同。(然而,蒸鍍的蒸鍍速率并不同)。
iii) 接地屏蔽
將離子局限于僅轟擊與電鍍靶材;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(shí),此距離較近。
iv) 擋板
設(shè)置在兩個(gè)電極之間的活動(dòng)板。通常濺擊清潔靶材(靶材可能會(huì)在裝載或操作時(shí)受到大氣的污染)時(shí)移置于靶材與基材之間。
v) 靶材的冷卻
當(dāng)外加能量輸入系統(tǒng),會(huì)使靶材的溫度提高,并損壞靶材與夾治具的結(jié)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(huì)因輝光放電,而高于塊材。
4) 絕緣體的電鍍
絕緣薄膜可利用射頻電鍍或反應(yīng)電鍍。若采用直流電電鍍,將迅速造成表面電荷堆積而無法電鍍。
i) 射頻電電鍍(RF Sputtering)
使用頻率為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) 射頻電鍍的優(yōu)點(diǎn)
a) 電子轟擊離子化的效率增高,且操作壓力比較低(<1mtorr)
b) 減少電弧(電弧的產(chǎn)生是由于粉塵或加熱蒸發(fā)的氣體)
iii) 反應(yīng)電鍍(Reactive spuutering)
將反應(yīng)性氣體加入氬氣中,如Ar + H2S,而與電鍍?cè)?,如鎘形成硫化鎘。(例如,在氬氣加氮?dú)獾沫h(huán)境下電鍍鈦,會(huì)形成氮化鈦)。其可為直流電或射頻反應(yīng)電鍍。
5) 磁控電鍍(Magnetron Sputtering)
"Magnetron"意指"磁化的電子"(Magnetical Electron)
i) 優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
磁控電鍍雖會(huì)增加電鍍速率,相對(duì)地,亦會(huì)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(yuǎn)離電漿可在低的工作溫度進(jìn)行電鍍。
ii) 操作方法
由垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的結(jié)合組成。由于電磁的交互作用,促進(jìn)電子集中于靶材附近,以提升離子化效應(yīng)如下圖所示。
a) 磁場(chǎng)會(huì)使負(fù)極表面形成電子的聚集處,離子會(huì)因受限的電子源的靜電效應(yīng)而聚集。
b) 電子能有效聚集于靶材的表面,使離子化效率提高并提高電鍍速率。