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真空镀膜机镀膜是指在真空中制备膜层,包括镀制晶态的金属、半导体、绝缘体等单质或化合物膜。虽然化学汽相沉积也采用减压、低压或等离子体等真空手段,但一般真空镀膜是指用物理的方法沉积薄膜。真空镀膜机镀膜方法有三种形式,即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。
蒸发镀膜: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。这种方法较早由M.法拉*于1857年提出,现代已成为常用镀膜技术之一。
蒸发源有三种类型:
①电阻加热源:用难熔金属如钨、钽制成舟箔或丝状,通以电流,加热在它上方的或置于坩埚中的蒸发物质。电阻加热源主要用于蒸发Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr、Au、Ni等材料;
②高频感应加热源:用高频感应电流加热坩埚和蒸发物质;
③电子束加热源:适用于蒸发温度较高(不低于2000[618-1])的材料,即用电子束轰击材料使其蒸发。
蒸发镀膜与其他真空镀膜方法相比,具有较高的沉积速率,可镀制单质和不易热分解的化合物膜。
溅射镀膜:用高能粒子轰击固体表面时能使固体表面的粒子获得能量并逸出表面,沉积在基片上。溅射现象于1870年开始用于镀膜技术,1930年以后由于提高了沉积速率而逐渐用于工业生产。通常将欲沉积的材料制成板材──靶,固定在阴极上。基片置于正对靶面的阳极上,距靶几厘米。系统抽**真空后充入 10~1帕的气体(通常为氩气),在阴极和阳极间加几千伏电压,两较间即产生辉光放电。放电产生的正离子在电场作用下飞向阴极,与靶表面原子碰撞,受碰撞从靶面逸出的靶原子称为溅射原子,其能量在1至几十电子伏范围。溅射原子在基片表面沉积成膜。与蒸发镀膜不同,溅射镀膜不受膜材熔点的限制,可溅射W、Ta、C、Mo、WC、TiC等难熔物质。溅射化合物膜可用反应溅射法,将反应气体 (O、N、HS、CH等)加入Ar气中,反应气体及其离子与靶原子或溅射原子发生反应生成化合物(如氧化物、氮化物等)而沉积在基片上。沉积绝缘膜可采用高频溅射法。基片装在接地的电极上,绝缘靶装在对面的电极上。高频电源一端接地,一端通过匹配网络和隔直流电容接到装有绝缘靶的电极上。接通高频电源后,高频电压不断改变极性。等离子体中的电子和正离子在电压的正半周和负半周分别打到绝缘靶上。由于电子迁移率**正离子,绝缘靶表面带负电,在达到动态平衡时,靶处于负的偏置电位,从而使正离子对靶的溅射持续进行。采用磁控溅射可使沉积速率比非磁控溅射提高近一个数量级。
离子镀:蒸发物质的分子被电子碰撞电离后以离子沉积在固体表面,称为离子镀。这种技术是D.麦托克斯于1963年提出的。离子镀是真空蒸发与阴极溅射技术的结合。将基片台作为阴极,外壳作阳极,充入惰性气体(如氩)以产生辉光放电。从蒸发源蒸发的分子通过等离子区时发生电离。正离子被基片台负电压加速打到基片表面。未电离的中性原子(约占蒸发料的95%)也沉积在基片或真空室壁表面。电场对离化的蒸气分子的加速作用(离子能量约几百~几千电子伏)和氩离子对基片的溅射清洗作用,使膜层附着强度大大提高。离子镀工艺综合了蒸发(高沉积速率)与溅射(良好的膜层附着力)工艺的特点,并有很好的绕射性,可为形状复杂的工件镀膜。
离子镀膜设备及应用产品 蒸发镀膜设备及应用产品 溅射镀膜机及应用产品
真空镀膜机应用范围:
1、在硬质涂层中的应用:切削工具、模具和**耐腐蚀零件等。
2、在防护涂层中的应用:飞机发动机的叶片、汽车钢板、散热片等。
3、在光学薄膜领域中的应用:增透膜、高反膜、截止滤光片、防伪膜等。
4、在建筑玻璃方面的应用:阳光控制膜、低辐射玻璃、防雾防露和自清洁玻璃等。
5、在太阳能利用领域的应用:太阳能集热管、太阳能电池等。
6、在集成电路制造中的应用:薄膜电阻器、薄膜电容器、薄膜温度传感器等。
7、在信息显示领域的应用:液晶屏、等离子屏等。
8、在信息存储领域的应用:磁信息存储、磁光信息存储等。
9、在装饰饰品上的应用:手机壳、表壳、眼镜架、五金、小饰品等镀膜。
真空镀膜机维护和保养
1、真空镀膜机每完成200个镀膜程序以上,应清洁工作室一次。方法是:用烧碱(NaOH)饱和溶液反复擦洗真空室内壁,( 注意人体皮肤不可以直接接触烧碱溶液,以免灼伤)目的是使镀上去的膜料铝(AL)与NaOH发生反应,反应后膜层脱落,并释放出氢气。再用清水清洗真空室和用布沾汽油清洗精抽阀内的污垢。
2、当粗抽泵(滑阀泵,旋片泵)连续工作一个月(雨季减半),需更换新油。方法是:拧开放油螺栓,放掉旧油,再将泵启动数秒,使泵内的旧油*排放出来。拧回放油螺栓,加入新油至额定量(油视镜观察)。连续使用半年以上,换油时应将油盖打开,用布擦干净箱内污垢。
3、扩散泵连续使用6个月以上,抽速明显变慢,或操作失当,充入大气,拆去联结水管,卸下电炉盘,将一级喷嘴拧出,先用汽油将泵腔及泵胆清洗一遍,再用洗衣粉兑水清洗一遍,然后用清水**清洗干净,待水份挥发干以后,装好泵胆,加入新扩散泵油,并装回机体,接好水管,装好电炉盘,便可以重新开机。在重新开机前,要注意检漏工作。方法是:启动维持泵,关好大门,数分钟后,观察扩散泵部分真空度是否达到6X10帕,否则要进行检漏。检查联接处是否装密封胶圈,或压坏密封圈。排除漏气隐患后方可加热,否则扩散泵油会烧环,无法进入工作状态。
真空镀膜机安全操作规程:
1.在机床运转正常情况下,开动机床时,**先开水管,工作中应随时注意水压。
2.在离子轰击和蒸发时,应特别注意高压电线接头,不得触动,以防触电。
3.在用电子枪镀膜时,应在钟罩外围上铝板。观察窗的玻璃较好用铅玻璃,观察时应戴上铅玻璃眼镜,以防X射线侵害人体。
4.镀制多层介质膜的镀膜间,应安装通风吸尘装置,及时排除有害粉尘。
5.易燃有毒物品要妥善保管,以防失火中毒。
6.酸洗夹具应在通风装置内进行,并要戴橡皮手套。
7.把零件放入酸洗或碱洗槽中时,应轻拿轻放,不得碰撞及溅出。平时酸洗槽盆应加盖。
8.工作完毕应断电、断水。