通过PVD制备的薄膜通常存在应力问题,不同材料与衬底间可能存在压应力或张应力,在多层膜结构中可能同时存在多种形式的应力。薄膜应力的起源是薄膜生长过程中的某种结构不完整性(杂质、空位、晶粒边界、错位等)、表面能态的存在、薄膜与基底界面间的晶格错配等.对于薄膜应力主要有以下原因:1.薄膜生长初始阶段,薄膜面和界面的表面张力的共同作用;2.沉积过程中膜面温度远高于衬底温度产生热应变;3.薄膜和衬底间点阵错配而产生界面应力;4.金属膜氧化后氧化物原子体积增大产生压应力;5.斜入射造成各向异性成核、生长;6.薄膜内产生相变或化学组分改变导致原子体积变化 真空镀膜技术被誉为较具发展前途的重要技术之一,并已在高技术产业化的发展中展现出诱人的市场前景。MEMS真空镀膜加工厂
广义的真空镀膜还包括在金属或非金属材料表面真空蒸镀聚合物等非金属功能性薄膜。在所有被镀材料中,以塑料较为常见,其次,为纸张镀膜。相对于金属、陶瓷、木材等材料,塑料具有来源充足、性能易于调控、加工方便等优势,因此种类繁多的塑料或其他高分子材料作为工程装饰性结构材料,大量应用于汽车、家电、日用包装、工艺装饰等工业领域。但塑料材料大多存在表面硬度不高、外观不够华丽、耐磨性低等缺陷,如在塑料表面蒸镀一层极薄的金属薄膜,即可赋予塑料程亮的金属外观,合适的金属源还可增加材料表面耐磨性能,拓宽了塑料的装饰性和应用范围。低压气相沉积真空镀膜加工厂商真空镀膜机真空压铸工艺采用钛合金单独装料,感应壳式熔炼。
真空镀膜:溅射镀膜:溅射出来的粒子在飞向基体过程中易和真空室中的气体分子发生碰撞,导致运动方向随机化,使得沉积的膜易于均匀。发展起来的规模性磁控溅射镀膜,沉积速率较高,工艺重复性好,便于自动化,已适当于大型建筑装饰镀膜及工业材料的功能性镀膜,如TGN-JR型用多弧或磁控溅射在卷材的泡沫塑料及纤维织物表面镀镍Ni及银Ag的生产制备。溅射镀膜可分为直流溅射、射频溅射和磁控溅射,其对应的辉光放电电压源和控制场分别为高压直流电、射频(RF)交流电和磁控(M)场。
真空镀膜的方法:溅射镀膜:在射频电压下,利用电子和离子运动特征的不同,在靶表面感应出负的直流脉冲,从而产生溅射的射频溅射。这种技术Z早由1965年IBM公司研制,对绝缘体也可以溅射镀膜。为了在更高的真空范围内提高溅射沉积速率,不是利用导入是氩气,而是通过部分被溅射的原子(如Cu)自身变成离子,对靶产生溅射实现镀膜的自溅射镀膜技术。在高真空下,利用离子源发出的离子束对靶溅射,实现薄膜沉积的离子束溅射。其中由二极溅射发展而来的磁控溅射技术,解决了二极溅射镀膜速度比蒸镀慢得多、等离子体的离化率低和基片的热效应等明显问题。磁控溅射是现在用于钛膜材料的制备Z为普遍的一种真空等离子体技术,实现了在低温、低损伤的条件下高速沉积。自2001年以来,广大的科技研究者致力于这方面的研究,成果显着。真空溅镀通常指的是磁控溅镀,属于高速低温溅镀法。
真空镀膜:离子镀膜法:目前比较常用的组合方式有:直流二极型(DCIP)。利用电阻或电子束加热使膜材气化;被镀基体作为阴极,利用高电压直流辉光放电将充入的气体氩(Ar)(也可充少量反应气体)离化。这种方法的特点是:基板温升大、绕射性好、附着性好,膜结构及形貌差,若用电子束加热必须用差压板;可用于镀耐腐蚀润滑机械制品。多阴极型。利用电阻或电子束加热使膜材气化;依靠热电子、阴极发射的电子及辉光放电使充入的真空惰性气体或反应气体离化。这种方法的特点是:基板温升小,有时需要对基板加热;可用于镀精密机械制品、电子器件装饰品。源或靶的不断改进,扩大了真空镀膜材料的选用范围。MEMS真空镀膜加工厂
真空镀膜中离子镀的镀层组织致密、无小孔、无气泡、厚度均匀。MEMS真空镀膜加工厂
磁控溅射的优势在于可根据靶材的性质来选择使用不同的靶电源进行溅射,靶电源分为射频靶(RF)、直流靶(DC)、直流脉冲靶(DC Pluse)。其中射频靶主要用于导电性较差的氧化物、陶瓷等介质膜的溅射,也可以进行常规金属材料溅射。直流靶只能用于导电性较好的金属材料,而直流脉冲靶介于二者之间,可溅射硅、锗等半导体材料。磁控溅射方向性要优于电子束蒸发,但薄膜质量,表面粗糙度等方面不如电子束蒸发。但磁控溅射可用于多种材料,使用范围广,电子束蒸发则只能用于金属材料蒸镀,且高熔点金属,如W,Mo等的蒸镀较为困难。所以磁控溅射常用于新型氧化物,陶瓷材料的镀膜,电子束则用于对薄膜质量较高的金属材料。MEMS真空镀膜加工厂