真空镀膜技术及应用课件.ppt

1、真空镀膜技术及应用镀膜常见的分类真空镀膜的历史真空镀膜的定义真空镀膜的方法真空镀膜在光学行业的应用真空镀膜在半导体行业的应用真空镀膜在汽车行业的应用真空镀膜在其他行业的应用真空镀膜的现状常见的真空镀膜机的外形常见的镀膜机的镀膜方式莱宝镀膜机光学镀膜机车灯镀膜机真空蒸镀镀膜机的相关参数真空镀膜机的结构真空镀膜的工艺参数塑料件真空镀膜工艺流程镀膜制品的品质参数主要内容镀膜技术是表面技术的一类.常见的分类：a.湿式镀膜法；b.干式镀膜法.湿式镀膜法可分电镀法、化学镀法.干式镀膜法常称真空镀膜法、气相沉积法。可分为：物理气相沉积(Physical Vapor DepositionPVD),化学气相沉积

2、（Chemical Vapor DepositionCVD)。PVD一般可分为：真空蒸发镀膜、真空溅射（Sputtering)镀膜、真空离子镀膜。按照不同的分类方法每一类又可以分出多种，不再一一细说，重点说明一下真空蒸镀里的电阻加热蒸镀、电子束加热蒸镀、离子束辅助蒸镀和溅射里的磁控溅射镀膜。镀膜常见的分类真空镀膜技术是近30年来迅速发展的一门新技术，应用较早，但受真空技术和其它相关技术的限制，发展速度较慢。直到二战时期，法西斯德国将这一技术服务于战争，制备各种军用光学镜片和反光镜，从而使这一技术在光学工业中得到迅速发展，并且逐渐形成了薄膜光学，成为光学的重要的分支。它不只是真空应用技术，而是综

3、合了物理、化学一系列的新技术的结果。真空镀膜的历史 在真空中把金属、合金或化合物进行蒸发（或溅射），使其沉积在被涂覆的物体（称基片、基板或基体）上的方法称为真空镀膜法。真空蒸镀简称蒸镀，是在真空条件下，用一定的方法加热镀膜材料（简称膜料）使之气化，并沉积在工件表面形成固态薄膜。以动量传递的方法，用荷能粒子轰击材料表面，使其表面原子获得足够的能量而飞逸出来的过程称为溅射。磁控溅射是一种高溅射速率、低基片加热的溅射技术，称为高速低温溅射技术。离子镀膜技术简称离子镀，离子镀是在真空条件下，利用气体放电使气体或被蒸发物质部分电离，在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时把蒸发物质或其反应产物沉积在基片

4、上。真空镀膜的定义电阻加热蒸镀是用丝状或片状的钨、钼、钽高熔点金属做成适当形状的蒸发源，将膜料放在其中，接通电源，电阻直接加热膜料而使其蒸发，或者把膜料放入Al2O3、BeO等坩埚中进行间接电阻加热蒸发。电子束加热蒸镀是将膜料放入水冷铜坩埚中，利用高能量密度的电子束加热，使膜料熔融气化并凝结在基体表面成膜。为了改善附着力，增加膜的致密性，镀膜前，镀膜过程中辅助离子束进行轰击的镀膜方法称为离子束辅助蒸镀。真空镀膜的方法人们熟悉的光学仪器有望远镜、显微镜、照相机、测距仪，以及日常生活用品中的镜子、眼镜、放大镜等，它们都离不开镀膜技术，镀制的薄膜有反射膜、增透膜和吸收膜等几种。这一类属于传统光学镀膜

5、。在激光通讯行业，镀制各种高反膜、增透膜、分光膜、衰减膜、偏振膜，和各种带通滤光片。真空镀膜在光学行业的应用镀膜技术在集成电路制造中制作晶体管路中的保护层（SiO2、Si3N4）、电极管线（多晶硅、铝、铜及其合金）等多是采用CVD技术。在传感器中，多采用那些电气性质相对于物理量、化学量及其变化来说，极为敏感的半导体材料。此外，其中大多数利用的是半导体的表面、界面的性质，需要尽量增大其面积，且能工业化、低价格制作、因此采用薄膜的情况很多。制造电阻、电容等元件。真空镀膜在电子行业的应用真空镀膜技术在汽车行业的应用：起装饰作用的镀膜，如汽车标牌，内饰件、外饰件。在汽车玻璃上，镀一层TiO2就能使其变

6、成防雾、防露和自清洁玻璃。车灯的反射镜和后视镜镀铝，起到高反射光的作用。汽车轮毂镀铝，用来替代化学电镀，达到环保的要求。真空离子镀钛是广泛应用的工业超硬薄膜技术，以其高硬度、低磨损率、低磨擦系数、强抗腐蚀性、抗黏着性等优越的使用性能，汽车上的镀膜零件有活塞，活塞环，汽门挺杆，凹轮轴等。真空镀膜在汽车行业的应用随着经济的发展和生活水平的提高，人们喜欢将手表壳、表带、服饰、灯饰、眼镜架、室内外装饰件、五金箱包、手机壳、手机视屏、卫生洁具、食品包装等装饰品精饰得五彩缤纷。在生活中我们会看到金黄色的、钴铜色的、黑色的等七杂八色的钻头、铣刀、模具等，这些就是经过镀膜技术加工后的涂层工具。所有各类平板显示

7、器都要用到各种类型的薄膜，而且几乎所有类型的平板显示器件都需要使用ITO膜，以满足透明电器的要求。可以毫不夸张的说：没有薄膜技术就没有平板显示器件。飞机的钛合金紧固件，原来采用电镀方法镀镉。但在镀镉中含有氢，所以在飞行过程中，受到大气、海水的腐蚀，镀层上容易产生“镉脆”，甚至引起“空难”。1964年，采用离子镀方法在钛合金紧固件上镀铝，解决了飞机零件的“镉脆”问题。在离子镀技术中，由于给工件施加负偏压，可以形成“伪扩散层”、细化膜层组织，因此可以显著提高膜层的耐腐蚀性能。真空镀膜在其他行业的应用 由于我国真空镀膜起步较晚，又受真空技术的限制，前期发展较慢，属于新的技术。目前，国外一些发达的国家

8、应用较为广泛。国内起步更晚，受技术的限制，应用范围较少，潜力较大，待进一部开发。真空镀膜的现状箱式真空镀膜机（立式）：单门、双门。卷绕式真空镀膜机（卧式）。间歇式镀膜机（立式）：两箱、三箱。大型镀膜流水线：根据客户要求进行设计。这里没有涉及CVD镀膜设备常见的镀膜机的外形电阻蒸发镀膜机（立式双门、立式钟罩、卧式滚筒、卧式卷绕）。电子束蒸发镀膜机（箱式单门，精密度高）。离子束辅助蒸发镀膜机（箱式单门，电子束，精密度高，致密性好）。磁控溅射镀膜机（立式单双门、卧式）。常见的镀膜机的镀膜方式莱宝镀膜机光学镀膜机车灯镀膜机 真空蒸镀镀膜机的相关参数真空蒸镀镀膜机的相关参数 1.真空室尺寸 2.最高加热

9、温度 3.高、低真空泵抽速 4.膜厚控制精度 5.蒸发器的参数 6.离子源的参数 7.连续镀层和时间 8.充气系统的参数 9.深冷的参数 10.操作系统、软件 另外：冷却水、压缩空气、电量 真空蒸镀镀膜机的相关参数真空镀膜机的结构（单门箱式）真空镀膜机的结构（单门箱式）主要的结构是：枪、泵、規、室 1.真空室 2.工件架 3.加热器 4.高、低真空泵 5.真空计（规）6.膜厚控制仪 7.蒸发源(磁控溅射：靶材；蒸镀：膜料）8.离子源 9.气体流量计 10.深冷 11.防污板 12.操作系统（软件）13.各连接阀门 辅助:冰水机、过滤器、空压机、稳压电源真空镀膜机的结构 1.真空度 2.温度 3.蒸发速率 4.膜厚（光控、晶控）5.充气量 6.工件架转速 7.蒸发能量 8.冷却水温、水压 9.料的纯度、填料高度 10.离子源相关参数（时间、能量）11.腔内洁净度 12.均匀性 13.重复性（稳定性）14.膜系层数、稳定性真空镀膜的工艺参数塑料件真空镀膜工艺流程前处理清洗前处理清洗烘烤烘烤喷底漆喷底漆装工件装工件抽真空抽真空离子清洗离子清洗真空镀膜真空镀膜充气充气开门取工件开门取工件根据不同的产品不同的要求具体品质要求也不一样，但基本的品质要求如下：1.外观（色泽、麻点、赃污、刮痕）2.附着力 3.性能测试（拉膜、水煮、摩擦、耐腐蚀）镀膜制品的品质参数