PVD真空鍍膜工藝其英文名“Physical Vapor Deposition”的縮寫(xiě)形式,意思是物理氣相沉

我們現(xiàn)在一般地把真空蒸鍍、濺射鍍膜、離子鍍等都稱為物理氣相沉積。今天，百騰小編分享的主題為：PVD鍍膜工藝，如何有效的控制PVD系統(tǒng)內(nèi)的流量和壓力？

PVD鍍膜工藝工作原理

PVD是物理氣相沉積的簡(jiǎn)稱，是指在真空條件下，采用低電壓、大電流的電弧放電技術(shù)，利用氣體放電使靶材蒸發(fā)并使被蒸發(fā)物質(zhì)與氣體都發(fā)生電離，利用電場(chǎng)的加速作用，使被蒸發(fā)物質(zhì)及其反應(yīng)產(chǎn)物沉積在工件上真空鍍膜。利用物理過(guò)程實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移，在工件表面形成具有特殊性能的金屬或化合物涂層，其特殊性能包括強(qiáng)度高、耐磨性、散熱性、耐腐性、抗氧化以及絕緣等。涂層的物質(zhì)源是固態(tài)物質(zhì)，利用氣體放電或加熱的方式使靶材蒸發(fā)或者電離，經(jīng)過(guò)“蒸發(fā)或者濺射”后，在電場(chǎng)的作用下，在工件表面生成與基材性能不同的固態(tài)物質(zhì)涂層。

在日常的操作中，有些用戶由于其操作不當(dāng)導(dǎo)致鍍膜效果欠佳的問(wèn)題，在PVD真空鍍膜過(guò)程中,鍍膜機(jī)腔體內(nèi)的壓力波動(dòng)將導(dǎo)致鍍膜不均勻以及重復(fù)性欠佳。質(zhì)量流量控制器控制反應(yīng)氣體的同時(shí)，采用壓力控制器控制腔體內(nèi)惰性氣體的壓力，從而提升最終等離子氣相沉積(PVD)的結(jié)果。

操作建議一

PVD真空鍍膜的過(guò)程通常在一個(gè)負(fù)壓的密閉腔體內(nèi)進(jìn)行。之所以抽成真空是因?yàn)榄h(huán)境氣體會(huì)對(duì)參與鍍膜的各物質(zhì)間的反應(yīng)過(guò)程造成干擾，而在真空環(huán)境下，汽化了的金屬、電離分子、等離子反應(yīng)化合物等鍍層就能與其它材料的被鍍表面融合了。

操作建議二

采用壓力控制器方案，控制往真空腔體內(nèi)充入的惰性氣體的壓力以營(yíng)造一個(gè)控制良好的鍍膜環(huán)境。與反應(yīng)腔體直接連接的外置真空計(jì)測(cè)量持續(xù)的過(guò)程壓力，該壓力讀數(shù)通過(guò)模擬信號(hào)傳輸?shù)綁毫刂破鞑@示。

進(jìn)入腔體內(nèi)的參與反應(yīng)的氣體的流量由質(zhì)量流量控制器控制。因?yàn)樯鲜龅膲毫刂破骺梢詼y(cè)得腔體內(nèi)的壓力、并通過(guò)調(diào)節(jié)非反應(yīng)類氣體的含量實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)過(guò)程壓力，從而使腔體內(nèi)形成最利于沉積的鍍膜環(huán)境。

快速的控制響應(yīng)速度是在減少腔體內(nèi)壓力波動(dòng)起伏、形成最佳沉積環(huán)境的至關(guān)重要的因素。根據(jù)不同應(yīng)用中各不相同的過(guò)程條件定制化地調(diào)節(jié)質(zhì)量流量控制器和壓力控制器的PID值，有效消除過(guò)充、縮短到達(dá)設(shè)定值的時(shí)間、將控制響應(yīng)時(shí)間控制在20~30毫秒內(nèi)，從而形成腔體內(nèi)穩(wěn)定的壓力和氣體交換。

操作總結(jié)

1、一般來(lái)說(shuō)，真空鍍膜過(guò)程中反應(yīng)氣體流量的變化會(huì)擾亂反應(yīng)腔體內(nèi)的壓力，最終導(dǎo)致鍍膜不均及前后不一致。

2、質(zhì)量流量控制器分別控制腔體內(nèi)各種參與反應(yīng)的氣體的同時(shí)，壓力控制器將腔體內(nèi)的壓力精密地控制在指定范圍內(nèi)。

3、質(zhì)量流量控制器分別控制腔體內(nèi)各種參與反應(yīng)的氣體的同時(shí)，壓力控制器將腔體內(nèi)的壓力精密地控制在指定范圍內(nèi)。

據(jù)采用上述方案的真空鍍膜系統(tǒng)集成商反饋，響應(yīng)速度極快的流量控制器和壓力控制器通過(guò)精密穩(wěn)定的控制而形成的良好的鍍膜環(huán)境，大大提升了鍍膜結(jié)果的質(zhì)量和重復(fù)性。

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