簡介
需要鍍膜的被稱為基片,鍍的材料被稱為靶材。 基片與靶材同在真空腔中。
蒸發鍍膜一般是加熱靶材使表面組分以原子團或離子形式被蒸發出來。并且沉降在基片表面,通過成膜過程(散點-島狀結構-迷走結構-層狀生長)形成薄膜。 對于濺射類鍍膜,可以簡單理解為利用電子或高能激光轟擊靶材,并使表面組分以原子團或離子形式被濺射出來,并且最終沉積在基片表面,經曆成膜過程,最終形成薄膜。
使用步驟
電控櫃的操作
1. 開水泵、氣源。
2. 開總電源。
3. 開維持泵、真空計電源,真空計檔位置V1位置,等待其值小于10後,再進入下一步操作。約需5分鐘。
4. 開機械泵、予抽,開渦輪分子泵電源、啟動,真空計開關換到V2位置,抽到小于2為止,約需20分鐘。
5. 觀察
渦輪分子泵讀數到達250以後,關予抽,開前機和高閥繼續抽真空,抽真空到達一定程度後才能開右邊的高真空表頭,觀察真空度。真空到達2×10-3以後才能開電子槍電源。
DEF-6B電子槍電源櫃的操作
1. 總電源。
2. 同時開電子槍控制Ⅰ和電子槍控制Ⅱ電源:按電子槍控制Ⅰ電源、延時開關,延時、電源及保護燈亮,三分鐘後延時及保護燈滅,若後門未關好或水流繼電器有故障,保護燈會常亮。
3. 開高壓,高壓會達到10KV以上,調節束流可到200mA左右,簾栅為20V/100mA,燈絲電流1.2A,偏轉電流在1~1.7之間擺動。
關機順序
1. 關高真空表頭、關分子泵。
2. 待分子泵顯示到50時,依次關高閥、前級、機械泵,這期間約需40分鐘。
3. 到50以下時,再關維持泵。
适用範圍
1.建築五金:衛浴五金(如水龍頭).門鎖.門拉手.衛浴、門鎖、五金合葉、家具等。
2.制表業:可用于表殼.表帶的鍍膜、水晶制品。
3.其它小五金:皮革五金.不鏽鋼餐具.眼鏡框、刀具、模具等.
4.大型工件:汽車輪毂、不鏽鋼闆.招牌.雕塑等。
5、不鏽鋼管和闆(各種類型表面)
6、家具、燈具、賓館用具。
7、鎖具、拉手、衛浴五金、高爾夫球頭、不鏽鋼餐具、器血等五金制品鍍超硬裝飾膜。
8、手表、表帶、眼鏡、首飾等裝飾品鍍超耐磨裝飾(金銀)納米膜和納米膜和納米疊層膜。
藍色、紫色、紅色的化學成分
薄膜均勻性的概念
1.厚度上的均勻性,也可以理解為粗糙度,在光學薄膜的尺度上看(也就是1/10波長作為單位,約為100A),真空鍍膜的均勻性已經相當好,可以輕松将粗糙度控制在可見光波長的1/10範圍内,也就是說對于薄膜的光學特性來說,真空鍍膜沒有任何障礙。 但是如果是指原子層尺度上的均勻度,也就是說要實現10A甚至1A的表面平整,具體控制因素下面會根據不同鍍膜給出詳細解釋。
2.化學組分上的均勻性: 就是說在薄膜中,化合物的原子組分會由于尺度過小而很容易的産生不均勻特性,SiTiO3薄膜,如果鍍膜過程不科學,那麼實際表面的組分并不是SiTiO3,而可能是其他的比例,鍍的膜并非是想要的膜的化學成分,這也是真空鍍膜的技術含量所在。 具體因素也在下面給出。
3.晶格有序度的均勻性: 這決定了薄膜是單晶,多晶,非晶,是真空鍍膜技術中的熱點問題,具體見下。
主要分類
主要分類有兩個大種類: 蒸發沉積鍍膜和濺射沉積鍍膜,具體則包括很多種類,包括真空離子蒸發,磁控濺射,MBE分子束外延,溶膠凝膠法等等 。
一、對于蒸發鍍膜:
一般是加熱靶材使表面組分以原子團或離子形式被蒸發出來。
厚度均勻性主要取決于:
1。基片材料與靶材的晶格匹配程度
2、基片表面溫度
3. 蒸發功率,速率
4. 真空度
5. 鍍膜時間,厚度大小。
組分均勻性:
蒸發鍍膜組分均勻性不是很容易保證,具體可以調控的因素同上,但是由于原理所限,對于非單一組分鍍膜,蒸發鍍膜的組分均勻性不好。
晶向均勻性:
1。晶格匹配度
2。 基片溫度
3。蒸發速率
濺射鍍膜又分為很多種,總體看,與蒸發鍍膜的不同點在于濺射速率将成為主要參數之一。
濺射鍍膜中的激光濺射鍍膜pld,組分均勻性容易保持,而原子尺度的厚度均勻性相對較差(因為是脈沖濺射),晶向(外沿)生長的控制也比較一般。
材料成分
光學材料
(純度:99.9%-99.9999%)
1. 高純氧化物:
一氧化矽、SiO,二氧化铪、HfO2,二硼化铪,氯氧化铪,二氧化锆、ZrO2,二氧化钛、TiO2,一氧化钛、TiO,二氧化矽、SiO2,三氧化二钛、Ti2O3,五氧化三钛、Ti3O5,五氧化二钽、Ta2O5,五氧化二铌、Nb2O5,三氧化二鋁、Al2O3,三氧化二钪、Sc2O3,三氧化二铟、In2O3,二钛酸镨、Pr(TiO3)2,二氧化铈、CeO2,氧化鎂、MgO,三氧化鎢、WO3,氧化钐、Sm2O3,氧化钕、Nd2O3,氧化铋、Bi2O3,氧化镨、Pr6O11,氧化銻、Sb2O3,氧化釩、V2O5,氧化鎳、NiO,氧化鋅、ZnO,氧化鐵、Fe2O3,氧化鉻、Cr2O3,氧化銅、CuO等。
2. 高純氟化物:
氟化鎂、MgF2,氟化镱、YbF3,氟化钇、LaF3,氟化镝、DyF3,氟化钕、NdF3,氟化铒、ErF3,氟化鉀、KF,氟化锶、SrF3,氟化钐、SmF3,氟化鈉、NaF,氟化鋇、BaF2,氟化铈、CeF3,氟化鉛等。
4. 混合料:
氧化锆氧化钛混合料,氧化锆氧化钽混合料,氧化钛氧化钽混合料,氧化锆氧化钇混合料,氧化钛氧化铌混合料,氧化锆氧化鋁混合料,氧化鎂氧化鋁混合料,氧化铟氧化錫混合料,氧化錫氧化铟混合料,氟化铈氟化鈣混合料等混合料
3. 高純金屬類:
高純鋁,高純鋁絲,高純鋁粒,高純鋁片,高純鋁柱,高純鉻粒,高純鉻粉,鉻條,高純金絲,高純金片,高純金,高純金粒,高純銀絲,高純銀粒,高純銀,高純銀片,高純鉑絲,高純铪粉,高純铪絲,高純铪粒,高純鎢粒,高純钼粒,高純單晶矽,高純多晶矽,高純鍺粒,,高純錳粒,高純钴,高純钴粒,高純钼,高純钼片,高純铌,高純錫粒,高純錫絲,高純鎢粒,高純鋅等。
5. 其他化合物:
钛酸鋇,BaTiO3,钛酸镨,PrTiO3,钛酸锶,SrTiO3,钛酸镧,LaTiO3,硫化鋅,ZnS,冰晶石,Na3AlF6,硒化鋅,ZnSe,硫化镉。
6. 輔料:
钼片,钼舟、钽片、鎢片、鎢舟、鎢絞絲。
濺射靶材
(純度:99.9%-99.999%)
1.金屬靶材:
1. 金屬靶材:
鎳靶、Ni、钛靶、Ti、鋅靶、Zn、鉻靶、Cr、鎂靶、Mg、铌靶、Nb、錫靶、Sn、鋁靶、Al、铟靶、In、鐵靶、Fe、锆鋁靶、ZrAl、钛鋁靶、TiAl、锆靶、Zr、鋁矽靶、AlSi、矽靶、Si、銅靶Cu、钽靶T、a、鍺靶、Ge、銀靶、Ag、钴靶、Co、金靶、Au、钆靶、Gd、镧靶、La、钇靶、Y、铈靶、Ce、鎢靶、w、不鏽鋼靶、鎳鉻靶、NiCr、铪靶、Hf、钼靶、Mo、鐵鎳靶、FeNi、鎢靶、W等。
2. 陶瓷靶材
ITO靶、氧化鎂靶、氧化鐵靶、氮化矽靶、碳化矽靶、氮化钛靶、氧化鉻靶、氧化鋅靶、硫化鋅靶、二氧化矽靶、一氧化矽靶、氧化铈靶、二氧化锆靶、五氧化二铌靶、二氧化钛靶、二氧化锆靶,、二氧化铪靶,二硼化钛靶,二硼化锆靶,三氧化鎢靶,三氧化二鋁靶五氧化二钽,五氧化二铌靶、氟化鎂靶、氟化钇靶、硒化鋅靶、氮化鋁靶,氮化矽靶,氮化硼靶,氮化钛靶,碳化矽靶,铌酸锂靶、钛酸镨靶、钛酸鋇靶、钛酸镧靶、氧化鎳靶、濺射靶材等。
操作程序
真空鍍膜機操作程序具體操作時請參照該設備說明書
和設備上儀表盤指針顯示及各旋鈕下的标注說明。
檢查真空鍍膜機各操作控制開關是否在"關"位置。
打開總電源開關,設備送電。
低壓閥拉出。開充氣閥,聽不到氣流聲後,啟動升鐘罩閥,鐘罩升起。
安裝固定鎢螺旋加熱子。把PVDF薄膜和鋁蓋闆固定在轉動圓盤上。把鋁絲穿放在螺旋加熱子内。清理鐘罩内各部位,保證無任何雜質污物。
落下鐘罩。
啟動抽真空機械泵。
開複合真空計電源(複合真空計型号:Fzh-1A)。
左旋鈕“1”順時針旋轉至指向2區段的加熱位置。
低真空表“2”内指針順時針移動,當指針移動至110mA時,左旋鈕"1"旋轉至指向2區段測量位置。
當低真空表“2”内指針再次順時針移動至6.7Pa時,低壓閥推入。這時左旋鈕“1”旋轉至指向1區段測量位置。
真空鍍膜機開通冷卻水,啟動擴散泵,加熱40min。
低壓閥拉出。重複一次⑦動作程序:左下旋鈕“1”轉至指向2區段測量位置。低真空表“2”内指針順時針移動,當指針移動至6.7Pa時,開高壓閥(閥杆順時針旋轉)。
等低真空表“2”内指針右移動至0.1Pa時,開規管燈絲開關。
發射、零點測量鈕“9”旋轉至指向發射位置。
左下旋鈕“1”旋轉至指向1區段測量位置。
旋轉發射調節鈕“4”,使高壓真空表“5”内指針指向5。
發射、零點、測量旋鈕“9”旋轉至指向零點位置。
旋轉零點調節鈕“10”,讓高壓真空表“5”内指針指向0位置。
發射、零點、測量旋鈕“9”旋轉至指向測量位置。
旋轉标準調節鈕“3”,讓高壓真空表“5”内指針指向10。
旋轉“倍加器”開關鈕“8”至指向10-12,當高壓真空表“5”内指針逆時針左移超過1時,再把“倍加器”開關旋鈕“8”旋轉至指向10-3。
當高壓真空表“5”内指針逆時針移動超過6.7Pa時,開工件旋轉鈕開關,鐘罩内被鍍件PVDF膜轉動。
開蒸發鈕開關。把電流分插塞插入蒸發電極分配孔内(設有1、 2、 3、 4孔,可插入任意一孔)。
右手旋轉右側調壓器手輪,慢慢旋轉升壓。
從視鏡窗口觀察鎢螺旋加熱子的加熱溫度顔色變化情況。
當鎢螺旋加熱子顔色變成黃橙色,鋁絲開始熔化時,左手操作擋闆鈕,移開鎢螺旋上方擋闆。
鋁絲全部熔化蒸發,擋闆回原位。
右手旋轉調壓器手輪回零位。第一次蒸鍍工作完成。
如果再想蒸鍍一次(為了增加電極金屬層厚度):把電流分插塞撥出插入另一個電極分配孔。重複⑳操作動作。
關閉規管燈絲開關。關閉高壓閥(逆時針轉手柄)。關閉工件旋轉。關閉蒸發。旋轉機械泵鈕至指向擴散泵位置。
低壓閥拉出。鐘罩充氣。充氣一段時間,當沒有氣.聲時,升鐘罩。
鎢螺旋加熱子内加鋁絲。PVDF薄膜調換另一面向下 (原下面已鍍一層鋁膜面向上)。緊固在轉動圓盤上。
落鐘罩。開機械泵。
左下旋鈕“1”旋轉至指向2區段測量位置。
當低壓真空表“2”内指針順時針移動到6.7Pa時,低壓閥推入。
左下旋鈕“1”旋轉至指向1區段測量位置。
當低壓真空表“2”内指針順時針移動到6.7Pa時,開高壓閥。旋鈕“1”旋轉至指向2區段測量位置。
當低壓真空表“2”内指針順時針移動到指向0.1Pa時,開規管燈絲。
由⑰開始重複操作至⑳ 。
PVDF薄膜蒸鍍完鋁層後,按順序關閉規管燈絲、高壓閥、機械泵、擴散泵。把低壓閥拉出。鐘罩充氣,充氣完畢後升鐘罩。取出工件,做好鐘罩内清理工作。
落下鐘罩。
開機械泵,抽3~5min,停機械泵。
切斷供電總開關。
後再關閉冷卻水。操作全部完成。
正常生産中,如遇到突然停電時,要立即切斷高真空測量,關閉規管燈絲,高壓閥、低壓閥拉出。來電後,先讓機械泵啟動工作3~5min後,再轉入正常生産。