PVD镀膜工艺简介ppt课件
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PVD涂层原理及工艺2013 PPT
• 在持续的等离子体中，电子在电场中被加速。电子的产生可以来源于 以下几个方面：
• （1）离子或电子轰击表面产生的二次电子 • （2）离子碰撞使得原子失去电子、 • （3）热电子发射源（热阴极）发出的电子
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
辉光放电
溅射沉积: 高电压，低电流
阴极弧沉积： 低Байду номын сангаас压，高电流
• 真空的划分
真空度测量
Baratron ： 电容膜片(CDG) TPR:导热（Piriani） IKR: 热阴极电离 (Penning) PKR:结合了Piriani和 Penning两种原理
• 气体压力的单位换算: • 1Pa=10-5bar=10-2mbar=9.8692×10-6atm • =750.06×10-5Torr=7.5mTorr=1.4504×10-4psi
1.1 涂层与衬底的界面形态与结合机理
• 涂层与衬底的界面可能有不同的化学键合、元素的相互扩散、涂层的内应力 、界面杂质、和界面缺陷等具体情况，因而实际涂层附着力的规律极为复杂 。它不仅取决于涂层与衬底之间的界面能量，还取决于具体的沉积方法和界 面状态。
• 涂层与衬底间的界面可以分为下面四种类型：（1）平界面；（2）形成化合 物界面；（3）元素扩散界面；（4）机械啮合界面；
PVD涂层原理及工艺2013
真空基础知识
• PVD(物理气相沉积)的概念：PVD（Physical Vapor Deposition）工艺是一种原子沉积工艺，其 是在真空或低压（等离子）条件下，涂层物质从 液相或固相的材料源逸出并气化，以原子或分子 的形态传输并沉积在基体表面的一种涂层工艺。 为加强PVD涂层基本理论的需要了解(a)涂层与衬 底的界面形态与结合机理,(b)真空和低压气体环境 (c)低压等离子工艺环境等相关内容。
• （1）离子或电子轰击表面产生的二次电子 • （2）离子碰撞使得原子失去电子、 • （3）热电子发射源（热阴极）发出的电子
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
辉光放电
溅射沉积: 高电压，低电流
阴极弧沉积： 低Байду номын сангаас压，高电流
• 真空的划分
真空度测量
Baratron ： 电容膜片(CDG) TPR:导热（Piriani） IKR: 热阴极电离 (Penning) PKR:结合了Piriani和 Penning两种原理
• 气体压力的单位换算: • 1Pa=10-5bar=10-2mbar=9.8692×10-6atm • =750.06×10-5Torr=7.5mTorr=1.4504×10-4psi
1.1 涂层与衬底的界面形态与结合机理
• 涂层与衬底的界面可能有不同的化学键合、元素的相互扩散、涂层的内应力 、界面杂质、和界面缺陷等具体情况，因而实际涂层附着力的规律极为复杂 。它不仅取决于涂层与衬底之间的界面能量，还取决于具体的沉积方法和界 面状态。
• 涂层与衬底间的界面可以分为下面四种类型：（1）平界面；（2）形成化合 物界面；（3）元素扩散界面；（4）机械啮合界面；
PVD涂层原理及工艺2013
真空基础知识
• PVD(物理气相沉积)的概念：PVD（Physical Vapor Deposition）工艺是一种原子沉积工艺，其 是在真空或低压（等离子）条件下，涂层物质从 液相或固相的材料源逸出并气化，以原子或分子 的形态传输并沉积在基体表面的一种涂层工艺。 为加强PVD涂层基本理论的需要了解(a)涂层与衬 底的界面形态与结合机理,(b)真空和低压气体环境 (c)低压等离子工艺环境等相关内容。
镀膜技术PVD-PPT幻灯片课件
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Hale Waihona Puke 最早出现的金属沉积工艺钨W(Tm=3380℃) 钽Ta(Tm=2980℃) 钼Mo(Tm=2630℃)
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蒸发装置的选择和运用很重要
热效率：热传导和热辐射对薄膜制备是不利的 (必须使坩埚或电极冷却)
For example, 在1500°C下蒸发Al: 选用合适的蒸发源, 所需能量为2.4kW.h/kg; 用电阻丝蒸发,所需能量为7-20kW.h/kg; 用TiB2电阻加热蒸发, 所需能量为50-100kW.h/kg;
溅射：常用的物理气相沉积方法。
溅射 RF磁控溅射 DC磁控溅射 离子束溅射 —反应溅射，活性气体，生长化合物薄膜。
分子束外延：MBE，超高真空，缓慢蒸发过程，多蒸发源，生长外延的单晶薄 膜。(ALE, MLE)
1
PVD的概念：在真空度较高的环境下，通过加热或高能
粒子轰击的方法使源材料逸出沉积物质粒子（可以是原子、 分子或离子），这些粒子在基片上沉积形成薄膜的技术。 其技术关键在于：如何将源材料转变为气相粒子（而非CVD 的化学反应）！
② 单个入射离子轰击出的产物粒子数与入射离子的能量/质量都有关；
均可用弹性碰撞理论解释！
22
③ 溅射产物粒子的平均速度 >> 蒸发出的粒子。
溅射镀膜的基本物理过程：
溅射镀膜何以实现？
气体放电 等离子体 带电离子 电场作用 离子加速 高能离子 撞击靶材 溅射 发射靶材原子 飞向基板 形成 沉积 获得薄膜！
所以可蒸发材料受到限制； 蒸发率低； 加热速度不高，蒸发时待蒸发材料如为合金或化合物，
则有可能分解或蒸发速率不同，造成薄膜成分偏离蒸发物 材料成分。
高温时，钽和金形成合金，铝、铁、镍、 钴等与钨、钼、钽等形成合金
《镀膜工艺》课件
激光镀膜：利用激光照射靶材，使其表 面原子或分子溅射出来，在基材表面形 成薄膜
电子束蒸发镀膜：利用电子束加热靶材， 使其在真空环境下蒸发，在基材表面形 成薄膜
化学镀膜工艺
化学镀膜工艺简介 化学镀膜工艺的分类 化学镀膜工艺的应用领域 化学镀膜工艺的发展趋势
复合镀膜工艺
原理：通过在基材表面沉积多层不同性质的薄膜，形成复合膜层 特点：具有多种功能，如耐磨、耐腐蚀、抗反射等 应用：广泛应用于光学、电子、机械等领域 工艺流程：包括预处理、沉积、后处理等步骤
固化阶段：通过加热、光 照等方法使镀膜材料固化
检测阶段：检查镀膜层的 厚度、均匀性等性能指标
后处理阶段：对镀膜后的 工件进行清洗、抛光等处 理，提高其表面质量
后处理
清洗：去除残留 的化学物质和杂 质
干燥：去除水分， 防止腐蚀和氧化
抛光：提高表面 光洁度，改善外 观
检验：检查镀膜 质量，确保符合 标准要求
研发方向：环保、 节能、高效、多功 能
应用领域：电子、 光学、生物、医疗、 航空航天等
研发成果：新型纳 米材料、有机无机 复合材料、生物材 料等
未来展望：新材料 的研发和应用将推 动镀膜工艺的发展 ，提高产品质量和 性能，拓展应用领 域。
镀膜工艺的绿色化与可持续发展
绿色镀膜：采用 环保材料，减少 对环境的污染
镀膜工艺流程
前处理
目的：去除工件表面的油污、锈迹等杂质 步骤：清洗、除油、除锈、除氧化皮等 设备：清洗机、除油机、除锈机等 材料：清洗剂、除油剂、除锈剂等 注意事项：确保工件表面清洁，避免污染后续镀膜过程
镀膜
准备阶段：选择合适的镀 膜材料和设备
清洗阶段：去除工件表面 的油污、锈迹等
镀膜阶段：将镀膜材料均 匀地涂覆在工件表面
电子束蒸发镀膜：利用电子束加热靶材， 使其在真空环境下蒸发，在基材表面形 成薄膜
化学镀膜工艺
化学镀膜工艺简介 化学镀膜工艺的分类 化学镀膜工艺的应用领域 化学镀膜工艺的发展趋势
复合镀膜工艺
原理：通过在基材表面沉积多层不同性质的薄膜，形成复合膜层 特点：具有多种功能，如耐磨、耐腐蚀、抗反射等 应用：广泛应用于光学、电子、机械等领域 工艺流程：包括预处理、沉积、后处理等步骤
固化阶段：通过加热、光 照等方法使镀膜材料固化
检测阶段：检查镀膜层的 厚度、均匀性等性能指标
后处理阶段：对镀膜后的 工件进行清洗、抛光等处 理，提高其表面质量
后处理
清洗：去除残留 的化学物质和杂 质
干燥：去除水分， 防止腐蚀和氧化
抛光：提高表面 光洁度，改善外 观
检验：检查镀膜 质量，确保符合 标准要求
研发方向：环保、 节能、高效、多功 能
应用领域：电子、 光学、生物、医疗、 航空航天等
研发成果：新型纳 米材料、有机无机 复合材料、生物材 料等
未来展望：新材料 的研发和应用将推 动镀膜工艺的发展 ，提高产品质量和 性能，拓展应用领 域。
镀膜工艺的绿色化与可持续发展
绿色镀膜：采用 环保材料，减少 对环境的污染
镀膜工艺流程
前处理
目的：去除工件表面的油污、锈迹等杂质 步骤：清洗、除油、除锈、除氧化皮等 设备：清洗机、除油机、除锈机等 材料：清洗剂、除油剂、除锈剂等 注意事项：确保工件表面清洁，避免污染后续镀膜过程
镀膜
准备阶段：选择合适的镀 膜材料和设备
清洗阶段：去除工件表面 的油污、锈迹等
镀膜阶段：将镀膜材料均 匀地涂覆在工件表面
《PVD基础知识》课件
PVD技术原理
PV D 技术基于蒸发和溅射现象，通过在真空环境中提供能量来使材料转变为 气态。这些气态粒子会沉积到基底表面上形成薄膜。
PVD工艺流程
PV D 工艺流程包括前处理、沉积、冷却和后处理等步骤。其中，前处理用于 清洁和活化基底表面，沉积阶段形成所需薄膜结构。
PVD材料和应用
金属薄膜
金属薄膜具有良好的导电性和热传导性，常 用于电子器件、光学涂层和装饰性涂层等领 域。
多层薄膜
通过堆叠不同材料的薄膜，可以实现特定功 能，如光学滤波器、光学镀膜、阻隔材料和 生物材料。
陶瓷薄膜
陶瓷薄膜具有优异的耐磨性和耐腐蚀性，常 用于刀具涂层、摩擦材料和陶瓷电子器件。
其他应用
PV D 还广泛应用于汽车、航空航天、医疗设 备、半导体和光伏等领域，提供材料改性、 保护和装饰的解决方案。
PVD优点与限制
1 优点
2 限制
PV D 技术具有高质量、高纯度、均匀性好，PV D 技术也存在薄膜厚度限制、工 艺复杂性和高成本等限制，需要综合考虑 应用需求。
应用案例分析
1
电子器件
通过在芯片上制备金属互连线和隔离
光学涂层
2
层的PV D 技术，实现高集成度和小尺 寸。
常见PVD设备
物理溅射
物理溅射是常见的PV D 技术， 适用于金属、合金和陶瓷薄膜 的制备，如溅射离子镀 （Sputter IAD ）。
热蒸发
热蒸发是将材料加热到蒸发温 度，通过自由蒸发和电子束蒸 发等方式形成薄膜，常用于有 机发光二极管（OLED ）。
离子镀
离子镀采用离子激发技术，可 以改善薄膜附着力和密实性， 常用于装饰涂层和硬质涂层的 制备。
将光学滤波器和增透镀膜应用于摄像
PVD工艺知识PPT课件
注意事项：
需要根据塑材/性能等情况对底漆做出不同的选择：
a.遮盖性较好底漆（即可以将膜厚喷涂很厚且不容易积油膜厚范围12-25微米）； b.薄涂底漆（些特殊产品需要薄喷的底漆膜厚范围8-12微米）； C.特殊性能底漆（柔韧性好，可通过水煮、高温高湿、碱汗测试、耐缓冲液、震动耐
磨测试）
第4页/共18页
建议喷涂参数：
气压：0.25-0.35mpa 喷枪嘴与产品距离：10-20cm 喷弧：8-15cm；
第10页/共18页
PVD工艺知识
常见涂装异常
a. 附着异常 b. 耐热烫（水煮）异常 c. 硬度异常 d. 震动耐磨 e. 耐化妆品测试
第11页/共18页
PVD工艺知识
常见涂装异常---Ⅰ（百格）
有无附着现象；
改善对策：
1. 提高涂料的交联密度； 2.通过添加助剂、更换耐热性树脂； 3.降低面漆的膜厚、能量，添加柔韧性较好的树脂； 4.提高各涂层烘烤温度延长烘烤时间，提高各涂层能量，添加快干溶剂或
添加反应性较快的助剂。
第16页/共18页
PVD工艺知识
The end!
第17页/共18页
感谢您的观看。
a.震动耐磨面漆（柔韧性较好面漆）； b.抗刮伤面漆（耐钢丝绒面漆）； c.耐化妆品面漆 d.盐雾测试
第6页/共18页
PVD工艺知识
工艺参数对涂装效果的影响
a. IR烘烤温度与时间 b. UV能量 c.喷涂参数(气压、距离、喷弧、角度）
第7页/共18页
PVD工艺知识
一、IR烘烤温度与时间
可能出现的异常：
第18页/共18页
改善对策：
1.提高面漆膜厚； 2.提高UV能量、烘烤温度； 3.改用面漆、中漆同步加色，或者选用加色性较好中漆； 4.需要选用震动耐磨较好的面漆或者添加助剂
需要根据塑材/性能等情况对底漆做出不同的选择：
a.遮盖性较好底漆（即可以将膜厚喷涂很厚且不容易积油膜厚范围12-25微米）； b.薄涂底漆（些特殊产品需要薄喷的底漆膜厚范围8-12微米）； C.特殊性能底漆（柔韧性好，可通过水煮、高温高湿、碱汗测试、耐缓冲液、震动耐
磨测试）
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建议喷涂参数：
气压：0.25-0.35mpa 喷枪嘴与产品距离：10-20cm 喷弧：8-15cm；
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PVD工艺知识
常见涂装异常
a. 附着异常 b. 耐热烫（水煮）异常 c. 硬度异常 d. 震动耐磨 e. 耐化妆品测试
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PVD工艺知识
常见涂装异常---Ⅰ（百格）
有无附着现象；
改善对策：
1. 提高涂料的交联密度； 2.通过添加助剂、更换耐热性树脂； 3.降低面漆的膜厚、能量，添加柔韧性较好的树脂； 4.提高各涂层烘烤温度延长烘烤时间，提高各涂层能量，添加快干溶剂或
添加反应性较快的助剂。
第16页/共18页
PVD工艺知识
The end!
第17页/共18页
感谢您的观看。
a.震动耐磨面漆（柔韧性较好面漆）； b.抗刮伤面漆（耐钢丝绒面漆）； c.耐化妆品面漆 d.盐雾测试
第6页/共18页
PVD工艺知识
工艺参数对涂装效果的影响
a. IR烘烤温度与时间 b. UV能量 c.喷涂参数(气压、距离、喷弧、角度）
第7页/共18页
PVD工艺知识
一、IR烘烤温度与时间
可能出现的异常：
第18页/共18页
改善对策：
1.提高面漆膜厚； 2.提高UV能量、烘烤温度； 3.改用面漆、中漆同步加色，或者选用加色性较好中漆； 4.需要选用震动耐磨较好的面漆或者添加助剂
PVD镀膜工艺简介
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二、真空溅射镀膜
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1.真空溅射镀膜的定义
给靶材施加高电压（形成等离子状态），使正荷电气体离子撞击靶材、金属 原子飞弹，而在样品表面形成金属皮膜的方法。
14
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2.磁控溅射镀膜的定义
电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的 氩离子和电子，电子飞向基片，氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量 的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜。
爱是什么？ 一个精灵坐在碧绿的枝叶间沉思。 风儿若有若无。 一只鸟儿飞过来，停在枝上，望着远处将要成熟的稻田。 精灵取出一束黄澄澄的稻谷问道：“你爱这稻谷吗？” “爱。” “为什么？” “它驱赶我的饥饿。” 鸟儿啄完稻谷，轻轻梳理着光润的羽毛。 “现在你爱这稻谷吗？”精灵又取出一束黄澄澄的稻谷。 鸟儿抬头望着远处的一湾泉水回答：“现在我爱那一湾泉水，我有点渴了。” 精灵摘下一片树叶，里面盛了一汪泉水。 鸟儿喝完泉水，准备振翅飞去。 “请再回答我一个问题，”精灵伸出指尖，鸟儿停在上面。 “你要去做什么更重要的事吗？我这里又稻谷也有泉水。” “我要去那片开着风信子的山谷，去看那朵风信子。” “为什么？它能驱赶你的饥饿？” “不能。” “它能滋润你的干渴？” “不能。”爱是什么？ 一个精灵坐在碧绿的枝叶间沉思。 风儿若有若无。 一只鸟儿飞过来，停在枝上，望着远处将要成熟的稻田。 精灵取出一束黄澄澄的稻谷问道：“你爱这稻谷吗？” “爱。” “为什么？” “它驱赶我的饥饿。” 鸟儿啄完稻谷，轻轻梳理着光润的羽毛。 “现在你爱这稻谷吗？”精灵又取出一束黄澄澄的稻谷。 鸟儿抬头望着远处的一湾泉水回答：“现在我爱那一湾泉水，我有点渴了。” 精灵摘下一片树叶，里面盛了一汪泉水。 鸟儿喝完泉水，准备振翅飞去。 “请再回答我一个问题，”精灵伸出指尖，鸟儿停在上面。 “你要去做什么更重要的事吗？我这里又稻谷也有泉水。” “我要去那片开着风信子的山谷，去看那朵风信子。” “为什么？它能驱赶你的饥饿？” “不能。” “它能滋润你的干渴？” “不能。”
PVD镀膜工艺简介
生物医疗
用于制造具有生物相容性和耐 腐蚀性能的医疗器械和人工关
节等。
02
PVD镀膜工艺流程
前处理
清洗
去除工件表面的污垢、油脂和杂 质，确保工件清洁，以便进行后 续镀膜。
干燥
将清洗后的工件进行干燥处理， 以去除残留的水分，避免对镀膜 效果产生影响。
真空镀膜
蒸发源选择
根据需要镀制的膜层材料，选择相应 的蒸发源，如电子束蒸发、激光脉冲 蒸发等。
PVD镀膜工艺简介
目 录
• PVD镀膜技术概述 • PVD镀膜工艺流程 • PVD镀膜材料 • PVD镀膜工艺的特点与优势 • PVD镀膜工艺的应用实例
Байду номын сангаас1
PVD镀膜技术概述
PVD镀膜技术的定义
物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，简称PVD）是一 种表面处理技术，利用物理方法将固体材料转化为气态原子或 分子，并将其沉积在基材表面形成薄膜。
类金刚石镀膜
具有极高的硬度和优良的 耐磨性，常用于机械零件、 光学元件、医疗器械等领 域的表面处理。
碳化物镀膜
具有高硬度、高耐磨性等 特点，常用于切削工具、 模具等领域的表面处理。
复合镀膜材料
氧化铝/氮化钛镀膜
氧化锆/类金刚石镀膜
具有高硬度、优良的耐磨性和耐腐蚀 性等特点，广泛用于切削工具、刀具 等领域的表面处理。
适用范围广
PVD镀膜工艺适用于各种金属材料， 如不锈钢、钛、铝、钴等，也可应用 于陶瓷、玻璃等非金属材料。
优良的结合力
PVD镀膜层与基材之间具有优良的结 合力，不易剥落，提高了产品的可靠 性和安全性。
长寿命
PVD镀膜层具有较长的使用寿命，可 大幅减少维修和更换的频率，降低生 产成本。
半导体镀膜工艺ppt
镀膜材料和工艺的不断创新
随着半导体技术的不断发展，镀膜材料和工艺也在不断进步，如高分子材料、金属材料、 无机非金属材料等，同时工艺也在不断改进，以提高薄膜的性能和可靠性。
环保和节能的镀膜技术
随着环保意识的不断提高，半导体产业也在不断推进环保和节能的镀膜技术的研究和应用 ，如采用环保材料、降低能源消究和应用，但是这
些技术的推广和应用仍然面临诸多挑战，如技术成熟度、成本、生产
效率等问题需要得到解决。
THANK YOU.
2023
半导体镀膜工艺ppt
目录
• 半导体镀膜工艺简介 • 半导体镀膜工艺分类及其特点 • 半导体镀膜工艺制程 • 半导体镀膜工艺制程控制要素 • 半导体镀膜工艺在半导体产业中的发展趋势及挑
战
01
半导体镀膜工艺简介
半导体镀膜工艺的定义
半导体镀膜工艺是一种采用物理或化学方法，在半导体基材 表面沉积一层或多层薄膜的工艺技术，以实现特定功能或提 高器件性能。
03
半导体镀膜工艺制程
真空镀膜技术
物理气相沉积(PVD)
包括溅射镀膜、蒸发镀膜等，具有高精度和高薄膜性能等优势。
化学气相沉积(CVD)
包括等离子增强化学气相沉积(PECVD)、热化学气相沉积(TCVD)等，具有高 速、低温等优点。
湿法镀膜技术
电镀
通过电解液中的电化学反应，实现金属或非金属薄膜的沉积。
镀膜速率和薄膜性能的控制
镀膜速率
镀膜速率的控制直接影响到薄膜的质量和生产效率。
薄膜性能的控制
薄膜性能如硬度、致密度、颜色等需满足特定要求，需通过控制镀膜工艺参数进 行优化。
05
半导体镀膜工艺在半导体产业中的发展趋
势及挑战
发展趋势
随着半导体技术的不断发展，镀膜材料和工艺也在不断进步，如高分子材料、金属材料、 无机非金属材料等，同时工艺也在不断改进，以提高薄膜的性能和可靠性。
环保和节能的镀膜技术
随着环保意识的不断提高，半导体产业也在不断推进环保和节能的镀膜技术的研究和应用 ，如采用环保材料、降低能源消究和应用，但是这
些技术的推广和应用仍然面临诸多挑战，如技术成熟度、成本、生产
效率等问题需要得到解决。
THANK YOU.
2023
半导体镀膜工艺ppt
目录
• 半导体镀膜工艺简介 • 半导体镀膜工艺分类及其特点 • 半导体镀膜工艺制程 • 半导体镀膜工艺制程控制要素 • 半导体镀膜工艺在半导体产业中的发展趋势及挑
战
01
半导体镀膜工艺简介
半导体镀膜工艺的定义
半导体镀膜工艺是一种采用物理或化学方法，在半导体基材 表面沉积一层或多层薄膜的工艺技术，以实现特定功能或提 高器件性能。
03
半导体镀膜工艺制程
真空镀膜技术
物理气相沉积(PVD)
包括溅射镀膜、蒸发镀膜等，具有高精度和高薄膜性能等优势。
化学气相沉积(CVD)
包括等离子增强化学气相沉积(PECVD)、热化学气相沉积(TCVD)等，具有高 速、低温等优点。
湿法镀膜技术
电镀
通过电解液中的电化学反应，实现金属或非金属薄膜的沉积。
镀膜速率和薄膜性能的控制
镀膜速率
镀膜速率的控制直接影响到薄膜的质量和生产效率。
薄膜性能的控制
薄膜性能如硬度、致密度、颜色等需满足特定要求，需通过控制镀膜工艺参数进 行优化。
05
半导体镀膜工艺在半导体产业中的发展趋
势及挑战
发展趋势
镀膜工艺简介ppt课件
11
12
二、真空溅射镀膜
13
THANK YOU
SUCCESS
2019/5/6
可编辑
1.真空溅射镀膜的定 义
给靶材施加高电压（形成等离子状态），使正荷电气体离子撞击靶材、金属 原子飞弹，而在样品表面形成金属皮膜的方法。
15
16
2.磁控溅射镀膜的定义 电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的 氩离子和电子，电子飞向基片，氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量 的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜。
17
3.辉光放电的定义 辉光放电是指在稀薄气体中，两个电极之间加上电压时产 生的一种气体放电现象。
18
直流溅射：适用于金属材料
射频溅射：是适用于各种 金属和非金属材料的一种 溅射沉积方法
19
4.真空溅射镀膜的优缺点
20
三、真空离子镀膜
21
1.真空离子镀膜的定义
在真空条件下，利用气体放电使气体或蒸发物质离化，在气体离 子或被蒸发物质离子轰击作用的同时，把蒸发物或其反应物蒸镀在 基片上。
7
8
9
4.热蒸发原理及特点
������ 热蒸发是在真空状况下，将所要蒸镀的材料利用电阻加热达到熔化温 度，使原子蒸发，到达并附着在基板表面上的一种镀膜技术。
特点：装置便宜、操作简单广泛用于Au、Ag、Cu、Ni、In、Cr等导体 材料。
10
5.E-Beam蒸发原理 热电子由灯丝发射后，被加速阳极加速，获得动能轰击到 处于阳极的蒸发材料上，使蒸发材料加热气化，而实现蒸发镀 膜。 特点：多用于要求纯度极高的膜、绝缘物的蒸镀和高熔点 物质的蒸镀
PVD镀膜工艺简介
一、PVD的定义及分 类
12
二、真空溅射镀膜
13
THANK YOU
SUCCESS
2019/5/6
可编辑
1.真空溅射镀膜的定 义
给靶材施加高电压（形成等离子状态），使正荷电气体离子撞击靶材、金属 原子飞弹，而在样品表面形成金属皮膜的方法。
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2.磁控溅射镀膜的定义 电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的 氩离子和电子，电子飞向基片，氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量 的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜。
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3.辉光放电的定义 辉光放电是指在稀薄气体中，两个电极之间加上电压时产 生的一种气体放电现象。
18
直流溅射：适用于金属材料
射频溅射：是适用于各种 金属和非金属材料的一种 溅射沉积方法
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4.真空溅射镀膜的优缺点
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三、真空离子镀膜
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1.真空离子镀膜的定义
在真空条件下，利用气体放电使气体或蒸发物质离化，在气体离 子或被蒸发物质离子轰击作用的同时，把蒸发物或其反应物蒸镀在 基片上。
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4.热蒸发原理及特点
������ 热蒸发是在真空状况下，将所要蒸镀的材料利用电阻加热达到熔化温 度，使原子蒸发，到达并附着在基板表面上的一种镀膜技术。
特点：装置便宜、操作简单广泛用于Au、Ag、Cu、Ni、In、Cr等导体 材料。
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5.E-Beam蒸发原理 热电子由灯丝发射后，被加速阳极加速，获得动能轰击到 处于阳极的蒸发材料上，使蒸发材料加热气化，而实现蒸发镀 膜。 特点：多用于要求纯度极高的膜、绝缘物的蒸镀和高熔点 物质的蒸镀
PVD镀膜工艺简介
一、PVD的定义及分 类
镀膜工艺简介AFAGAR优选PPT课件
镀膜工艺简介AFAGAR
一、PVD的定义及分类
二、真空蒸发镀膜
三、真空溅射镀膜
四、真空离子镀膜
五、AF、AG、AR简介
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PVD的定义及分类
1.PVD的定义：
物理气相沉积是一种物理气相反应生长法。沉积过程是在真空或低气
压气体放电条件下，即在低温等离子体中进行的。涂层的物质源是固
态物质，经过“蒸发或溅射”后，在零件表面生成与基材性能完全不
层膜的两侧反射回去的红光就会发生干涉,从而相互抵消,你在镜头前将看不到一点反光,因为这束红光已经全部穿过镜头了.
真空蒸发镀膜是在真空条件下，用蒸发器加热蒸发物质使之汽化，蒸发粒子流
在很多应用领域中，增透膜是不可缺少的，否则，无法达到应用的要求。
E-Beam蒸发原理：
在真空条件下，利用气体放电使气体或蒸发物质离化，在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时，把蒸发物或其反应物蒸镀在基片上。
AR 膜的两个主要的缺陷：
沉积过程是在真空或低气
真空蒸镀：在真空条件下，采用一定的加热蒸发方式蒸发镀膜材料（或称膜料）并使之气化，粒子飞至基材表面凝聚成膜的工艺方法。
与普通大气压状态相比，分子密度较为稀薄，
在镜头前面涂上一层增透膜(一般是"氟化钙",微溶于水),如果膜的厚度等于红光（注意：这里说的是红光）在增透膜中波长的四分之一时,那么在这
3、防止结露：大幅抑制玻璃产生结露；
2、耐用：可在恶劣环境中保持25年；
光具有波粒二相性，即从微观上既可以把它理解成一种波、又可以把他理解成一束高速运动的粒子（注意，这里可千万别把它理解成一种简单的
波和一种简单的粒子。
750微米 紫光波长=0.
为什么我从来没有看到没有反光的镜头? 原因很简单,因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顾
一、PVD的定义及分类
二、真空蒸发镀膜
三、真空溅射镀膜
四、真空离子镀膜
五、AF、AG、AR简介
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PVD的定义及分类
1.PVD的定义：
物理气相沉积是一种物理气相反应生长法。沉积过程是在真空或低气
压气体放电条件下，即在低温等离子体中进行的。涂层的物质源是固
态物质，经过“蒸发或溅射”后，在零件表面生成与基材性能完全不
层膜的两侧反射回去的红光就会发生干涉,从而相互抵消,你在镜头前将看不到一点反光,因为这束红光已经全部穿过镜头了.
真空蒸发镀膜是在真空条件下，用蒸发器加热蒸发物质使之汽化，蒸发粒子流
在很多应用领域中，增透膜是不可缺少的，否则，无法达到应用的要求。
E-Beam蒸发原理：
在真空条件下，利用气体放电使气体或蒸发物质离化，在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时，把蒸发物或其反应物蒸镀在基片上。
AR 膜的两个主要的缺陷：
沉积过程是在真空或低气
真空蒸镀：在真空条件下，采用一定的加热蒸发方式蒸发镀膜材料（或称膜料）并使之气化，粒子飞至基材表面凝聚成膜的工艺方法。
与普通大气压状态相比，分子密度较为稀薄，
在镜头前面涂上一层增透膜(一般是"氟化钙",微溶于水),如果膜的厚度等于红光（注意：这里说的是红光）在增透膜中波长的四分之一时,那么在这
3、防止结露：大幅抑制玻璃产生结露；
2、耐用：可在恶劣环境中保持25年；
光具有波粒二相性，即从微观上既可以把它理解成一种波、又可以把他理解成一束高速运动的粒子（注意，这里可千万别把它理解成一种简单的
波和一种简单的粒子。
750微米 紫光波长=0.
为什么我从来没有看到没有反光的镜头? 原因很简单,因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顾
PVD知识整理ppt课件
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溅镀
溅射产能
入射离子的种类影响： 溅射产额随入射原子序数增加而周期 性增加。
离子入射角度的影响： 随入射角增加而逐渐增大（1/cosθ规律增 加），然后减小，60-70o 最大。
Xe
Kr Ar Ne
入射原子序数
26
溅镀
溅射产能
材料（靶材）特性的影响： 与元素的升华热有关，呈明显周期性；随外 层ｄ电子数的增加，溅射产额提高。
M为蒸发物质的摩尔上式确定了蒸发速率、蒸气压和温度之间的关系 ➢蒸发速率除了与物质的分子量 、绝对温度和蒸发物质在T温度时有关外，还与材料 本身的表面清洁度有关。尤其是蒸发源的温度影响最大
8
蒸发速率
蒸镀
➢在蒸发温度以上进行蒸发时，蒸发源温度的微小变化即可引起蒸发速 率发生很多的变化，对金属：
➢控制蒸发源的温度来控制速率 ➢ 加热时避免出现过大的温度梯度 ➢ 蒸发速率正比于材料的饱和蒸汽压，温度变化10%，饱和蒸汽压变化 一个数量级
靶材温度的影响： 一定温度范围内关系不大，温度达到一定值 后，溅射产额急剧上升。
表面氧化的影响：表面轻微氧化时导致产额增加，表面严重氧化时形成比较厚的氧化层 将大大降低溅射产额 合金化的影响：溅射导致合金表面成分的偏析
27
溅镀
溅射原子的能量和速度 能量呈麦克斯韦分布，最可几能量为几个eV左右。溅射原子能量与靶材、入射 离子种类和能量有关。
PVD知识整理
1
蒸镀 溅镀 离子镀
2
PVD
物理气相沉积（PVD）是指在真空条件下，用物理的方法将材料汽化成原子、分子或 电离成离子，并通过气相过程在衬底上沉积一层具有特殊性能的薄膜技术。
（1）PVD沉积基本过程： • 从原材料中发射粒子（通过蒸发、升华、溅射和分解等过程）； • 粒子输运到基片（粒子间发生碰撞，产生离化、复合、反应，能量的交换和 运动方向的变化）； • 粒子在基片上凝结、成核、长大和成膜 (2)PVD的方法 •真空蒸发 •脉冲激光沉积 •溅射 •离子镀 •外延膜生长技术12源自薄膜沉积的厚度均匀性和纯度
溅镀
溅射产能
入射离子的种类影响： 溅射产额随入射原子序数增加而周期 性增加。
离子入射角度的影响： 随入射角增加而逐渐增大（1/cosθ规律增 加），然后减小，60-70o 最大。
Xe
Kr Ar Ne
入射原子序数
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溅镀
溅射产能
材料（靶材）特性的影响： 与元素的升华热有关，呈明显周期性；随外 层ｄ电子数的增加，溅射产额提高。
M为蒸发物质的摩尔上式确定了蒸发速率、蒸气压和温度之间的关系 ➢蒸发速率除了与物质的分子量 、绝对温度和蒸发物质在T温度时有关外，还与材料 本身的表面清洁度有关。尤其是蒸发源的温度影响最大
8
蒸发速率
蒸镀
➢在蒸发温度以上进行蒸发时，蒸发源温度的微小变化即可引起蒸发速 率发生很多的变化，对金属：
➢控制蒸发源的温度来控制速率 ➢ 加热时避免出现过大的温度梯度 ➢ 蒸发速率正比于材料的饱和蒸汽压，温度变化10%，饱和蒸汽压变化 一个数量级
靶材温度的影响： 一定温度范围内关系不大，温度达到一定值 后，溅射产额急剧上升。
表面氧化的影响：表面轻微氧化时导致产额增加，表面严重氧化时形成比较厚的氧化层 将大大降低溅射产额 合金化的影响：溅射导致合金表面成分的偏析
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溅镀
溅射原子的能量和速度 能量呈麦克斯韦分布，最可几能量为几个eV左右。溅射原子能量与靶材、入射 离子种类和能量有关。
PVD知识整理
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蒸镀 溅镀 离子镀
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PVD
物理气相沉积（PVD）是指在真空条件下，用物理的方法将材料汽化成原子、分子或 电离成离子，并通过气相过程在衬底上沉积一层具有特殊性能的薄膜技术。
（1）PVD沉积基本过程： • 从原材料中发射粒子（通过蒸发、升华、溅射和分解等过程）； • 粒子输运到基片（粒子间发生碰撞，产生离化、复合、反应，能量的交换和 运动方向的变化）； • 粒子在基片上凝结、成核、长大和成膜 (2)PVD的方法 •真空蒸发 •脉冲激光沉积 •溅射 •离子镀 •外延膜生长技术12源自薄膜沉积的厚度均匀性和纯度
PVD应用技术介绍ppt课件
Vapor Depositiont简称“PVD”)和化学气相
沉积(Chemical Vapor Depositiont简称
“CVD”)。 ppt课件.
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物理气相沉积--PVD
PVD是以某种物理机制，如物质的热蒸发 或在受到粒子轰击时物质表面原子的溅射 等现象，实现物质原子从源物质到薄膜的 可控转移的过程。相对于化学气相沉积— CVD而言在PVD过程中固态或熔融态的源 物质经过物理过程进入气相 ，在气相及衬 底表面不发生化学变化。
ppt课件.
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等离子体(Plasma)
ppt课件.
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磁控溅射(Magnetron sputtering)
ppt课件.
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磁控溅射(Magnetron sputtering)
ppt课件.
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In-line Sputtering System
In Loading Plasma Sputtering Buffer Unloading Out robot chamber treatment chamber chamber chamber robot
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蒸镀(Evaporation)
ppt课件.
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蒸镀(Evaporation)
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蒸镀(Evaporation)
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蒸镀(Evaporation)
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溅射镀(Sputtering)
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Material Plasma Substrate
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溅射镀(Sputtering)
ppt课件.
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离子镀(Ion Plating)
ppt课件.
PVD工艺特点PPT课件
❖ 硬度：2800HV
精选ppt课件202涂1 膜厚度：2-4微米 14
❖ 热稳定性：550 oC或1000 oF
❖ 氮化碳钛（TiCN）
❖ 氮化碳钛（TiCN）涂膜呈中灰色或古铜色，表 面硬度接近90洛氏硬度，摩擦系数约为3。氮化 碳钛（TiCN）涂层的热稳定性可达750 oF。涂布 氮化碳钛涂层的刀具，其防止研磨料、易胶粘料 以及难加工材料（如：铸铁、铝合金、工具钢、 铜、钛合金等）的磨损作用加强了。对刀具进行 氮化碳钛（TiCN）涂膜，可使其寿命延长8倍之 多，同时提高了进给速度和进给量。当然了，延 长刀具寿命和提高进给速度、进给量也和其它一 些因素有关，比如具体的操作类型、冷却剂类型 等。
❖ 擅长多领域市调分析，著重成长市场的
Business Communications Company, Inc.
（总公司：康州），调查分析了物理气相沉积
法的全球市场后，出版了一本综合报告书
"Physical Vapor Deposition (PVD)"。报告书
内容包括：沉积技术与未来趋势概要、PVD 的
❖ 硬度：3000HV
❖ 涂膜厚度：2-4微米
❖ 热稳定性：400 oC或精选7pp5t课0件2o02F1
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❖ 氮化铝钛（TiAlN） ❖ 氮化铝钛（TiAlN）涂膜呈紫黑色，表面硬度高
于80洛氏硬度，摩擦系数比氮化钛（TiN）涂膜要 小。涂布氮化铝钛涂膜的刀具，在加工研磨料、 易胶粘料以及难加工材料（如：铸铁、铝合金、 工具钢、镍合金等）的性能明显加强了。
速并与反应气体生成金属化合物（如TiN），最后 沉积在工件表面。与其它真空镀膜方法相比,电弧 镀膜具有离化率高，可镀多种膜层，膜层质量好，
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3.辉光放电的定义 辉光放电是指在稀薄气体中，两个电极之间加上电压 时产生的一种气体放电现象。
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直流溅射：适用于金属材料
射频溅射：是适用于各种 金属和非金属材料的一种 溅射沉积方法
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4.真空溅射镀膜的优缺 点
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三、真空离子镀膜
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1.真空离子镀膜的定 义
在真空条件下，利用气体放电使气体或蒸发物质离化，在 气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时，把蒸发物或其反 应物蒸镀在基片上。
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PVD镀膜工艺简介
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一、PVD的定义及分 类
二、真空蒸发镀膜
三、真空溅射镀膜
四、真空离子镀膜
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一、PVD的定义及分 类
1.PVD的定义
物理气相沉积是一种物理气相反应生长法。沉积过程是在真空 或低气压气体放电条件下，即在低温等离子体中进行的。涂层的物 质源是固态物质，经过“蒸发或溅射”后，在零件表面生成与基材 性能完全不同的新的固体物质涂层。
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1.真空的定义
泛指低于一个大气压的气体状态。与普通大气压状态相比，分子密度较为稀 从而气体分子和气体分子、气体分子和器壁之间的碰撞几率要低一些。
2.真空蒸发镀膜的定 义
真空蒸发镀膜是在真空条件下，用蒸发器加热蒸发物质使之汽化，蒸发粒子
直接射向基片并在基片上沉积形成固态薄膜的技术。
括热蒸发和EB蒸发（电子束蒸发）
离子镀把辉光放电、等离子体技术与真空蒸发镀膜技术结 合在一起
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2.真空离子镀膜的原 理
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3.真空离子镀膜的特 点
25
真空蒸镀、溅射镀膜和离子镀的比 较
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Thank you!
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4.热蒸发原理及特 点
������ 热蒸发是在真空状况下，将所要蒸镀的材料利用电阻加热达到熔 化温度，使原子蒸发，到达并附着在基板表面上的一种镀膜技术。
特点：装置便宜、操作简单广泛用于Au、Ag、Cu、Ni、In、Cr等 导体材料。
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5.E-Beam蒸发原理 热电子由灯丝发射后，被加速阳极加速，获得动能轰 击到处于阳极的蒸发材料上，使蒸发材料加热气化，而实 现蒸发镀膜。 特点：多用于要求纯度极高的膜、绝缘物的蒸镀和高 熔点物质的蒸镀
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二、真空溅射镀膜
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1.真空溅射镀膜的定 义
给靶材施加高电压（形成等离子状态），使正荷电气体离子撞击靶材、 金属原子飞弹，而在样品表面形成金属皮膜的方法。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.磁控溅射镀膜的定 义
电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出 大量的氩离子和电子，电子飞向基片，氩离子在电场的作用下加速轰击靶材， 溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜。
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2.PVD的基本过 程
从原料中发射粒子（经过蒸发、升华、溅射和分解等过程）； 粒子输运到基片（粒子之间发生碰撞，产生离化、复合、反应， 能量的交换和运动方向的变化）； 粒子在基片上凝结、成核、长大和成膜。
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3.PVD的分类
真空蒸发镀膜 真空溅射镀膜 真空离子镀膜
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二、真空蒸发镀膜
3.辉光放电的定义 辉光放电是指在稀薄气体中，两个电极之间加上电压 时产生的一种气体放电现象。
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直流溅射：适用于金属材料
射频溅射：是适用于各种 金属和非金属材料的一种 溅射沉积方法
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4.真空溅射镀膜的优缺 点
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三、真空离子镀膜
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1.真空离子镀膜的定 义
在真空条件下，利用气体放电使气体或蒸发物质离化，在 气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时，把蒸发物或其反 应物蒸镀在基片上。
1
PVD镀膜工艺简介
2
一、PVD的定义及分 类
二、真空蒸发镀膜
三、真空溅射镀膜
四、真空离子镀膜
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一、PVD的定义及分 类
1.PVD的定义
物理气相沉积是一种物理气相反应生长法。沉积过程是在真空 或低气压气体放电条件下，即在低温等离子体中进行的。涂层的物 质源是固态物质，经过“蒸发或溅射”后，在零件表面生成与基材 性能完全不同的新的固体物质涂层。
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1.真空的定义
泛指低于一个大气压的气体状态。与普通大气压状态相比，分子密度较为稀 从而气体分子和气体分子、气体分子和器壁之间的碰撞几率要低一些。
2.真空蒸发镀膜的定 义
真空蒸发镀膜是在真空条件下，用蒸发器加热蒸发物质使之汽化，蒸发粒子
直接射向基片并在基片上沉积形成固态薄膜的技术。
括热蒸发和EB蒸发（电子束蒸发）
离子镀把辉光放电、等离子体技术与真空蒸发镀膜技术结 合在一起
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2.真空离子镀膜的原 理
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3.真空离子镀膜的特 点
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真空蒸镀、溅射镀膜和离子镀的比 较
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Thank you!
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4.热蒸发原理及特 点
������ 热蒸发是在真空状况下，将所要蒸镀的材料利用电阻加热达到熔 化温度，使原子蒸发，到达并附着在基板表面上的一种镀膜技术。
特点：装置便宜、操作简单广泛用于Au、Ag、Cu、Ni、In、Cr等 导体材料。
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5.E-Beam蒸发原理 热电子由灯丝发射后，被加速阳极加速，获得动能轰 击到处于阳极的蒸发材料上，使蒸发材料加热气化，而实 现蒸发镀膜。 特点：多用于要求纯度极高的膜、绝缘物的蒸镀和高 熔点物质的蒸镀
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二、真空溅射镀膜
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1.真空溅射镀膜的定 义
给靶材施加高电压（形成等离子状态），使正荷电气体离子撞击靶材、 金属原子飞弹，而在样品表面形成金属皮膜的方法。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.磁控溅射镀膜的定 义
电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出 大量的氩离子和电子，电子飞向基片，氩离子在电场的作用下加速轰击靶材， 溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜。
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2.PVD的基本过 程
从原料中发射粒子（经过蒸发、升华、溅射和分解等过程）； 粒子输运到基片（粒子之间发生碰撞，产生离化、复合、反应， 能量的交换和运动方向的变化）； 粒子在基片上凝结、成核、长大和成膜。
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3.PVD的分类
真空蒸发镀膜 真空溅射镀膜 真空离子镀膜
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二、真空蒸发镀膜