影响ITO薄膜附着力的因素及对策
影响ITO薄膜附着力的因素及对策
影响ITO薄膜附着力的因素及对策霍锦辉2011/4/16附着机理•薄膜附着力的产生来源于膜/基片界面之间的相互作用,可分为物理吸附和化学吸附两种。
•物理吸附的有力学锁合作用和由单分子层间接触所引起的附着力。
这两种力主要是:(1)范德华力;(2)偶极子效应、诱起效应和劳伦兹力三种力的总和。
•化学吸附可分为以下几种类型:(1)由两相邻材料之间发生了化学反应所引起的附着力;(2)由于扩散所引起的附着力;(3)“类扩散”所引起的附着力。
影响附着力因素-本底真空度•高的本底真空意味着真空腔体内杂质少,本底真空的提高可以减少在基片上形成薄膜的过程中,空气分子作为杂质混入膜内或在薄膜中形成的化合物。
•本底真空度越高,镀膜时引入的杂质就越少。
影响附着力因素-基体表面状态•基体的表面状态对附着力有很大影响,.薄膜之所以能附着在基体上,是范德瓦尔力,扩散附着,机械锁合,静电引力,化学键力等的综合作用.基体表面的不清洁将使薄膜不能和基体直接接触,范德瓦尔力大大减弱,扩散附着也不可能,会使附着性能极差.由于表面的吸附(在10-3Pa压力1min即可吸附一个单分子层)作用会使其表面的化学键达到饱和。
使沉积物不能与基片形成适当的化学键,这也会降低膜的附着力。
影响附着力因素-基体表面温度•在沉积薄膜时,提高基片温度,不但可以去掉基片表面残留的气体及各种水汽、溶剂,还利于薄膜和基片原子的相互扩散,并且会加速化学反应,从而有利于形成扩散附着和通过中间层的附着,这样,包含在微结晶中的晶格缺陷就会减少,而且粒子形状易于长成为纤维状的结构,有利于形成致密的膜层,降低膜/基片界面处的孔隙度,附着力就会增大。
低温沉积时,原子活性低,形核密度低,界面存在孔隙;高温沉积时,原子活性增大,形核密度高,界面孔隙少,界面结合较强,附着力高。
但基体温度过高会使薄膜晶粒粗大,增加膜中热应力,从而影响薄膜的其他性能。
影响附着力因素-溅射气体纯度及压力•以常用的AR气为例,溅射过程中,AR离子在撞击靶面的同时,也有一部分混入溅出的靶原子中,沉积在基板表面。
ITO镀膜常见问题
ITO镀膜常见问题总汇现在的企业中,工业化的ITO镀膜生产,多是运用真空磁控溅射技术来完成的。
真空镀膜技术无论从时间上,还是从生产运用上说,都还是一种新型的镀膜工艺。
在我们ITO镀膜生产过程中,或多或少都会遇到各种各样的,人为的或者设备方面的问题。
而且很多问题往往不是单一的,而是几个问题相互作用相互影响形成的。
下面就根据以前ITO生产工作中的经历,总结出的一些ITO镀膜可能会遇到的问题。
一、镀膜过程中设备传输速度不平稳在这种情况下,会导致镀在基片上的ITO膜,厚度不均匀,用四探针进行测量时,会发现同时镀出来的基片,膜面各点方块电阻不一致,从而导致生产出来的镀膜产品,工艺达不到相应的要求。
这种情况,可以通过改进设备,或者通过调节传动中提供动力的伺服电机的转速,来逐渐的改变膜的均匀。
二、膜面放电镀膜在真空室里放电现象在实际的生产中会时常遇到的现象主要原因如下1、基片距离靶材过于接近。
靶材和基片距离大于15cm基本就没有问题。
2、靶面、真空室、基片不清洁,具有尖端放电现象。
这需要在每次的生产前和生产结束后,分别对箱体、靶材进行彻底的清理,并且在每次生产的时候,基片进镀膜室前必须保证清洗干净。
3、反应气体过多,溅射气体较少,使得箱体内化学反应过于强烈而溅射达不到要求。
由于现在用于ITO生产的靶材都是陶瓷靶,其中氧化铟锡中的比例已达到要求,在具体的生产中,可以根据工艺情况,少通或者不通反应气体氧气,只对溅射的箱体提供溅射气体氩气。
三、ITO靶材中毒1、靶材在空气中长期放置,导致表面生成氧化物。
2、冷却水失效,导致靶材温度过高。
这种情况下问题严重的可能导致熔靶,使靶材从基板脱落。
定期对冷却水道进行清理疏通。
3、箱体密封不严,有漏气现象,导致有杂质气体,另外箱体的气流也不平稳,所镀膜的工艺个达不到要求。
每次抽气后都要进行严格的检漏,保证箱体密封完好。
4、处置不当。
刚刚工作过的靶,在没有充分冷却就放气,也可能导致靶中毒。
电镀层附着力不良原因
电镀层附着力不良原因首先,材料选择对电镀层附着力有着重要影响。
如果选择的基材本身质量不好,如含有较多杂质、气孔或缺陷,其与电镀层之间的结合力就会受到影响。
此外,如果电镀层的材料选择不当,如电镀液中的其中一种添加剂不适合该基材材料,也会导致附着力降低。
其次,表面处理对电镀层附着力也有很大影响。
表面处理的目的是为了清除基材表面的氧化物、油脂、脏物等,以便电镀层能更好地附着在基材上。
如果表面处理不彻底,残留的杂质会影响电镀层的附着力。
此外,表面处理过程中的温度、浸泡时间和处理液的浓度等参数也需要控制良好,否则都有可能影响电镀层的附着力。
第三,电镀工艺对电镀层附着力的影响也不可忽视。
电镀工艺中的各个步骤如预镀、电镀、后处理等都需要严格控制以保证电镀层的质量。
例如,预镀过程中的镀液温度、金属离子浓度和溶液pH值等参数都需要控制在一定范围内,以避免对附着力产生负面影响。
此外,电镀过程中的沉积速率、电流密度和沉积时间等参数也需要合理控制。
最后,设备质量也对电镀层附着力有一定的影响。
设备的性能和操作是否稳定、设备的尺寸和设计是否合理等都会对电镀层的质量产生直接或间接的影响。
如果设备存在设计缺陷或者操作不当,会导致电镀层附着力不良。
综上所述,电镀层附着力不良的原因很多,包括材料选择、表面处理、电镀工艺和设备质量等方面。
为了解决这个问题,首先应选择合适的基材和电镀材料,并进行适当的表面处理以保证电镀层的附着力。
同时,需要严格控制电镀工艺中的各个步骤和参数,确保工艺的稳定性和可靠性。
最后,设备的选择和操作也需要谨慎,以保证电镀层质量的稳定性和一致性。
常用ITO膜制程问题点汇总
/
2.PET自带麻点(- 批量黑影不良 09版有改善); (b*值过
高)
/
易产生压伤
轻微
建议OCA离形膜能加 厚
1.蚀刻区易发白且不稳定; OK 2.ITO极易划伤(硬度不足);
3.蚀刻后偶尔发生区域发黄现象
/
太软易卷料 (压膜 PET方式暂时Cover)
折伤不良 4~6%
/
点
二/三次电测
后段QC
蚀刻纹 (立体纹)
备注
3399曾出现竖条状
/
白痕(疑为基
中等
材),现在未发现
常
项次 ITO厂商
型号
厚度 自带PET
翘曲
烤箱缩水
1
C-V150-HIM125-P13 125
有
上翘>10mm
OK
2
C-V150-HIM125-P11 125
无
OK
OK
万顺
3
C-V150-HIM50-P13 50
有
下翘
OK
C-V150-HH188F-P11 188
无
OK
OK
4
125 PET
OK
OK
铃寅 SCP125-BCC-150V3 125
/
/
中等
已停用
/
/
中等
/
/
中等
万顺买不到基材断料 (JDC3909)
/
/
一般
/
HC面麻点(自带 PET异常)
一般
库存50um PET需全部 换料为125PET
JDC3609等TBD不 良20%(疑为阻值
不稳定引起)
折伤不良5%
轻微
所有单层0.3 Gap机 种现在均用科力
涂膜常见弊病的形成原因及解决措施
一致的观点。
为了研究磷化膜的抗碱性能,为人们提供一种选择阴极电泳涂装前磷化液的方法,日本学者在对锌系磷化膜成份进行分析的基础上,提出P比概念。
所谓“P”比,即P比=P/(P+H)×100%,其中:P=磷酸锌铁(Zn2Fe(PO4)2·4H2O)的(100)晶面X射线衍射峰强度;H=磷酸锌(Zn3(PO4)2·4H2O)的(020)晶面X射线衍射峰强度。
P和H两种磷化膜成份,在pH值大于11以后的溶解程度相关很大。
(如图所示)。
H成份的溶解度直线上升,而P成份的溶解度几乎没有变化。
根据这一规律,磷化膜的P含量高,即P比值大,磷化膜的抗碱性能就好,在阴极电泳过程中磷化膜的溶解程度就低,与阴极电泳漆膜的附着力就好,耐蚀性就高。
那么,磷化膜的P比应是多少才能满足阴极电泳涂装的需要呢?理论研究和实践证明,P比应大于85%。
其磷化膜的微观结构呈柱状或粒状。
所谓柱状是指磷化膜晶体呈小柱;所谓粒状是指磷化膜晶体呈小圆粒。
这两种晶体磷化膜的共同特点是:膜层薄,重量轻,机械性能好,与漆膜结合力强。
获得柱状或粒状磷化膜的常用方法是从以下几个方面入手:①选用低锌磷化液,最好是低锌含锰磷化液。
因为这种磷化液所形成的多晶结构复合层,与普通低锌磷化液比较其抗碱性、漆膜附着力、耐蚀性和机械性均更好;②磷化温度在50-60℃。
需要指出的是,不能把P比作为检验阴极电泳涂装前磷化膜质量的唯一标准。
这是因为:①P比是在特定分析条件下所产生的独特X射线衍射强度比率,按照Miawahi的定义,P比值是精密的,不应与从磷化膜中的H和P的实际容量的比相混淆;②磷化液中加入某些元素,如Mn、Ni、Ca等元素也能改善磷化膜的耐蚀性;③磷化方式、槽液温度、槽液变化、促进剂种类及含量等都有可能影响磷化膜耐蚀性;④实践中远有出现磷酸锌膜的抗碱性也良好的现象;⑤高P比磷化膜与阴极电泳涂装后,并不能肯定等于整个涂层就有良好的耐蚀性。
影响ITO薄膜附着力的因素及对策
影响ITO薄膜附着力的因素及对策霍锦辉2011/4/16附着机理•薄膜附着力的产生来源于膜/基片界面之间的相互作用,可分为物理吸附和化学吸附两种。
•物理吸附的有力学锁合作用和由单分子层间接触所引起的附着力。
这两种力主要是:(1)范德华力;(2)偶极子效应、诱起效应和劳伦兹力三种力的总和。
•化学吸附可分为以下几种类型:(1)由两相邻材料之间发生了化学反应所引起的附着力;(2)由于扩散所引起的附着力;(3)“类扩散”所引起的附着力。
影响附着力因素-本底真空度•高的本底真空意味着真空腔体内杂质少,本底真空的提高可以减少在基片上形成薄膜的过程中,空气分子作为杂质混入膜内或在薄膜中形成的化合物。
•本底真空度越高,镀膜时引入的杂质就越少。
影响附着力因素-基体表面状态•基体的表面状态对附着力有很大影响,.薄膜之所以能附着在基体上,是范德瓦尔力,扩散附着,机械锁合,静电引力,化学键力等的综合作用.基体表面的不清洁将使薄膜不能和基体直接接触,范德瓦尔力大大减弱,扩散附着也不可能,会使附着性能极差.由于表面的吸附(在10-3Pa压力1min即可吸附一个单分子层)作用会使其表面的化学键达到饱和。
使沉积物不能与基片形成适当的化学键,这也会降低膜的附着力。
影响附着力因素-基体表面温度•在沉积薄膜时,提高基片温度,不但可以去掉基片表面残留的气体及各种水汽、溶剂,还利于薄膜和基片原子的相互扩散,并且会加速化学反应,从而有利于形成扩散附着和通过中间层的附着,这样,包含在微结晶中的晶格缺陷就会减少,而且粒子形状易于长成为纤维状的结构,有利于形成致密的膜层,降低膜/基片界面处的孔隙度,附着力就会增大。
低温沉积时,原子活性低,形核密度低,界面存在孔隙;高温沉积时,原子活性增大,形核密度高,界面孔隙少,界面结合较强,附着力高。
但基体温度过高会使薄膜晶粒粗大,增加膜中热应力,从而影响薄膜的其他性能。
影响附着力因素-溅射气体纯度及压力•以常用的AR气为例,溅射过程中,AR离子在撞击靶面的同时,也有一部分混入溅出的靶原子中,沉积在基板表面。
改进工艺提高薄膜附着力
改进工艺提高薄膜附着力秦跃利,高能武,吴云海(西南电子设备研究所,四川成都610036)摘要:薄膜制作技术在混合集成电路中扮演十分重要的角色.附着力的强弱是影响薄膜电路质量最关键的因素。
通过实验,查明了膜系结构、金属相间扩散、溅射金属化气氛、清洗等方面导致薄膜起层的原因,并选择出最佳工艺条件。
关键词:薄膜;附着力;扩散;气氛随着电子技术的发展,微波集成电路逐步向高集成、高密度、高频率、宽频带的方向发展。
薄膜工艺在集成电路工艺中起着主导作用,而且得到最有成效和最重要的应用。
在薄膜生产过程中,由于工艺缺陷、材料缺陷或操作不当等会造成薄膜电路的附着力差、断线、交指粘连、锯齿线等质量问题.附着力差是微波集成电路产品的一大隐患,因此很有必要对薄膜工序中与薄膜附着力有关的工艺加以改进。
1膜系改进实验绝大多数薄膜混合集成电路用99.6%氧化铝陶瓷作基体材料,它们多为α晶型结构,1 000倍立体显微镜下观察,表面较为致密,未见大颗晶粒。
在这些基体材料上真空镀膜金属化,比较NiCr-Au系和TaN-TiW-Au系多层金属膜的结构。
1.1条件NiCr-Au膜系:射频磁控溅射NiCr,100 W,100 s;射频溅射Au,300 W,600 s。
TiW-Au膜系:射频磁控溅射TiW,100 W,100 s;射频溅射Au,300 W,600 s。
1.2结果在氧化铝陶瓷上溅射完成的TiW-Au膜层用碳钨钢针测试,附着较好,经光刻、电镀、划片、共晶焊后不会从断面剥离。
共晶焊和带焊拉力实验证明,膜层和基片附着力为5×102~1.8×103N/m2。
NiCr-Au膜层用碳钨钢针不能将其从基片剥离。
经光刻、电镀、划片后共晶,膜层表面有局部起层.实验证明,导带膜层与基片之间附着力不足2×102N/m2。
1.3分析以上实验说明,NiCr-Au膜与TiW-Au膜的附着力,在溅射完成后并无大的差异。
但在300~400℃金锡或金锗共晶焊接时会发现,NiCr-Au膜的耐高温性能比TiW-Au膜系的差。
提高干膜附着力的关键因素研究
提高干膜附着力的关键因素研究摘要:本文通过系统的实验,比较了几种光成像前处理方式的优劣,提出今后前处理设备配置方案,对贴膜工艺参数进行了优化,改善了细线路所需的填覆能力,从而可靠、高效地保证细线路合格率,提高了工艺制作能力。
关键词:前处理、干膜附着力前言印制电路板电路图形的设计和制作要求越来越高,特别是导线越来越精细化、导线之间的间距越来越狭窄。
按照传统的工艺控制方法,层压中产生的压痕;电镀中产生凹坑、针孔、镀层粗糙及铜粒;板转序过程中划伤、撞伤;覆铜板在经过机械磨刷磨板处理时,产生划痕或凹坑;净化室未能达到高的净化等级,微小的尘埃被贴入膜下,都会影响产品的合格率。
贴膜质量的好坏是制作好精细线路的关键所在。
贴膜附着力差,不能有效地对前工序产生的板面缺陷进行填充,经过显影及后制程药水浸泡,会引起干膜翘起,这会直接导致干膜层和铜箔之间形成微小空间,蚀刻液进入可能引起线变细或开路,电镀液渗入可能引起镀层堆积,甚至铅锡液进入造成渗镀或短路。
要得到好的贴膜质量,基铜图形转移前处理要有好的效果,贴膜工艺参数需要准确设定。
现今前处理方式主要有机械磨板、火山灰磨板、化学微蚀等几种方式,几种前处理方式各有其优势和缺陷,对其加以组合,使其保持各自的优势,克服其劣势,达到最佳的前处理效果,对提高干膜的附着力,减小开短路的发生,提高合格率,非常有意义。
本文通过对广州工厂宇宙磨板机(型号:HL-SC2/2D1);OSP线(型号:EK8NL03001)微蚀段;兴森工厂IS火山灰磨板机等几条生产线的表面处理效果进行对比,力图得到更好的处理方式组合。
通过对广州工厂MORTON-300手动贴膜机进行参数优化,结合磨板处理方式的优化,找到提高内层贴膜粘接力的最佳方案。
一、几种常用磨板方式及其组合的比较(一)SEM图谱:1、机械磨刷图1、磨刷目数(320+500)×4000图2、磨刷目数(320+500)×2000图3、磨刷目数(500+800)×4000从图谱(图1、图2、图3)可以看出,机械磨板后铜表面上有定向的擦伤,有耕地式的沟槽,铜面划痕,严重时甚至出现铜被翻起,板面出现铜屑情况。
薄膜包衣技术中常见问题以及解决措施
薄膜包衣技术在制药及食品行业中得到了广泛的应用,它能够有效地改善药物的稳定性和口感,延长货架期和改进溶出速度。
然而,在实际生产过程中,薄膜包衣技术也会面临一些常见的问题,这些问题可能会影响产品的质量和生产效率。
本文将围绕薄膜包衣技术中常见的问题进行分析,并提出解决措施,以期为相关生产厂家和工程师提供参考。
1. 薄膜包衣后表面粗糙、不均匀的问题薄膜包衣后,产品表面出现粗糙和不均匀的情况,主要是由于包衣溶液粘度过高或过低、包衣机速度不稳定、喷雾器喷雾不均匀等原因造成的。
解决措施:1) 调整包衣溶液的粘度,确保溶液的稳定性和均匀性;2) 调整包衣机的速度,保持稳定的喷雾速度;3) 定期清洗喷雾器,确保喷雾均匀。
2. 薄膜包衣后颗粒易破损的问题薄膜包衣后的颗粒易破损,可能是由于包衣溶液粘度过高、包衣层厚度不均匀或者干燥温度过高造成的。
解决措施:1) 调整包衣溶液的粘度,确保包衣薄膜的柔韧性;2) 调整包衣机的速度和干燥温度,确保包衣层的厚度均匀,避免过热导致颗粒破损;3) 适当增加包衣层的厚度,提高颗粒的韧性。
3. 薄膜包衣后溶出速度不理想的问题薄膜包衣后的颗粒溶出速度不理想,可能是由于包衣溶液的选择不当、包衣层厚度过薄或者包衣干燥不足等原因引起的。
解决措施:1) 选择合适的包衣溶液,根据产品需要调整包衣溶液的成分;2) 调整包衣机的速度和干燥温度,确保包衣层的均匀和充分干燥;3) 适当增加包衣层的厚度,提高颗粒的稳定性和溶出速度。
4. 薄膜包衣工艺中的气泡问题薄膜包衣过程中出现气泡,可能是由于包衣溶液中含有过多的空气、包衣机操作不当或者包衣环境湿度过高等原因造成的。
解决措施:1) 在包衣溶液制备过程中,排除溶液中的空气;2) 调整包衣机的操作方式,避免过分搅拌造成气泡;3) 控制包衣环境的湿度,确保包衣过程中干燥的环境。
本文围绕薄膜包衣技术中常见的问题进行了分析,并提出了相应的解决措施,希望对相关生产厂家和工程师能够有所帮助。
磁控溅射薄膜附着性能的影响因素
3.3 溅射气体纯度及压力的影响
以常用的 Ar 气为例。Ar 气被电离成 Ar 离子轰击阴极靶材表面,但仍有一部分 Ar 离子 混入溅射出的靶原子,沉积到基体表面。因此,如果 Ar 气中杂质过多,膜层中将形成很多 缺陷,从而使薄膜结构疏松,降低其表面力学性能,严重影响薄膜质量。
靶材作为一种具有特殊用途的材料,具有很强的应用目的和明确的应用背景。脱离开溅 射工艺和薄膜性能来单纯地研究靶材本身的性能没有意义。而根据薄膜的性能要求,研究靶 材的组成、结构、制备工艺、性能,以及靶材的组成、结构、性能与溅射薄膜性能之间的关 系,既有利于获得满足应用需要的薄膜性能,又有利于更好地使用靶材,充分发挥其作用,促进 薄膜技术应用的发展。目前溅射靶材面临的问题包括三个方面[13]:
不同基体复合涂层tinmos2tin的显微硬度table4microrigiditybetweendifferentsubstratestinmos2tincomposite涂层基体材料tinmos2tinzl108铝合金tinmos2tin1cr18ni9ti不锈钢基体硬度hv100380涂层硬度hv235285基体的材料对薄膜的附着性也有很重要的影响薄膜与基体间的匹配性不好例如弹性模量晶格常数失配或热膨胀系数差别过大薄膜内部会产生较高内应力导致界面结合性能变差而引起膜层过早剥落
Ar 气分压大小也是影响薄膜质量的重要因素。溅射压力较小时,溅射出来的原子和气 体分子的碰撞次数减少,损失的能量较小,可以提高沉积原子与基体的扩散能力,从而提高 薄膜的致密度和附着性;如果溅射气体的压力太小,则溅射靶材原子数目较少,薄膜沉积速 率降低,且不能起辉或起辉不足;
解决单层多点TP产品制造中ITO残留问题的方法
解决单层多点TP产品制造中ITO残留问题的方法作者:王岩陆建刚李延辉来源:《科学与财富》2014年第11期摘要:研究了单层多点TP产品工艺中ITO残留问题的解决方法。
在现有清洗→成膜→图形→刻蚀→剥离→退火这一系列工艺流程的基础上增加了一次退火和一步草酸刻蚀,此改进大大降低了ITO残留的可能性,并降低了电阻率,增大了蓝光穿透率,相对提高了产品的良率和性能。
关键词:ITO残留;单层多点TP;退火;草酸刻蚀;蓝光穿透率1 引言锡掺杂氧化铟(ITO)薄膜是一种n型半导体材料,它具有较宽的带隙(3.5~4.3eV),较高的载流子密度(1021cm-3)[1~4]。
另外,ITO薄膜还具有许多其它优异的物理、化学性能,例如高的可见光透过率和电导率,与大部分衬底具有良好的附着性,较强的硬度以及良好的抗酸、碱及有机溶剂能力。
因此,ITO薄膜被广泛应用于各种光电器件中,如LCDs、太阳能电池、能量转换窗口、固态传感器和CRTs等应用中。
随着手机,平板等消费市场对轻薄化和触控感的更高追求,现在市场上发展出了很多触摸屏技术,比如on-cell, G+G,OGS等,其中on-cell等采用单层多点设计技术的TP产品在窄边框,轻薄化等方面有一定优势。
现在而且随着单层多点触控方案成本续降,中国大陆白牌及中低阶手机品牌厂纷纷计划于2014年新一代产品线中扩大导入,藉此开发出轻薄且低价的智能型手机,加速拱大市场渗透率,可望带动单层多点触控方案需求量激增。
TFT—LCD生产过程中,由于存在很多会影响ITO沉积与蚀刻的因素。
如基板温度改变、ITO沉积速率改变、ITO厚度改变以及ITO沉积时水汽量的调整都会造成ITO结晶形态改变;另一方面,在ITO蚀刻过程中,不同结晶形态的ITO对蚀刻溶剂有不同的要求,a-ITO使用草酸即可以蚀刻,对poly-ITO则必须使用硝酸系甚至王水才能得到较好的蚀刻效果与蚀刻速率。
而在实际制程中,蚀刻所用的溶剂是一定的草酸,当ITO多晶化后,蚀刻液就无法将这一部分蚀刻掉,造成ITO残留现象的产生。
ITO膜制作方面详细资料
ITO膜制作方面详细资料ITO膜,全称为氧化铟锡膜(Indium Tin Oxide Film),是一种广泛应用于光电子领域的透明导电薄膜。
它具有高透明度、低电阻率、良好的导电性和光学性能等特点,适用于液晶显示器、触摸屏、太阳能电池板等领域。
下面将详细介绍ITO膜的制作过程和相关技术。
ITO膜的制备通常采用物理气相沉积(PVD)方法,包括磁控溅射、电子束蒸发和离子束溅射等技术。
其中,磁控溅射是最常用的制备方法。
该方法通过在真空环境中,将含有铟和锡的合金靶材置于溅射室内,施加高电压和高频磁场,使靶材表面的铟和锡被电离并溅射出来,最终在基底上形成ITO膜。
磁控溅射法制备ITO膜的工艺流程大致如下:1.基底准备:选择适合的基底材料(如玻璃、塑料等),并进行清洗和表面处理,以提高ITO膜与基底的附着力。
2.真空环境建立:将基底放置在溅射室内,通过抽气系统将室内的气体抽空,建立高真空环境。
3.靶材加载:将铟锡合金靶材放置在溅射室内,并通过电极连接到溅射装置。
4.溅射过程:通过施加高电压和高频磁场,使靶材表面的铟和锡被电离并溅射出来,形成高能离子束,沉积在基底上形成ITO膜。
同时,通过气体控制系统,将氧气引入溅射室,与溅射出来的金属粒子反应形成氧化物。
5.控制膜层厚度:通过控制溅射时间和溅射速率,可以控制ITO膜的厚度。
通常,ITO膜的厚度在100-300纳米之间。
6.膜层退火:制备完毕的ITO膜需要进行热处理,以提高其导电性能。
一般采用退火或热处理的方式,在高温下(通常达到200-300℃)对膜层进行加热和保温,以去除内部应力和提高结晶度。
以上是磁控溅射法制备ITO膜的一般工艺流程。
除此之外,还有其他制备方法,如离子束溅射、电子束蒸发等,它们在膜层性能和制备效率上有所不同。
此外,ITO膜的质量和性能也受到制备条件的影响。
制备ITO膜时,需要控制溅射功率、气体流量、基底温度等参数,以获得理想的膜层厚度、电阻率和透明度。
导电玻璃TCO(影响ITO玻璃性能的主要参数、测试方法及判定标准)
TCO镀膜玻璃的特性及种类、测试方法及判定标准NSG玻璃: FTO导电玻璃,厚度为2.2mm,透光率大于90%,电阻为15欧,大小为200mm*150mm,也可以根据用户要求订做。
导电玻璃为掺杂氟的SnO2导电玻璃(SnO2:F),简称为FTO,其综合性能常用直属FTC来评价:FTC=T10/RS。
T是薄膜的透光率 RS是薄膜的方阻值;在光学应用方面,则要求其对可见光有好的透射性和对红外有良好的反射性。
对其基本要求是:①表面方阻低,②透光率高,③面积大、重量轻,④易加工、耐冲击。
TCO镀膜玻璃的特性及种类在太阳能电池中,晶体硅片类电池的电极是焊接在硅片表面的导线,前盖板玻璃仅需达到高透光率就可以了。
薄膜太阳能电池是在玻璃表面的导电薄膜上镀制p-i-n半导体膜,再镀制背电极。
透明导电氧化物的镀膜原料和工艺很多,通过科学研究进行不断的筛选,目前主要有以下三种TCO 玻璃与光伏电池的性能要求相匹配。
ITO镀膜玻璃是一种非常成熟的产品,具有透过率高,膜层牢固,导电性好等特点,初期曾应用于光伏电池的前电极。
但随着光吸收性能要求的提高,TCO玻璃必须具备提高光散射的能力,而ITO镀膜很难做到这一点,并且激光刻蚀性能也较差。
铟为稀有元素,在自然界中贮存量少,价格较高。
ITO应用于太阳能电池时在等离子体中不够稳定,因此目前ITO镀膜已非光伏电池主流的电极玻璃。
SnO2(二氧化锡)镀膜也简称FTO,目前主要是用于生产建筑用Low-E玻璃。
其导电性能比ITO略差,但具有成本相对较低,激光刻蚀容易,光学性能适宜等优点。
通过对普通Low-E的生产技术进行升级改进,制造出了导电性比普通Low-E好,并且带有雾度的产品。
利用这一技术生产的TCO玻璃已经成为薄膜光伏电池的主流产品。
氧化锌基薄膜的研究进展迅速,材料性能已可与ITO相比拟,结构为六方纤锌矿型。
其中铝掺杂的氧化锌薄膜研究较为广泛,它的突出优势是原料易得,制造成本低廉,无毒,易于实现掺杂,且在等离子体中稳定性好。
涂层附着力不良的原因
涂层附着力不良的原因涂层附着力不良,这事儿就像两个人处对象没处好一样,总有各种原因。
咱先说这表面处理的事儿。
表面要是不干净,就像你要在脏桌子上贴贴纸,能贴得牢吗?那灰尘啊、油污啊,就像捣乱的小妖怪,在涂层和被涂物表面之间横插一脚。
比如说汽车喷漆,如果车身上有油没擦干净,喷上的漆就像没根的浮萍,稍微有点风吹草动就掉了。
这就好比你在沙子上盖房子,基础都不牢,房子能稳吗?还有啊,表面粗糙度也很关键。
太光滑了,涂层就像在冰面上走路的人,根本站不稳。
可要是太粗糙了,又像在布满尖刺的路上走,涂层的“脚”也会被扎得难受,同样附着不好。
再说说这涂层材料本身。
要是涂层的配方没调好,就像做饭盐放多了或者少了,那味道肯定不对。
成分比例不合适,就可能导致涂层的内聚力和附着力出问题。
比如说有些涂料里的树脂和固化剂没搭配好,就像两个人配合干活,一个干得快一个干得慢,这事儿能成吗?还有啊,涂料的质量要是不好,就像用了劣质的胶水,怎么能指望它粘得牢呢?施工工艺也不容忽视啊。
涂覆的方法不对,就像写字姿势不对,写出来的字能好看吗?刷涂的时候要是手法不均匀,涂层有的地方厚有的地方薄,这就像穿衣服,这儿厚那儿薄的,看着就别扭,而且薄的地方就容易脱落。
喷涂的时候压力没调好,就像你吹气球,劲儿大了或者小了都不行。
劲儿大了,涂层被吹散了,劲儿小了,又喷不均匀。
还有烘烤或者干燥的过程,要是温度或者时间没掌握好,就像烤蛋糕,时间短了不熟,时间长了烤焦了。
涂层没干燥好,里面还是湿乎乎的,就像没晒干的衣服,穿在身上能舒服吗?肯定容易坏啊。
被涂物的材质也会影响涂层附着力。
这就像不同的人有不同的脾气,不同的材质也有不同的“性格”。
金属和塑料就不一样,要是用对待金属的方法给塑料涂层,可能就像给猫喂狗粮,根本不对路。
有的金属表面容易氧化,这氧化层就像一层隔阂,让涂层和金属没法亲密接触。
塑料的表面能比较低,涂层就像在滑溜溜的滑梯上,想站住可不容易。
环境因素也得算进来。
影响纳米ITO透明隔热涂料性能的因素
影响纳米ITO透明隔热涂料性能的因素黄旭珊;潘亚美;吕维忠;罗仲宽【摘要】以纳米氧化铟锡(ITO)为隔热功能性材料,以丙烯酸树脂为成膜剂,采用共混法将无机ITO和有机丙烯酸进行复合得到纳米ITO透明隔热涂层材料.研究了ITO不同用量对涂层可见光透过率、红外线透过率、紫外线透过率以及热学、机械性能的影响,优化了ITO在纳米透明隔热涂层中的用量,比较了不同成膜剂用量对各种性能的影响.结果表明:所制得的纳米ITO透明隔热涂膜的拉伸强度和断裂伸长率分别达到了9.28 MPa、268%.具有良好的隔热效果,可见光透过率达80%以上,红外线透过率小于10%.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2010(040)008【总页数】4页(P33-35,42)【关键词】纳米ITO;透明隔热涂料;光学性能;隔热效果;丙烯酸树脂【作者】黄旭珊;潘亚美;吕维忠;罗仲宽【作者单位】中国科学院特种无机涂层重点实验室,上海,200050;深圳大学化学与化工学院,广东深圳,518060;深圳大学化学与化工学院,广东深圳,518060;中国科学院特种无机涂层重点实验室,上海,200050;深圳大学化学与化工学院,广东深圳,518060;深圳大学化学与化工学院,广东深圳,518060【正文语种】中文【中图分类】TQ630.7现代建筑为了美观越来越多地采用玻璃墙幕,普通玻璃虽然透光率高,但对红外的阻隔不够,增加了空调的使用率,浪费能源。
为此,在一些需要隔绝热辐射的场所,人们采用了在玻璃表面镀膜或贴膜[1]的方法节能,但是这些产品存在隔热效果不佳、透光率较低、需要昂贵的设备、工艺条件的控制复杂等问题,不利于向市场大面积推广。
因此,开发一种隔热效果好又不影响可见光透过率的高性价比的涂料具有实际意义。
纳米半导体合金粉体对太阳光谱具有理想的选择性,在可见光区透过率高,而对红外光却具有很好的屏蔽性能[2],因此纳米材料的出现为透明隔热问题的解决提供了新的途径。
ITO薄膜膜层牢固度调试方法
ITO薄膜膜层牢固度调试方法ITO薄膜是一种广泛应用于电子器件中的透明导电膜,其牢固度对于电子器件的稳定性和可靠性具有至关重要的作用。
因此,调试ITO薄膜膜层的牢固度是电子器件制造过程中必不可少的一步。
首先,调试ITO薄膜膜层牢固度需要通过实验进行。
在实验中,可以采用划格法、剥离法、针尖压痕法等方法来测试ITO薄膜的附着力和耐磨性。
其中,划格法是最常用的方法之一。
具体操作为:在ITO薄膜表面划上一定间距的直线或网格图案,然后使用胶带轻轻粘取,观察是否会出现剥落或起皱现象。
如果出现这些现象,则说明ITO薄膜附着力较差。
其次,在调试过程中需要注意以下几点:1. 控制好加工工艺参数:ITO薄膜的制备过程中加工工艺参数对于其牢固度有很大影响。
因此,在调试过程中需要控制好加工温度、气压、沉积速率等参数,以确保ITO薄膜的质量和牢固度。
2. 选择合适的底材:ITO薄膜的附着力也与底材有关。
因此,在选择底材时需要考虑其表面粗糙度、化学性质等因素,以确保ITO薄膜能够牢固地附着在其表面。
3. 注意清洁和处理表面:ITO薄膜的附着力也与其表面的清洁程度和处理方式有关。
因此,在制备过程中需要注意对ITO薄膜表面进行适当的清洗和处理,以提高其附着力和耐磨性。
最后,调试ITO薄膜膜层牢固度需要进行多次实验,并根据实验结果进行调整和改进。
只有通过不断地实验和改进,才能制备出具有高品质、高牢固度的ITO薄膜,从而提高电子器件的稳定性和可靠性。
综上所述,调试ITO薄膜膜层牢固度是电子器件制造过程中非常重要的一步。
通过实验测试、控制加工工艺参数、选择合适的底材、注意清洁和处理表面等方法,可以提高ITO薄膜的附着力和耐磨性,从而制备出具有高品质、高牢固度的ITO薄膜。
二氧化硅膜表面硬化涂层 附着力
【二氧化硅膜表面硬化涂层附着力研究报告】一、概述二氧化硅膜是一种常见的薄膜材料,广泛应用于光学器件、光伏电池、生物医学领域等。
然而,传统的二氧化硅膜常常存在着表面硬化不足的问题,附着力较差,影响了其使用性能。
研究如何提高二氧化硅膜表面硬化涂层的附着力是当前亟需解决的问题。
二、二氧化硅膜表面硬化涂层的附着力影响因素1. 表面处理工艺:包括表面清洁、酸洗、溅射、化学刻蚀等工艺对涂层附着力的影响。
2. 底层材料:底层材料的性质直接影响了涂层的附着力。
3. 涂层材料的选择:硬化涂层材料的选择会影响附着力的表现。
4. 处理工艺:表面硬化涂层的处理工艺对附着力有一定影响。
三、提高二氧化硅膜表面硬化涂层的附着力的策略1. 优化表面处理工艺:采用适当的溅射工艺,控制好化学刻蚀的处理时间,组合使用不同的表面处理方法等,以提高底层的表面粗糙度和清洁度,从而提高涂层的附着力。
2. 选择合适的底层材料:选择附着性能优良的底层材料,如氧化铝、氮化硅等,来提高涂层的附着力。
3. 合理选择硬化涂层材料:在硬化涂层材料选择上,需要考虑其与底层材料的相容性、热膨胀系数的匹配性等因素。
4. 优化处理工艺:采用适当的处理工艺,如提高涂层的厚度、控制好溅射温度等,以提高涂层的附着力。
四、实验研究为了验证上述策略的有效性,我们进行了一系列的实验研究。
我们对底层材料进行了初步的选择和优化,从氧化铝、氮化硅等材料中选择了最适合的底层材料。
我们采用了不同的表面处理工艺,包括酸洗、化学刻蚀等方法,对底层材料进行了处理。
随后,我们选择了一系列的硬化涂层材料,并对其附着力进行了测试。
我们优化了处理工艺,并对涂层的附着力进行了显微观察和力学测试。
五、实验结果分析通过实验研究,我们发现,优化表面处理工艺和选择合适的底层材料对提高二氧化硅膜表面硬化涂层的附着力具有重要意义。
采用适当的处理工艺和合理选择的硬化涂层材料也能够明显提高涂层的附着力。
六、结论与展望总结本次研究的结果,我们成功地提出了一系列提高二氧化硅膜表面硬化涂层附着力的策略,并通过实验证实了这些策略的有效性。
难附着的ITO导电玻璃油墨
难附着的ITO导电玻璃油墨玻璃是一种难附着的底材,特别是在耐水煮测试时,涂层往往容易起泡,脱落。
玻璃油墨的性能一般要求百格测附着力,酒精、丁酮等溶剂擦拭测耐溶剂,常温水浸泡测耐水性,100度水煮测耐热水性等常规要求,其他性能要根据客户需求。
之前一直做玻璃漆,丝印盖板油墨。
2016年第一次接触ITO玻璃,客户的要求只是要200目丝网印刷,150度烘烤30分钟,性能要求百格0级,耐丁酮和耐酒精擦拭,500g力,50次。
刚拿到这个项目时,觉得太简单了,之前任何一次不成功的盖板油墨都可以用在这上面了,因为盖板油墨要求百格0级,100度水煮2小时,耐5%氢氧化钠水溶液浸泡24小时不掉漆,耐丁酮擦拭1KG力,100次不软化等性能,这些问题当时基本都解决了。
可是,拿一个成品油墨用在ITO玻璃上时,发现根本没有附着力,指甲轻轻刮,漆膜就掉了,一点附着都没有,才发现这ITO玻璃和普通玻璃是有很大区别的。
ITO导电玻璃是在钠钙基或硅硼基基片玻璃的基础上,利用磁控溅射的方法镀上一层氧化铟锡(ITO)膜加工制作成的。
液晶显示器专用ITO导电玻璃,还会在镀ITO层之前,镀上一层二氧化硅阻挡层,以阻止基片玻璃上的钠离子向盒内液晶里扩散。
通过对ITO玻璃的基础了解,找了很多玻璃上的树脂来做测试,基本都是轻轻一刮就把漆膜就刮掉了。
最后发现了一款改性丙烯酸树脂A,在其中加了外购通用黑色浆,就能在ITO玻璃上附着力达到0级,但是当制成光油时,发现指甲轻轻刮漆膜还是刮掉了。
通过对配方的排除分析,最后发现是色浆起到了关键性作用,通过对通用黑色浆的分析,发现了里面含有醛酮树脂。
酮醛树脂是指由酮类和醛类经缩聚反应而成的聚合物,也称为醛酮树脂或者聚酮树脂。
一般来说,未经改性的酮醛树脂分子结构中含有羰基,端基为羟基,酮醛树脂的化学结构赋予其特殊质量特性,树脂在缩合期形成了饱和的环状结构,使其有高光泽、硬度、抗降解及耐候性。
由于这种树脂在结构中不含酯键,因而有较好的耐水性,主键上含有很多的环己基,使其具有耐热性。
ITO使用过程中4大常见问题解决办法
ITO Source使用过程中的常见事项的处理方式1. 现象: 蒸镀的ITO film 电阻过高处理方法: a.由于不同波长的光的透过率对应不同的膜厚,根据电阻和透过率曲线来决定是否可以通过提高膜厚来降低电阻。
B.降低蒸镀过程中气流的的氧分压,但要兼顾是否会造成膜的粗糙;c.在保证不损害坩埚的前提下,尽量降低ITO源的冷却速率。
.2. 现象:蒸镀的ITO film 对蓝光的穿透率低处理方法: a.调整膜厚;b. 提高蒸镀过程中气流的氧分压,但要兼顾电阻的升高;c.在保证不损害坩埚的前提下,尽量降低ITO源的冷却数率。
.上述两个指标(电阻和透过率)在使用同样的ITO Source情况下,与氧分压的方向是相反的矛盾关系,调整到合适的平衡点来达到可接受的电阻和可见光穿透率,而要达到理想的平衡点,使用优质的ITO Source是关键.3.现象:黑点和粗糙度产生原因:ITO Source受热不均匀,会造成蒸镀时蒸发出来的物料产生迁移率极低的低价氧化物,由此会使得不同部分的薄膜增厚长大速率不一致而产生粗糙,如果更严重会生成黑点。
而降低蒸镀时的氧分压会增大这样的倾向,因为氧分压越低,ITO的迁移率越高,但如果由于氧分压过低而产生分解,生成了低价氧化物,而低价氧化物的迁移率最低,这样高迁移率的物质和低迁移率的物质同时并存,使得不同部位的薄膜增厚速率差别更大,这样黑点和粗糙的倾向增加。
处理方法:a.增加氧分压,但要兼顾由此会增大电阻;b.在保证不损害坩埚的前提下,降低ITO源冷却数率;c.尽可能降低蒸镀功率;c. 采用颗粒度均匀,成分均匀的优质ITO source4. 在使用ITO source 进行蒸镀的过程中,发生ITO source开裂和分层.处理方法: a.分步预热,延长低功率预热时间来降低热应力;b.在保证不损害坩埚的前提下,降低ITO源的冷却速率;c.在保证一定的蒸发效率的前提下,尽量降低蒸镀功率.。