真空蒸镀工艺原理及蒸镀工艺
真空蒸镀非金属薄膜工艺
真空蒸镀非金属薄膜工艺
基本原理
真空蒸镀非金属薄膜工艺基于物理气相沉积的原理,通过在真
空环境中加热非金属材料,使其蒸发成气体,然后在基底材料表面
形成薄膜层。
这种工艺可以控制薄膜的厚度和成分,从而实现不同
性能的涂层。
应用领域
真空蒸镀非金属薄膜工艺在以下领域得到广泛应用:
- 光学器件:用于制备光学膜片,例如透镜、滤波器、反射镜等。
- 电子器件:用于制备电子元件的保护层、传感器的增强层等。
- 化学材料:用于改善化学材料的稳定性、耐腐蚀性等。
制备步骤
真空蒸镀非金属薄膜的制备步骤如下:
1. 准备基底材料:选择适合的基底材料,清洗和处理其表面,
以提供良好的粘附性。
2. 准备蒸发源:选择适合的非金属材料作为蒸发源,将其加热至蒸发温度。
3. 建立真空环境:将制备系统放入真空腔室中,泵出大部分空气,以建立高真空环境。
4. 沉积薄膜:通过控制蒸发源的温度和时间,将蒸发的非金属材料沉积在基底材料表面,形成薄膜层。
5. 测量和分析:对所制备的薄膜进行性能测试和分析,以确保其满足要求。
总结
真空蒸镀非金属薄膜工艺是一种重要的表面涂层技术,具有广泛的应用领域。
通过了解其基本原理和制备步骤,我们可以更好地理解和应用该工艺。
在实际应用中,我们需要根据具体需求选择合适的非金属材料和工艺参数,以实现所需的涂层效果。
真空蒸发镀膜蒸镀
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2. 残余气体对制膜旳影响
(1)残余气体旳蒸发速率Ng: N g 3.5131022
g Pg
M gTg
(13)
(2)到达基片旳气体分子与蒸气分子之比(面源):
N g Pg Nd P
MT
r 2
Pg K
M gTg Acos cos P
(14) ( g)
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(2)电子束加热蒸发源 电子束集中轰击膜料旳一部分而进行加热旳措施。
图8.2.5 电子束加热蒸发源
电子束加热蒸发源由: 阴极、加速电极、阳极 (膜料)构成。
还有高频加热蒸发源、 激光蒸发源等。
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优点:
(1)能够直接对蒸发材料加热; (2)装蒸发料旳容器能够是冷旳或者用水冷却,从而 可防止
点e
4 r
cos 2
m cos 4 r 2
(7)
小型平面蒸发源: m cos cos t r 2
令: cos cos h / r h /
h2 x2 ,
在x=0处:cos=cos=1
m
∴ t0 4 h2 (点源) (9)
m
t0 h2
(8) (面源) (10)
(1/cm2·s)
(5)
小型圆平面源:
Nd
AN e
cos r 2
cos
(1/cm2·s)
(6)
β、θ为蒸气入射方向分别与蒸刊 登面和接受表面法向旳夹角 。
图8.2.3 、角旳意义
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(4)蒸发制膜旳厚度
∵τ时间内,蒸发材料旳总量:m =ANe,密度:
真空蒸镀讲义
真空蒸镀讲义真空蒸镀真空蒸镀法(简称真空蒸镀)是在真空室中,加热蒸发器中待形成薄膜的原材料,使其原子或分子从表面气化逸出,形成蒸气流,入射到基体表面,凝结形成固态薄膜的方法。
由于真空蒸镀法主要物理过程是通过加热蒸发材料而产生,所以又称热蒸发法。
采用这种方法制造薄膜,已有几十年的历史,用途十分广泛。
介绍蒸发原理、蒸发源的发射特性、膜厚测量与有关蒸发的工艺技术。
§1―1真空蒸发原理真空蒸镀的特点、原理与过程真空蒸镀设备比较简单、操作容易;制成的薄膜纯度高、质量好,厚度可较准确控制;成膜速率快、效率高,用掩模可以获得清晰图形;薄膜的生长机理比较单纯。
主要缺点是,不容易获得结晶结构的薄膜,所形成薄膜在基板上的附着力较小,工艺重复性不够好等。
图1-1为真空蒸镀原理示意图。
主要部分有:(1)真空室,为蒸发过程提供必要的真空环境;(2)蒸发源或蒸发加热器,放置蒸发材料并对其进行加热;(3)基板,用于接收蒸发物质并在其表面形成固态蒸发薄膜;(4)基板图1-1 真空蒸发镀膜原理示意图加热器及测温器等。
真空蒸镀包括以下三个基本过程:(1)加热蒸发过程。
包括由凝聚相转变为气相的相变过程。
每种蒸发物质在不同温度时有不相同的饱和蒸气压;蒸发化合物时,其组分之间发生反应,其中有些组分以气态或蒸气进入蒸发空间。
(2)气化原子或分子在蒸发源与基片之间的输支,即这些粒子在环境气氛中的飞行过程。
(3)蒸发原子或分子在基片表面上的淀积过程,即是蒸气凝聚、成核、核生长、形成连续薄膜。
上述过程都必须在空气非常稀薄的真空环境中进行。
否则,蒸发物原子或分子将与大量空气分子碰撞,使膜层受到严重污染,甚至形成氧化物;或者蒸发源被加热氧化烧毁;或者由于空气分子的碰撞阻挡,难以形成均匀连续的薄膜。
§1-2 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布在真空蒸镀过程中,能否在基板上获得均匀膜厚,是制膜的关键问题。
基板上不同蒸发位置的膜厚,取决于蒸发源的蒸发特性、基板与蒸发源的几何形状、相对位置以及蒸发物质的蒸发量。
(工艺技术)真空蒸镀金属薄膜工艺
真空蒸镀金属薄膜工艺一、概述真空蒸镀金属薄膜是在真空条件下,将金属蒸镀在薄膜基材的表面而形成复合薄膜的一种新工艺。
被镀金属材料可以是金、银、铜、锌、铬、铝等,其中用的最多的是铝。
在塑料薄膜或纸张表面(单面或双面)镀上一层极薄的金属铝即成为镀铝薄膜,它广泛地用来代替铝箔复合材料如铝箔/塑料、铝箔/纸等使用。
镀铝薄膜与铝箔复合材料相比具有以下特点:(1)大大减少了用铝量,节省了能源和材料,降低了成本,复合用铝箔厚度多为7~8pm,而镀铝薄膜的铝层厚度约为0.05nm左右,其耗铝量约为铝箔的1/140~1/180,且生产速度可高达450m/min。
(2)具有优良的耐折性和良好的韧性,很少出现针孔和裂口,无揉曲龟裂现象,因此对气体、水蒸汽、气味、光线等的阻隔性提高。
(3)具有极佳的金属光泽,光反射率可达97%;且可以通过涂料处理形成彩色膜,其装潢效果是铝箔所不及的。
(4)可采用屏蔽式进行部分镀铝,以获得任意图案或透明窗口,能看到内装物。
(5)镀铝层导电性能好,能消除静电效应;其封口性能好,尤其包装粉末状产品时,不会污染封口部分,保证了包装的密封性能。
(6)对印刷、复合等后加工具有良好的适应性。
由于以上特点,使镀铝薄膜成为一种性能优良、经济美观的新型复合薄膜,在许多方面已取代了铝箔复合材料。
主要用于风味食品、农产品的真空包装,以及药品、化妆品、香烟的包装。
另外,镀铝薄膜也大量用作印刷中的烫金材料和商标标签材料等。
二、镀膜基材镀铝薄膜的基材主要是塑料薄膜和纸张。
真空蒸镀工艺对被镀基材有以下几点要求:(1)耐热性好,基材必须能耐受蒸发源的辐射热和蒸发物的冷凝潜热。
(2)从薄膜基材上产生的挥发性物质要少;对吸湿性大的基材,在镀膜前理。
(3)基材应具有一定的强度和表面平滑度。
(4)对蒸镀层的粘接性良好;对于PP、PE等非极性材料,蒸镀前应进行表面处理、以提高与镀层的粘接性。
常用的薄膜基材有:BOPET、BONY、BOPP、PE、PVC等塑料薄膜和纸张类。
面板的真空蒸镀机原理
面板的真空蒸镀机原理
真空蒸镀是一种常用的表面镀膜技术,用于在材料表面形成一层薄膜。
面板的真空蒸镀机是一种专用设备,用于在面板上进行镀膜。
面板的真空蒸镀机的原理如下:
1. 创建真空环境:首先,将面板放置在真空室内,通过抽气系统将真空室内的气体抽出,创造出高真空环境。
2. 加热源:在真空室内加入一种或多种合适的金属材料(如铜、铝、铬等)以及其他需要镀膜的材料。
然后,通过电阻加热或电子束加热等方式对这些材料进行加热。
3. 金属材料蒸发:加热后,金属材料开始蒸发。
由于真空室内的高真空环境,金属材料直接从固态向气态过渡,形成蒸汽。
这些金属蒸汽随后在真空室内扩散。
4. 沉积:面板在真空室内有许多位置以待镀膜,这些位置被称为基板。
当金属材料蒸发后,蒸汽会在基板表面上沉积形成一层薄膜。
薄膜的厚度可以通过控制蒸发的时间和速度进行调节。
需要注意的是,为了获得更加均匀和稳定的薄膜沉积,镀膜机通常会增加一些环境控制措施,如旋转基板、外加磁场等。
真空蒸镀技术在面板制造中应用广泛,可以用于增强面板的耐磨性、防刮擦性,以及提供各种颜色和表面效果等。
蒸镀 名词解释
蒸镀1. 什么是蒸镀?蒸镀是一种表面处理技术,通过在材料表面形成一层金属薄膜来改善材料的性能。
蒸镀过程涉及将金属材料加热至其蒸发温度,然后将蒸发的金属气体沉积在待处理物体的表面上。
这种技术常用于改善材料的外观、耐腐蚀性和导电性。
2. 蒸镀的原理蒸镀的原理基于蒸发和凝结的物理过程。
首先,将待处理物体放置在真空腔室中,然后加热金属源材料,使其达到蒸发温度。
蒸发的金属原子会在真空腔室中形成蒸汽,然后通过碰撞和扩散的过程,沉积在待处理物体的表面上。
在表面上沉积的金属原子会逐渐形成一层金属薄膜。
蒸镀过程中,还需要控制蒸发源和待处理物体之间的距离、加热温度和真空度等参数,以确保金属原子能够均匀沉积在待处理物体的表面上,并形成致密、均匀的薄膜。
3. 蒸镀的应用领域蒸镀技术广泛应用于多个领域,包括电子、光学、化工和材料科学等。
以下是一些常见的蒸镀应用领域:3.1 电子领域在电子领域,蒸镀常用于制造半导体器件、集成电路和显示屏等。
通过在半导体器件上蒸镀金属薄膜,可以改善其导电性能、增强信号传输和提高器件的稳定性。
同时,蒸镀还可用于制造电阻器、电容器和电感器等电子元件。
3.2 光学领域在光学领域,蒸镀常用于制造反射镜、滤光片和镀膜玻璃等光学元件。
通过在光学器件表面蒸镀金属薄膜或多层膜,可以改变其光学性能,如增强反射率、减少光损失和提高透过率。
蒸镀还可用于制造光学镜片、透镜和光学纤维等。
3.3 化工领域在化工领域,蒸镀常用于制造催化剂和防腐蚀涂层等。
通过在催化剂表面蒸镀金属薄膜,可以增加其表面积和催化活性,提高催化反应效率。
蒸镀还可用于制造防腐蚀涂层,保护金属材料免受腐蚀和氧化的侵害。
3.4 材料科学领域在材料科学领域,蒸镀常用于研究材料的表面性质和界面现象等。
通过在材料表面蒸镀金属薄膜,可以改变其表面的化学和物理性质,如增加材料的硬度、耐磨性和抗氧化性。
蒸镀还可用于制备多层膜材料和纳米结构材料等。
4. 蒸镀的优点和局限性4.1 优点•蒸镀过程简单,操作方便,适用于各种形状和材料的待处理物体。
真空蒸镀原理
真空蒸镀原理真空蒸镀原理是一种常用的表面处理技术,广泛应用于电子、光学、装饰、汽车等行业。
它通过在真空环境中利用物理气相沉积的原理,将金属、合金等材料以薄膜的形式沉积到基材上,从而改变基材的表面性质和外观。
真空蒸镀原理的核心在于利用高温电子束或热阴极电子束激发金属靶材产生蒸发,蒸发的金属原子经过碰撞和扩散作用,最终沉积在基材的表面上。
整个过程需要在高度真空的环境中进行,以防止金属原子与空气中的氧化物发生反应。
将待蒸镀的基材放置在真空腔室内,通过抽气系统排除腔室内的气体,形成高度真空的环境。
然后,加热金属靶材,使其达到蒸发温度。
金属靶材可以是纯金属或合金材料,根据需要选择不同的靶材。
当金属靶材被加热到蒸发温度时,靶材表面的金属原子会蒸发,形成金属蒸汽。
这些蒸汽会在真空腔室中扩散和碰撞,最终沉积在待蒸镀基材的表面上。
蒸发的金属原子在扩散过程中会与气体分子或其他金属原子发生碰撞,使其能量减小,最终停在基材表面。
为了控制蒸镀过程中沉积膜的厚度和均匀性,通常还会在真空腔室中设置补偿装置,如旋转装置或磁控溅射装置。
这些装置可以使靶材或基材相对运动,使得蒸镀过程更加均匀,从而获得均匀的沉积膜。
除了金属靶材,有时还可以加入其他材料,如氮、氧等气体,以控制蒸镀膜的成分和性质。
例如,加入氮气可以制备金属氮化物膜,加入氧气可以制备金属氧化物膜。
通过调节气体的流量和腔室压力,可以控制沉积膜的成分和性质。
在真空蒸镀过程中,还需要注意一些问题。
首先,由于蒸镀过程需要在高度真空的环境中进行,所以需要保证真空系统的密封性,以防气体泄漏进入腔室。
其次,蒸镀前需要对基材进行表面处理,以提高膜的附着力。
常用的表面处理方法包括清洗、抛光、溶液处理等。
真空蒸镀原理是一种常用的表面处理技术,通过在高度真空的环境中利用物理气相沉积的原理,将金属、合金等材料以薄膜的形式沉积到基材上。
它广泛应用于电子、光学、装饰、汽车等行业,可以改变基材的表面性质和外观,提高产品的质量和附加值。
真空蒸镀银实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解真空蒸镀的原理和操作方法。
2. 掌握银膜在真空蒸镀条件下的制备过程。
3. 分析银膜的质量及其影响因素。
二、实验原理真空蒸镀是一种利用真空环境,将待蒸镀材料加热至汽化升华,然后在基板上沉积形成薄膜的工艺。
本实验采用真空蒸镀方法制备银膜,其主要原理如下:1. 将待蒸镀材料(银)放入真空室内,加热至汽化升华。
2. 在真空环境下,银蒸气分子到达基板表面并沉积,形成银膜。
3. 通过调节真空度、加热温度、蒸发速率等参数,控制银膜的厚度和均匀性。
三、实验材料与设备1. 实验材料:银靶、玻璃基板、真空蒸镀机、真空泵、加热器、温度控制器等。
2. 实验仪器:电子天平、金相显微镜、X射线衍射仪等。
四、实验步骤1. 将玻璃基板清洗干净,晾干后放入真空蒸镀机中。
2. 打开真空泵,将真空室内压力降至1.0×10^-3 Pa。
3. 启动加热器,将银靶加热至600℃。
4. 当银靶温度稳定后,开启蒸镀机,使银靶蒸气分子沉积在玻璃基板上。
5. 调节蒸镀时间,制备不同厚度的银膜。
6. 关闭加热器和真空泵,取出基板,清洗并晾干。
五、实验结果与分析1. 银膜厚度通过调节蒸镀时间,制备了不同厚度的银膜。
利用电子天平测量银膜的质量,计算厚度。
实验结果表明,银膜厚度与蒸镀时间呈正相关,即蒸镀时间越长,银膜厚度越大。
2. 银膜均匀性利用金相显微镜观察银膜的表面形貌。
实验结果表明,银膜表面平整,无明显缺陷,均匀性良好。
3. 银膜成分利用X射线衍射仪分析银膜的成分。
实验结果表明,银膜主要由纯银组成,无杂质。
4. 影响因素分析(1)真空度:真空度越高,银膜质量越好,因为高真空度有利于银蒸气分子在基板上的沉积,减少氧化等不良影响。
(2)加热温度:加热温度越高,银蒸气分子运动越剧烈,有利于银膜的形成。
但过高温度可能导致银膜熔化,影响质量。
(3)蒸发速率:蒸发速率越快,银膜越厚,但过快蒸发可能导致银膜不均匀。
六、实验结论1. 本实验成功制备了银膜,并通过调节蒸镀时间、真空度、加热温度等参数,控制了银膜的厚度和均匀性。
真空蒸镀技术
真空蒸镀技术1. 简介真空蒸镀技术是一种重要的表面处理技术,主要用于金属、合金、陶瓷等材料的表面涂层,以更好地改善材料的性能。
该技术是将材料表面暴露在真空状态下,并使熔化的金属蒸气在材料表面沉积,形成一层致密的金属膜。
2. 工艺流程真空蒸镀技术主要包括三个主要步骤,即清洗处理、真空气化和涂层蒸镀。
2.1 清洗处理清洗是真空蒸镀技术的首要步骤。
其目的是去除材料表面的污垢、油脂和氧化物,并提高表面的粗糙度和增加涂层的附着力。
清洗处理一般有机械清洗、溶剂清洗、电解清洗等多种方法,不同的方法可以根据实际应用情况进行选择。
2.2 真空气化真空气化就是将材料带入真空室,通过机械或电子泵抽出室内气体,使气体压力小于10-3Pa,建立真空环境。
蒸镀室主要由真空室、蒸发室和泵吸系统组成,其内部摆放材料待处理。
为确保工艺成功,在气化过程需要严格控制一些参数:真空度、抽气速率等等。
2.3 涂层蒸镀涂层蒸镀是重要的制备步骤之一。
要获得良好的涂层质量,需要合适的蒸发材料和蒸发温度,(1)首先加热蒸发源,将蒸发材料熔化;(2)在真空气氛下,游离的蒸发材料自发地向上定向地扩散充满整个蒸发器室;(3)沉积在材料上,形成一层金属膜;(4)最后,将蒸发源加温停止,压降蒸发材料使形成良好的密封涂层。
3. 设备真空蒸镀设备性质复杂,系统安全高等标准,要确保技术成功。
常用的真空蒸镀设备包括离子镀膜机、溅射镀膜机等。
其中最广泛使用的是离子镀膜机,其具有高效的气体成分控制,因此可以精确控制膜厚度和成分,使制备的膜更具适应性。
4. 应用真空蒸镀技术在材料科学、光学制造、电子工业等领域具有广泛应用。
例:(1) 金属薄膜应用领域,可以修饰金属表面属性、美观、性能,提高金属表面硬度和耐腐蚀性;(2) 光学薄膜应用领域中,制备的金属膜能够使镜面反射率提高至90%以上;(3) 电子工业,制备的电触点和插座等膜能更好地增强导电性、抗氧化性和耐磨性等等。
5. 综述随着科学技术的不断发展,真空蒸镀技术将继续拓展应用领域,并在未来的材料科技和工业制造领域发挥重要作用。
蒸镀工艺流程
蒸镀工艺流程一、蒸镀工艺概述蒸镀工艺是一种在材料表面形成金属镀层的技术。
它通过在高温条件下将金属材料蒸发,并在物体表面冷凝形成金属镀层。
蒸镀工艺具有镀层均匀、附着力强、利用率高等优点,被广泛应用于电子、光学、装饰等领域。
二、蒸镀设备和材料准备蒸镀设备主要包括真空蒸镀机、真空泵、加热系统、控温系统和监测设备等。
在进行蒸镀之前,需要准备以下材料:基材、蒸镀源(金属材料)、辅助材料(如靶材、观测材料)。
三、蒸镀工艺步骤3.1 清洗基材为了保证镀层的附着力,需要对基材进行清洗。
清洗的方法包括机械清洗、化学清洗等。
清洗过程中应注意去除基材表面的油污、灰尘等杂质。
3.2 安装蒸镀源将金属材料作为蒸镀源安装在蒸镀设备中的蒸镀舟上。
金属材料的选择应根据镀层要求来确定,常用的金属材料有铝、铜、银、金等。
3.3 真空抽取将蒸镀设备中的空气抽取出来,建立真空环境。
真空抽取的目的是为了消除气体分子对镀层质量的影响,提高蒸发源的蒸发速率。
3.4 加热通过加热系统提供热能,使蒸发源中的金属材料升温并蒸发。
加热温度的选择应根据金属材料的蒸发温度来确定,一般需达到材料的沸点以上。
3.5 监测蒸镀速率通过监测设备对蒸发源中金属材料的蒸发速率进行实时监测。
根据所需镀层的厚度,调节蒸发速率,控制蒸镀过程中金属材料的蒸发量。
3.6 底漆处理在进行蒸镀之前,可以先在基材上涂上一层底漆,以提高镀层的附着力和光学性能。
3.7 开始蒸镀蒸镀过程中,蒸发源中的金属材料会蒸发并在基材表面冷凝形成金属镀层。
根据需要,可以进行多次蒸镀,以增加镀层的厚度。
3.8 辅助材料处理在蒸镀过程中,可以使用靶材或观测材料来调节镀层的成分或监测镀层的质量。
3.9 冷却蒸镀完成后,需要对基材和蒸镀设备进行冷却。
冷却过程应缓慢进行,避免温度变化对镀层产生影响。
四、蒸镀工艺控制要点4.1 温度控制蒸镀过程中的温度控制非常重要,温度过高会导致镀层气孔、气泡等缺陷,温度过低则会影响蒸发速率和镀层的均匀性。
真空蒸镀的详细介绍
真空蒸镀的详细介绍真空蒸镀即真空蒸发镀膜。
这种方法是把装有基片的真空室抽成真空,气体压强达到10-2Pa以下加热镀料,使其原子或分子从表面气化逸出形成蒸气流,入射到基片表面,凝结形成固态薄膜。
1.真空蒸镀原理(1)膜料在真空状态下的蒸发特性。
单位时间内膜料单位面积上蒸发出来的材料质量称为蒸发速率。
理想的最高速率Gm(单位为kg/(m²·s))∶Gm=4.38×10-3Ps(Ar/T)1/2,式中,T为蒸发表面的热力学温度,单位为K,Ps为温度T时的材料饱和蒸发压,单位为Pa,Ar为膜料的相对原子质量或相对分子质量。
蒸镀时一般要求膜料的蒸气压在10-2~10-1Pa。
材料的Cm通常处在10-4~10-1Pa,因此可以估算出已知蒸发材料的所需加热温度。
(2)蒸气粒子的空间分布。
蒸气粒子的空间分布显著地影响了蒸发粒子在基体上的沉积速率以及基体上的膜厚分布。
这与蒸发源的形状和尺寸有关。
最简单的理想蒸发源有点和小平面两种类型。
2.真空蒸镀方式(1)电阻加热蒸发。
它是用丝状或片状的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,电阻加热膜料而使其蒸发。
对蒸发源材料的基本要求是高熔点,低蒸气压,在蒸发温度下不会与膜料发生化学反应或互溶,具有一定的机械强度。
另外,电阻加热方式还要求蒸发源材料与膜料容易润湿,以保证蒸发状态稳定。
常用的蒸发源材料有钨、钼、钽、石墨、氮化硼等。
(2)电子束蒸发。
电阻加热方式中的膜料与蒸发源材料直接接触,两者容易互混,这对于半导基体元件等镀膜来说是需要避免的。
电子束加热方式能解决这个问题。
它的蒸发源是e形电子枪。
膜料放入水冷铜坩埚中,电子束自源发出,用磁场线圈使电子束聚焦和偏转,电子轨迹磁偏转270°,对膜料进行轰击和加热。
(3)高频加热。
它是在高频感应线圈中放入氧化铝或石墨坩埚对膜材料进行高频感应加热。
感应线圈通常用水冷铜管制造。
此法主要用于铝的大量蒸发。
真空蒸镀的概念及其原理
真空蒸镀的概念及其原理概念:
在真空环境中,将材料加热并镀到基片上称为真空蒸镀,或叫真空镀膜(vacuum evaporating; vacuum evaporation)。
真空蒸镀是将待成膜的物质置于真空中进行蒸发或升华,使之在工件或基片表面析出的过程。
真空蒸镀中的金属镀层通常为铝膜,但其它金属也可通过蒸发沉积。
原理:
金属加热至蒸发温度。
然后蒸汽从真空室转移,在低温零件上凝结。
该工艺在真空中进行,金属蒸汽到达表面不会氧化。
在对树脂实施蒸镀时,为了确保金属冷却时所散发出的热量不使树脂变形,有必须对蒸镀时间进行调整。
此外,熔点、沸点太高的金属或合金不适合于蒸镀。
真空蒸镀介绍
(4) 触针法
原理:在针尖上镶有曲率半径为几微米的蓝宝石或金刚石的触 针,使其在薄膜表面上移动时,由于试样的台阶会引起 触针随之作阶梯式上下运动。再采用机械的、光学的或 电学的方法,放大触针所运动的距离并转换成相应的读 数,该读数所表征的距离即为薄膜厚度。 (a) 差动变压器法
触针测厚计的传感器 (a)差动变压器法;(b)阻抗法
3
真空蒸镀原理
4
真空蒸发镀膜的三种基本过程: (1)热蒸发过程 (2)气化原子或分子在蒸发源与基片之间的输运,即这 些粒子在环境气氛中的飞行过程。 (3)蒸发原子或分子在基片表面上的淀积过程,即是蒸气凝聚、 成核、核生长、形成连续薄膜。 真空蒸镀的优缺点: 优点:是设备比较简单、操作容易;制成的薄膜纯 度高、质 量好,厚度可较准确控制;成膜速率快、效率高;薄膜的 生长机理比较单纯。 缺点:不容易获得结晶结构的薄膜,所形成薄膜在基 板上的附 着力较小,工艺重复性不够好等。
(c) 等厚干涉条纹法
原理(测量膜厚的标准方法) 如果在楔形薄膜上产生单色干涉光,则在一定厚度下就能 满足最大和最小的干涉条件,可观察到明暗相间的平行条纹。 如果厚度不规则,则干涉条纹也呈现不规则的形状。 测量的薄膜膜厚t为:
L t L 2
L是条纹间距;ΔL是条 纹的位移;λ是单色光 的波长。
5
真空蒸发镀膜时保证真空条件的必要性: 三个过程都必须在空气非常稀薄的真空环境 中进行,否则将发生以下情况: 1.蒸发物原子或分子将与大量空气分子碰撞, 使膜层受到严重污染,甚至形成氧化物; 2. 蒸发源被加热氧化烧毁;
3.由于空气分子的碰撞阻挡,难以形成均匀连 续的薄膜。
蒸发源的类型:关于蒸发源的形状可根据蒸发材 料的性质,结合考虑与蒸发源材料 的湿润性, 制作成不同的形式和选用不同的蒸发源物质。
真空蒸镀与真空溅镀工艺介绍
真空蒸镀
UV照射烘干
UV光油底漆
提高基材待镀层的附着性
UV光油面漆
提高基材已镀层的硬度和配色
UV照射烘干
成品
所以真空蒸镀有三层:底漆层(6~12um)+镀膜层(1~2um)+面漆层(10um)
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装配前处理:
将基材表面杂质、灰尘等用布 擦拭干净,提高喷射良率。
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装配:
将基材装配在专用挂具上,用 以固定于流水线上,并按设计 要求实现外观和功能的遮镀。
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相关问题:
4、为什么真空镀膜的镀铝不导电?
因为镀膜总共有三层,最外层的UV光油经UV照射后起到固化耐磨绝缘的作用,但是一旦这层膜被破坏就导电了。
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营销、技术中心:上海市徐汇区虹梅路1535号星联科研大厦2号楼8-11F 电话: 021-3119 6868 传真: 021-3119 6898 邮编: 200235 生产基地:江苏省海安县海安镇西园大道69号 电话: 0513-887 89820 传真: 0513-8878 9826 邮编: 226601
喷面漆:
提高表面的硬度和耐磨性,要对基 材已镀层喷面漆(可喷不同的颜 色),然后UV照射固化。
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UV照射:
UV照射固化。
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真空溅镀:
通常指的是磁控溅镀,属于高速低温溅镀法。在真空状充入惰性气体(Ar),并在塑胶 基材(阳极)和金属靶材(阴极)之间加入高压直流电,由于辉光放电(glow discharge)产生的电子激发惰性气体产生氩气正离子,正离子向阴极靶材高速运动, 将靶材原子轰出,沉积在塑胶基材上形成薄膜。
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真空蒸镀法
真空蒸镀法真空蒸镀法摘要:本文简单的的介绍了与薄膜制备技术相关的基础知识,涉及薄膜制备系统、物理制膜和化学制膜及薄膜的应用,并重点讲解了真空蒸发镀膜技术。
关键词:镀膜、单晶、真空、成膜、加热、溅射、衬底、外延生长。
一、薄膜的概念和分类采用一定的方法,使处于某种状态的一种或几种物质(原材料)的基因以物理或化学方式附着于衬底材料的表面,在衬底材料表面形成一层新的物质,这层新物质就是薄膜。
简而言之,薄膜就是由离子、原子或分子的沉积过程形成的二维材料。
薄膜分类(1)按物态分类:气态,液态,固态。
(2)按结晶态分类:非晶态:原子排列短程有序,长程无序。
晶态:又分为单晶和多晶;单晶为外延生长,在单晶基地上同质和异质外延,多晶在一衬底上生长,由许多取向相异单晶集合体组成。
(3)按化学角度分类:有机薄膜和无机薄膜。
(4)按组成分类:金属薄膜和非金属薄膜(5)按物性分类:硬质薄膜、声学薄膜、热学薄膜、金属导电薄膜、半导体薄膜、超导薄膜、介电薄膜、磁阻薄膜、光学薄膜。
二、制备工艺薄膜制备工艺包括:薄膜制备方法的选择,基体材料的选择及表面处理,薄膜制备条件的选择等。
(一)基体的选择在薄膜制备过程中,基体的选择与其他制备条件同样重要,有时可能更重要,基体选择的原则是:(1)是否容易成核和生长成薄膜;(2)根据不同的应用目的,选择金属(或合金)、玻璃、陶瓷单晶和塑料等作基体;(3)薄膜结构与基体材料结构要对应;(4)要使薄膜和基体材料的性能相匹配,从而减少热应力,不使薄膜脱落;(5)要考虑市场供应情况、价格、形状、尺寸、表面粗糙度和加工难易程度等。
(二)基片的清洗1、概述由于薄膜厚度很薄,基片表面的平整度、清洁度都会对所生长的薄膜有影响。
基片表面的任何一点污物都会影响薄膜材料的性能和生长情况。
由此可见,基片的清洗是十分重要的。
基片的清洗方法主要根据薄膜生长方法和薄膜使用目的选定,因为基片表面状态严重影响基片上生长出的薄膜结构和薄膜物理性质。
真空蒸镀概述
真 空 蒸 镀 原 理
1. 真空蒸发镀膜的三种基本过程:
① 热蒸发过程 ② 气化原子或分子在蒸发源与基片之间的输运,即这 2. 些粒子在环境气氛中的飞行过程。
③ 蒸发原子或分子在基片表面上的淀积过程,即是蒸气凝聚、成核、核生长、形成连续 薄膜。
3. 真空蒸镀的优缺点:
4. 优点:是设备比较简单、操作容易;制成的薄膜纯 度高、质量好,厚度可较准确控制; 成膜速率快、效率高;薄膜的生长机理比较单纯。
膜厚的测量方法
介绍以下几种方法
○ 称重法:微量天平法、石英晶体振荡法 ○ 电学方法:电阻法、电容法、电离式监控计法 ○ 光学方法:光吸收法、光干涉法、等厚干涉条纹法
(1)触针法:差动变压器法、阻抗放大法、压电元件法
称重法:微量天平法
原理:是将微量天平设置在真空室内,把蒸镀的基
片吊在天平横梁的一端,测出随薄膜的淀积而产生
触针测厚计的传感器 差动变压器法;(b)阻抗法
(b) 阻抗放大法
由于触针上下运动使电感器的间隙d发生相 应的变化时,感抗随之变化,导至线圈阻抗 改变。再利用放大电路放大并显示该阻抗的 变化量,即可表征触针上下运动的距离。
电阻蒸发源
○ 采用钨等高熔点金属,做成适当形状的蒸发源,其上装入待蒸发材料, 让电流通过,对蒸发材料进行直接加热蒸发,或者把待蒸发材料放入 Al2O3、BeO 等坩埚中进行间接加热蒸发 。
电子束蒸发源
将蒸发材料放入水冷铜坩埚中,直接利用电子束加热,使蒸发材料气化蒸发后凝结 在基板表面成膜,是真空蒸发镀膜技术中的一种重要的加热方法和发展方向。
测量的薄膜膜厚t为:
触针法
(a) 差动变压器法
原理:在针尖上镶有曲率半径为几微米的蓝宝石或金刚石的触针,使其在薄膜表面上移动时,由 于试样的台阶会引起触针随之作阶梯式上下运动。再采用机械的、光学的或电学的方法,放大触 针所运动的距离并转换成相应的读数,该读数所表征的距离即为薄膜厚度。
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但其它金属也可通过蒸发沉积。
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真空蒸镀原理
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真空蒸发镀膜的三种基本过程: (1)热蒸发过程 (2)气化原子或分子在蒸发源与基片之间的输运,即这 些粒子在环境气氛中的飞行过程。 (3)蒸发原子或分子在基片表面上的淀积过程,即是蒸气凝聚、 成核、核生长、形成连续薄膜。 真空蒸镀的优缺点: 优点:是设备比较简单、操作容易;制成的薄膜纯 度高、质 量好,厚度可较准确控制;成膜速率快、效率高;薄膜的 生长机理比较单纯。 缺点:不容易获得结晶结构的薄膜,所形成薄膜在基 板上的附 着力较小,工艺重复性不够好等。
如果,积分堆积量(质量)为m,蒸镀膜的密度为 ρ ,基片上的蒸镀面积为A,则膜厚可由下式确定
m t A
(2) 电学方法 (a) 电阻法
原理:电阻值与电阻体的形状有关 由于金属导电膜的阻值随膜厚的增加而下降,所以用电 阻法可对金属膜的淀积厚度进行监控,以制备性能符合要 求的金属薄膜。
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R
2、膜厚的测量方法
介绍以下几种方法 (1)称重法:微量天平法、石英晶体振荡法 (2)电学方法:电阻法、电容法、电离式监控 计法 (3)光学方法:光吸收法、光干涉法、等厚干 涉条纹法 (4)触针法:差动变压器法、阻抗放大法、压 电元件法
称重法:微量天平法 原理:是将微量天平设置在真空室内,把蒸镀的基片 吊在天平横梁的一端,测出随薄膜的淀积而产生的天 平倾斜,进而求出薄膜的积分堆积量,然后换算为膜 厚。
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真空蒸发镀膜时保证真空条件的必要性: 三个过程都必须在空气非常稀薄的真空环境中进行, 否则将发生以下情况: 1.蒸发物原子或分子将与大量空气分子碰撞,使膜层 受到严重污染,甚至形成氧化物; 2. 蒸发源被加热氧化烧毁; 3.由于空气分子的碰撞阻挡,难以形成均匀连续的薄 膜。