真空镀膜基础知识培训
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真空镀膜(ncvm)工艺培训教材PPT课件
颜色不纯
由于反应不完全或杂质污染，膜层可能呈 现出不纯或斑驳的颜色。
分析方法
X射线衍射(XRD)
能谱分析(EDS)
分析膜层的晶体结构和相组成。
附着力测试
对膜层进行元素分析，了解各元 素的分布和比例。
通过划痕、拉拔等试验测定膜层 与基材之间的附着力。
显微观察
通过金相显微镜观察膜层的微观 结构，了解其均匀性、孔隙和缺 陷。
05
真空镀膜(NCVM)问题与 解决方案
常见问题
表面粗糙度大
镀膜后的表面粗糙，影响外观和使用性能 。
膜层不均匀
镀膜过程中，由于气体流动、温度分布不 均或反应物供应问题，可能导致膜层在表 面分布不均。
附着力差
镀膜层与基材之间可能存在弱附着力，导 致镀膜容易剥落。
孔隙率过高
膜层中存在过多的孔隙，影响其防护和装 饰效果。
04
真空镀膜(NCVM)技术参 数与优化
工艺参数
真空度
真空镀膜过程中，需要控制真空室的 真空度，以确保膜层的均匀性和附着 力。
温度
镀膜过程中，基材的温度对膜层的附 着力和性能有影响，需根据不同材料 和镀膜要求进行温度控制。
镀膜时间
镀膜时间的长短直接影响膜层的厚度 和均匀性，需根据工艺要求进行精确 控制。
防护眼镜
保护操作人员的眼睛免受镀膜过程中产生的 有害物质和紫外线的伤害。
夹具
用于固定基材，确保其在镀膜过程中位置稳 定。
手套
保护操作人员的手部免受镀膜过程中产生的 有害物质和高温的伤害。
03
真空镀膜(NCVM)工艺流 程
前处理
表面清洗
使用有机溶剂和超声波清洗技术去除 工件表面的污垢、油脂和杂质，以确 保镀膜层的附着力。
真空镀膜设备操作培训
关机 流程
三、镀膜主控界面说明(总貌画面）
三、镀膜主控界面说明(生产参数表）
三、镀膜主控界面说明(加热参数表）
三、镀膜主控界面说明(工艺参数表）
三、镀膜主控界面说明(分子泵分布）
三、镀膜主控界面说明(报警记录）
Thank You
报告完毕
放，立式放置一般通过弹片、夹扣固定基片。 9. 基片：膜层承受体。 10.试验基片（工艺片）：在镀膜开始、镀膜过程中或镀膜结束后用作测量和（
或）试验的基片。 11.沉积速率：在给定时间间隔内,沉积在基片上的材料量,除以该时间和基片表
面积。
一、名词解释
12.加热装置：在真空镀膜设备中,通过加热能使一个基片或几个基片达到理想温 度的装置。
13.冷却装置：在真空镀膜设备中,通过冷却能使一个基片或几个基片达到理想温 度的装置。
14.连续镀膜设备：被镀膜物件（单件或带材）连续地从大气压经过压力梯段进 入到一个或数个镀膜室，再经过相应的压力梯段，继续离开设备的连续式镀 膜设备。
15.真空泵：抽除气体，能使腔体达到设计的真空度。 16.阴极：靶材安装位置，兼工艺布气管入口。 17.阳极：非阴极区域。 18.工艺气体：镀膜所需冲入气体，常用的有氩气、氮气、氧气。 19.真空度：低于一个标准大气压。
4. 镀膜室：真空镀膜设备中实施实际镀膜过程的部件。 5. 溅射装置：包括靶和溅射所必要的辅助装置(例如供电装置,气体导入装置等
)在内的真空溅射设备的部件。 6. 靶材：母材，用来制取膜层的原材料。 7. 挡板：用来在时间上和(或)空间上限制镀膜并借此能达到一定膜厚分布的装
置；挡板可以是固定的也可以是活动的。 8. 基片架：可直接夹持基片的装置,别称夹具或治具,基片安装方式分平放、立
镀膜作业基础培训
镀膜作业基础培训（一）
邢德华
各位同行：
晚上好，大家是同行，有机会把自己的镀膜的一些理解与大家交流，很高兴，希望对大家的工作有所帮助。
我的理解可能有不准确的地方，不完全的地方，希望大家谅解。
我也还在不断的学习，我们共同提高吧。
今天讲的内容如果是正确的，希望大家在今后的工作中做好，可能大部分事项我们已经在做了，那就把他做得更好、更完善。
镀膜开机作业员职责
1、职业道德
工序特点：
①镀膜在光学加工中的地位，技术含量高、产品附加值
高、投入大、作业责任大、衡量企业技术水平的标志；
②后工程，加工的产品已经凝聚了前工程工友的劳动
③与前后工程的关联大
④产品的要求越来越高
⑤协同的工作
职业要求：
①协作的精神
②尊重他人劳动成果
③熟练的技术（无止境的提升）
④认真负责（责任较大）做好每一件事
⑤规章制度（包括专门的一些规定）遵守
⑥程式数据、工艺数据的执行（作业员不允许改动）职业道德：
①不允许以情绪波动影响工作
②严格遵守作业规范
③技术保密的遵守
④爱护设备，善待设备
⑤创造条件方便他人工作。
2、镀膜机开机作业员的开机确认事项（关门前）
3镀膜开机作业员监控规定（一般规定）
4、镀膜机开机作业常见作业过失预防表
今天的培训就到这里，下次给大家简单介绍镀膜机真空的
基础知识。
我们镀膜是干什么的
为什么要“真空”镀膜
镀膜会有怎样的发展。
真空是怎么回事。
以上
谢谢大家。
培训系列之真空镀膜技术基础
真空镀膜技术的材料
金属材料：如金、银、铜等，具有良好的导电性和反射性
非金属材料：如碳、氮、氧等，可以用于制造各种薄膜
陶瓷材料：如氧化铝、氧化硅等，具有较高的硬度和耐腐蚀性
玻璃材料：如硼硅酸盐玻璃、石英玻璃等，具有较好的透过性和化学 稳定性
高分子材料：如聚乙烯、聚四氟乙烯等，具有较好的柔韧性和耐候性
真空镀膜技术的基本原理是利用 物理或化学方法，将材料从蒸发 源或溅射源中蒸发或溅射出来， 然后在真空中沉积到基底表面。
空镀膜技术的应用领域
光学应用：提高光学元件的 透过率和反射率
电子应用：提高电子元件的 导电性和绝缘性
装饰应用：为金属表面赋予 美丽的外观和耐腐蚀性
机械应用：提高机械零件的 硬度和耐磨性
薄膜质量高：真空镀膜技术可以获得高质量的薄膜，具有高纯度、高密度和良好的 均匀性。
适用范围广：真空镀膜技术可以应用于各种材料表面，如金属、陶瓷、玻璃等，并 且可以制备多种功能的薄膜，如金属膜、介质膜、半导体膜等。
操作简便：真空镀膜技术操作简单，易于控制，可以连续稳定地生产高质量的薄膜。
环保性好：真空镀膜技术是一种环保型的生产技术，不会产生有害物质，对环境和 人体健康没有负面影响。
真空技术：真空镀膜技 术的基本原理是利用真 空技术，在真空环境下 进行薄膜的沉积。
薄膜沉积：在真空环境 下，通过蒸发、溅射、 化学气相沉积等方法， 将材料沉积在基底表面 形成薄膜。
物理过程：薄膜的 沉积过程涉及物理 和化学过程，如分 子运动、表面吸附、 化学反应等。
薄膜特性：真空镀膜技 术可以制备出具有优异 性能的薄膜，如高硬度、 高耐磨性、高耐腐蚀性 等。
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真空镀膜技术基 础
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真空镀膜知识培训
五、真空镀膜工艺
根据真空镀膜气相金属产生和沉积
方式，塑料真空镀膜的方法主要分为热 蒸发镀膜法和磁控溅射镀膜法。
蒸发镀膜和磁控溅射镀膜工艺的示意图：
基材
靶 电源
窗
蒸发源
等离子体
基材
泵 气体 蒸发镀 泵 溅射镀
真空蒸发镀膜法
真空蒸发镀膜法就是在1.3×10-2~ 1.3×10-3pa (10-4~10-5Torr)的真空中以电阻加热镀膜材料，使 它在极短时间内蒸发，蒸发了的镀膜材料分子沉 积在基材表面上形成镀膜层。真空镀膜室是使镀膜 材料蒸发的蒸发源，还有支承基材的工作架或卷绕 装置都是真空蒸发镀膜设备的主要部分。镀膜室的 真空度、镀膜材料的蒸发速率、蒸发距离和蒸发源 的间距，以及基材表面状态和温度等都是影响镀膜 层质量的因素。
八、真空镀膜机操作工艺流程：
首先开水、电、气→总电源→开维持 泵→开扩散泵加热→开粗抽泵 →开预抽阀 →关预抽阀→开粗抽阀→开罗茨泵→如有 离子轰击，开轰击30秒，关轰击→ 开真空 计→当真空到6.0—7.0pa时，关粗抽阀→ 开前置阀→开精抽阀，当真空达到7×10 3pa，开转架→开始镀膜操作→镀膜完毕后， 关闭真空计、离子源→关精抽阀，前置阀 →关罗茨泵→开充气阀，取件→上料，反 复开始操作。
镍-铁，铁-钴，金-银-金等。金属化合物型的镀 膜材料有：SiO2 、 Ti3O5 、 SnO2 、MgF2 、 ZnS等。 在众多镀膜材料中，以铝材的应用最多，这是因 为铝在真空条件下，蒸发湿度较低，易操作。铝镀膜 层对塑料的附着力强，富有金属光泽；铝镀膜层还能 够遮蔽紫外线，对气体阻隔性也很好。另外，高纯度 的铝价格比较便宜，这是其他镀膜材料所不及的。铝 的反射率高，厚度40nm铝镀膜层的反射率达90%。
《真空镀膜技术》课件
镀膜时间
镀膜时间过长或过短都会影响薄膜的 质量和性能，需要根据工艺要求进行 选择。
04
真空镀膜技术的研究进展
高性能薄膜材料的制备与应用
高性能薄膜材料的制备
随着科技的发展，真空镀膜技术已经能够制备出具有优异性能的薄膜材料，如金刚石薄膜、类金刚石 薄膜、氮化钛薄膜等。这些高性能薄膜材料在刀具、模具、航空航天等领域具有广泛的应用前景。
详细描述
金属薄膜主要用于制造各种电子器件，如集 成电路、微电子器件、传感器等。通过在电 子器件表面镀制金属薄膜，可以起到导电、 导热、抗氧化等作用，提高电子器件的性能 和稳定性。此外，金属薄膜还可以用于制造
磁性材料，如磁记录介质、磁流体等。
功能薄膜的制备与应用
要点一
总结词
功能薄膜在真空镀膜技术中具有广泛的应用前景，可用于 制造各种新型材料和器件。
VS
面临的挑战
尽管真空镀膜技术具有广泛的应用前景和 巨大的发展潜力，但仍面临许多挑战和难 点。例如，如何提高薄膜的附着力和稳定 性、如何降低生产成本和提高生产效率等 。
05
真空镀膜技术的应用实例
光学薄膜的制备与应用
总结词
光学薄膜在真空镀膜技术中具有广泛应用， 主要用于提高光学器件的性能和降低光损失 。
光学领域
用于制造光学元件，如反射镜 、光学窗口等，提高其光学性 能和抗磨损能力。
建筑领域
用于建筑玻璃、陶瓷等材料的 表面装饰和防护，提高其美观 度和耐久性。
02
真空镀膜技术的基本原理
真空环境的形成与维持
真空环境的形成
通过机械泵、分子泵、离子泵等抽气 设备，将容器内的气体逐渐抽出，形 成真空状态。
关闭加热系统和真空泵， 完成镀膜过程。
镀膜时间过长或过短都会影响薄膜的 质量和性能，需要根据工艺要求进行 选择。
04
真空镀膜技术的研究进展
高性能薄膜材料的制备与应用
高性能薄膜材料的制备
随着科技的发展，真空镀膜技术已经能够制备出具有优异性能的薄膜材料，如金刚石薄膜、类金刚石 薄膜、氮化钛薄膜等。这些高性能薄膜材料在刀具、模具、航空航天等领域具有广泛的应用前景。
详细描述
金属薄膜主要用于制造各种电子器件，如集 成电路、微电子器件、传感器等。通过在电 子器件表面镀制金属薄膜，可以起到导电、 导热、抗氧化等作用，提高电子器件的性能 和稳定性。此外，金属薄膜还可以用于制造
磁性材料，如磁记录介质、磁流体等。
功能薄膜的制备与应用
要点一
总结词
功能薄膜在真空镀膜技术中具有广泛的应用前景，可用于 制造各种新型材料和器件。
VS
面临的挑战
尽管真空镀膜技术具有广泛的应用前景和 巨大的发展潜力，但仍面临许多挑战和难 点。例如，如何提高薄膜的附着力和稳定 性、如何降低生产成本和提高生产效率等 。
05
真空镀膜技术的应用实例
光学薄膜的制备与应用
总结词
光学薄膜在真空镀膜技术中具有广泛应用， 主要用于提高光学器件的性能和降低光损失 。
光学领域
用于制造光学元件，如反射镜 、光学窗口等，提高其光学性 能和抗磨损能力。
建筑领域
用于建筑玻璃、陶瓷等材料的 表面装饰和防护，提高其美观 度和耐久性。
02
真空镀膜技术的基本原理
真空环境的形成与维持
真空环境的形成
通过机械泵、分子泵、离子泵等抽气 设备，将容器内的气体逐渐抽出，形 成真空状态。
关闭加热系统和真空泵， 完成镀膜过程。
光学真空镀膜原理应用光谱培训
光学真空镀膜原理应用光谱培训一、引言光学真空镀膜是一种将金属薄膜蒸发到基板表面，从而形成光学薄膜的技术。
在光谱领域，光学薄膜通常用于制造滤光片、反射镜、抗反射镜等光学元件。
在光学薄膜应用中，了解其原理和光谱性能对于从事光学工程的人员至关重要。
因此，光学真空镀膜原理应用光谱培训成为了一个热门话题。
二、光学真空镀膜原理光学真空镀膜是通过真空蒸发技术将金属薄膜沉积到基板表面上，以改变基板表面的光学性能。
其原理主要包括蒸发源、基板、真空系统和控制系统四个方面。
蒸发源是提供蒸发材料的平台，通过加热将蒸发材料转化为蒸汽进行沉积；基板是接收蒸发材料的表面，其材料和形状会影响光学薄膜的性能；真空系统是提供高真空环境的设备，用于保证蒸发材料的纯净度和沉积膜层的致密性；控制系统是对蒸发源、基板和真空系统进行操作和监控的程序。
三、光学薄膜的应用光学薄膜的应用范围非常广泛，主要包括滤光片、反射镜、抗反射镜、光学膜片等领域。
在这些应用中，光学薄膜主要发挥了波长选择、反射、透射和吸收等特性。
例如，在滤光片中，可以利用光学薄膜的反射特性来实现波长的选择性；在反射镜中，可以利用光学薄膜的反射特性来实现高反射率；在抗反射镜中，可以利用光学薄膜的透射特性来减少光学器件的反射损失。
四、光学真空镀膜的光谱性能光学真空镀膜的光谱性能主要包括透射率、反射率、吸收率和相位变化等指标。
这些指标是用来评价光学薄膜在特定波长下的光学特性的重要参数。
透射率是表示光线从光学薄膜表面透过的比例，反射率是表示光线从光学薄膜表面反射的比例，吸收率是表示光线被光学薄膜吸收的比例，相位变化是表示光线经过光学薄膜后的相位变化。
五、光学真空镀膜的培训和研究光学真空镀膜的培训和研究主要包括对其原理、设备和应用进行系统的学习和实践。
在培训中，学员可以通过理论课程和实验操作来熟悉光学薄膜的制备工艺和光学性能测试。
在研究中，学者可以对光学薄膜的制备过程和机理进行深入探讨，以及开发新的光学薄膜材料和工艺。
真空镀膜技术基础
真空镀膜技术基础1.采用什么镀膜机？光学镀膜机多是基于PVD，即物理气相沉积的镀膜机。
国产机以南光和北仪为代表，进口机以德国的莱宝机，美国的Vecco机和日本的光驰机、昭和机为代表。
2.采用什么样的膜料气汽化方式？对于物理气相沉积型真空镀膜机，有三种汽化方式：热蒸发，溅射，离子镀。
目前国内在光学真空镀膜方面多采用热蒸发的方式。
溅射技术以磁控溅射为代表，溅射和离子镀的方式在大批量生产的表面处理、太阳能电池板生产中应用较多。
热蒸发又分为四种方式：电阻加热，电子束加热，电磁感应加热和激光束加热。
四种方式各有特点和优势，电磁感应加热适合大规模连续型设备，并且只能镀金属膜料；激光束加热方式目前尚不成熟；电阻加热方式使用最早，但不适合高熔点膜料，自动化程度低，适合镀制金属膜和膜层较少的膜系；电子束加热方式使用电子枪产生电子束通过聚焦集中于膜料上进行加热，该方法应用最广，自动化程度高，技术成熟。
3.如何精确控制膜层厚度？膜层厚度的控制方法有：目视法、光电极值法，石英晶振法和全光谱在线控制法等。
目视法最早应用，适合于膜层较少的可见光波段的膜系，人为误差较大；全光谱在线控制法适合宽波段膜系的镀制，可以实时反馈及时修正误差，但目前上不普及；光电极值法适合镀制单点要求的膜系，自动化程度不高；石英晶振法自动化程度最高，应用最为普及，他采用石英晶体的振动频率和质量的相关性来测定膜层的质量，从而根据密度换算成物理厚度。
采用石英晶振法控制膜层厚度，和电子束加热的方式相配合，可以实现镀制过程的高度自动化，确保工艺的重复性。
采用美国生产的360石英晶体控制仪，石英晶体探头表面镀金，其振动信号转换成电信号后，经后续电路处理，输入360石英晶体控制仪，实时输出结果，并反馈调节电子束能量，形成闭环控制，确保膜厚控制的精度。
4.如何加强曲面镀膜均匀性？理论上，当蒸发源为点源时，被镀件和蒸发源距离一样时满足均匀性，即蒸发源位于球心，被镀件位于同一球面；当蒸发源为面源时，符合余弦分布，既蒸发源和被镀件位于同一球面。
真空镀膜技术教育训练
五、蒸鍍與濺鍍製程上運用之差異
素材形狀:平 面:濺鍍 立體複雜:蒸鍍
鍍膜材質之要求:皆多樣化 半透光均勻度:平 面:濺鍍
立體複雜:蒸鍍 鍍膜方向:單方向性:濺鍍
立體複雜:蒸鍍
六、常見的外觀裝飾性PVD之製程
配合噴塗之鍍膜(Base coat+VM+Top coat)
素材直接鍍膜(RF+VM+Top coat) 其他
1 torr≈133.322 Pa
3.2 蒸鍍(Evaporation)原理
關於鍍膜的形成，首先利用強大電流將鍍膜源 (鎢絲) 加熱，然後把掛在鎢絲上的鍍材(鋁片或鋁線)熔解。 鋁材從而蒸發、飛散到各方面並附著於被鍍件上。熔 解的鋁為鋁原子，以不定形或液體狀態存在並附著於 被鍍件上，經冷卻結晶後從而變為鋁薄膜。
2.銘版 3.數位相機自拍鏡 4.半透光燈罩
七、蒸鍍配合其他製程之運用
搭配印刷(移印/熱轉印) 搭配雷雕(Laser Etching) EMI(防電磁波)
Any Questions
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
蒸鍍(Evaporation)
Substrate Cloud Material Vacuum chamber
Heater
3.1 真空度定義
1.1真空度:
在一大氣壓的狀態下,一莫爾之氣體佔有22.4公升的空間,
相當於1cm3的空間內有1019氣體分子,氣體對氣壁碰撞會產生壓 力 .當密閉空間內氣體殘留越少時,真空度越高,氣體金屬原子和 離子運動的速度越快,撞擊或沉積於工件上的原子越多.真空度單 位以torr為單位.
1.2真空度的分類:
1.2.1低真空度:760torr~1*10-2torr
1.2.1中真空度:1*10-2torr~1*10-4torr
《真空镀膜》课件
21世纪初
随着新材料和新技术的应 用，真空镀膜技术不断发 展和创新，应用领域越来 越广泛。
02
真空镀膜技术原理
真空环境的建立
真空环境的必要性
为了使镀膜材料在基片上形成连续、 无缺陷的膜层，需要创造一个低气压 的真空环境，以减少气体分子的阻碍 和干扰。
真空获得技术
真空检测与监控
使用真空计对镀膜室的真空度进行实 时监测，确保镀膜过程的稳定性和重 复性。
薄膜制备技术
采用物理气相沉积或化学气相沉积等方法，在超导材料表面形成连 续、均匀的薄膜。
薄膜性能优化
通过调整薄膜的成分、结构和厚度等参数，提高超导薄膜的性能和 稳定性。
装饰薄膜的制备
金属质感膜
01
通过真空镀膜技术在塑料或玻璃表面形成具有金属质感的装饰
膜，提高产品的外观和档次。
彩色膜
02
根据不同的颜色需求，在材料表面形成各种颜色的装饰膜，实
包括加热元件、控温装 置等，用于加热膜料和
蒸发沉积。
控制系统
包括各种传感器、控制 器、执行器等，用于监 测和控制设备的运行状
态。
供气系统
包括气瓶、气体流量计 、减压阀等，用于提供 反应气体和保护气体。
真空镀膜工艺流程
清洁处理
对基材表面进行清洗，去除油污和杂质。
预处理
对基材表面进行活化，提高其附着力和润湿性。
通过机械泵、分子泵、涡轮泵等抽气 设备，将镀膜室内的气体抽出，达到 所需的真空度。
镀膜材料的蒸发与输运
蒸发源的选择
根据镀膜材料的性质，选 择合适的蒸发源，如电阻 加热、电子束加热、激光 加热等。
蒸发过程控制
通过调节蒸发源的功率和 温度，控制镀膜材料的蒸 发速率，以获得所需的膜 层厚度和成分。
培训系列之真空镀膜技术基础
蒸发温度取决于镀膜材料的性质和所需的薄膜厚度形成高质量的薄膜，需要采用适当的蒸发源和控制技术。
在真空环境中，凝结在基材表面的镀膜材料分子通过聚集形成连续的薄膜。
薄膜的形成是一个动态过程，受到镀膜材料的性质、基材的温度和表面特性、蒸发速率等因素的影响。
用于制造集成电路、太阳能电池等，具有半导体特性。
半导体薄膜
用于散热、隔热等，具有良好的导热性能。
导热膜
用于生物医疗领域，如人工关节、生物传感器等。
生物薄膜
彩色膜
通过镀制不同颜色的薄膜，实现装饰和美化的效果。
THANKS
感谢您的观看。
真空镀膜技术的起源可以追溯到20世纪初，当时主要是为了解决光学仪器的表面处理问题。
随着科技的不断进步，真空镀膜技术逐渐发展成为一种广泛应用的表面处理技术，涉及的领域也日益扩大。
目前，真空镀膜技术已经成为了新材料、新能源、电子信息等领域的核心技术之一。
光学领域
装饰领域
半导体制造领域
新能源领域
01
02
与先进制造技术的结合
02
真空镀膜技术在先进制造领域如航空航天、汽车、电子等领域的应用越来越广泛，与其他制造技术的结合可以进一步提高产品的性能和可靠性。
与新材料技术的结合
03
新材料技术的发展为真空镀膜提供了更多的选择和应用空间，如新型陶瓷、高分子材料等。
05
CHAPTER
真空镀膜技术的应用实例
通过在光学元件表面镀制一层特定厚度的薄膜，减少光的反射，提高透射率。
减反射膜
增透膜
滤光片
增加光学元件的透光率，减少反射损失。
通过镀制不同材料和厚度的多层薄膜，实现特定波段的透射和反射。
03
02
在真空环境中，凝结在基材表面的镀膜材料分子通过聚集形成连续的薄膜。
薄膜的形成是一个动态过程，受到镀膜材料的性质、基材的温度和表面特性、蒸发速率等因素的影响。
用于制造集成电路、太阳能电池等，具有半导体特性。
半导体薄膜
用于散热、隔热等，具有良好的导热性能。
导热膜
用于生物医疗领域，如人工关节、生物传感器等。
生物薄膜
彩色膜
通过镀制不同颜色的薄膜，实现装饰和美化的效果。
THANKS
感谢您的观看。
真空镀膜技术的起源可以追溯到20世纪初，当时主要是为了解决光学仪器的表面处理问题。
随着科技的不断进步，真空镀膜技术逐渐发展成为一种广泛应用的表面处理技术，涉及的领域也日益扩大。
目前，真空镀膜技术已经成为了新材料、新能源、电子信息等领域的核心技术之一。
光学领域
装饰领域
半导体制造领域
新能源领域
01
02
与先进制造技术的结合
02
真空镀膜技术在先进制造领域如航空航天、汽车、电子等领域的应用越来越广泛，与其他制造技术的结合可以进一步提高产品的性能和可靠性。
与新材料技术的结合
03
新材料技术的发展为真空镀膜提供了更多的选择和应用空间，如新型陶瓷、高分子材料等。
05
CHAPTER
真空镀膜技术的应用实例
通过在光学元件表面镀制一层特定厚度的薄膜，减少光的反射，提高透射率。
减反射膜
增透膜
滤光片
增加光学元件的透光率，减少反射损失。
通过镀制不同材料和厚度的多层薄膜，实现特定波段的透射和反射。
03
02
真空镀膜(ncvm)工艺培训教材教案资料
• 生产工序：
• 素材前处理->底涂UV ->镀膜->中涂UV ->面涂UV
• 1. 产品镀膜过程为真空环境,真空度极高。镀膜机内真空度1-5X10-
4T0RR（1TORR=1毫米水银柱高的压力,大气压为760TORR。我司镀膜机内真 空度1.3X10-3Pa）。 • * 镀膜机内气压极低, 产品中的添加剂、油脂、水分均会溢出, 所以产品注 塑时不可打脱模剂, 不可添加真空镀膜技术1805年开始探索研究,19世纪一直处于探索,预研阶段。 20世纪后50年(1950年后)获得腾飞,其发展历程摘要如下:
• 1805年 开始研究接触角与表面能的关系。 • 1817年 透镜上形成减反射膜。 • 1904年 圆筒上溅射镀银获得专利。 • 1946年 用X射线吸收法测量薄膜的厚度,英国Good Fellow公司成立,紧接着1947年200英寸
望远镜镜面镀铝成功。 • 1947年 美国国家光学实验室（DCLI）建立，用光透过率来控制薄膜的厚度。 • 1950年 溅射理论开始建立,半导体工业开始起步,各种微电子工业开始起步,塑料装饰膜开始出
现。 • 1953年 美国真空学会成立，以卷绕镀膜的方法制成抗反射的薄膜材料(3M公司)。 • 1954年 开始研制新型真空蒸发式卷绕镀膜机（德国Leybold莱宝公司）。 • 1956年 美国第一台表面镀有金属膜的汽车问世（Ford 汽车公司）。 • 1957年 美国真空镀膜学会成立，真空镀镉方法被航空工业所接受。 • 1959年 磁带镀膜设备研制成功（Temescal公司）。 • 1963年 开始研制部分暴露大气的连续镀膜设备，离子镀膜工艺研制成功， • 20世纪70年代 (1970年后）各种真空镀膜技术的应用全面实现产业化，薄膜技术的发展进入
• 素材前处理->底涂UV ->镀膜->中涂UV ->面涂UV
• 1. 产品镀膜过程为真空环境,真空度极高。镀膜机内真空度1-5X10-
4T0RR（1TORR=1毫米水银柱高的压力,大气压为760TORR。我司镀膜机内真 空度1.3X10-3Pa）。 • * 镀膜机内气压极低, 产品中的添加剂、油脂、水分均会溢出, 所以产品注 塑时不可打脱模剂, 不可添加真空镀膜技术1805年开始探索研究,19世纪一直处于探索,预研阶段。 20世纪后50年(1950年后)获得腾飞,其发展历程摘要如下:
• 1805年 开始研究接触角与表面能的关系。 • 1817年 透镜上形成减反射膜。 • 1904年 圆筒上溅射镀银获得专利。 • 1946年 用X射线吸收法测量薄膜的厚度,英国Good Fellow公司成立,紧接着1947年200英寸
望远镜镜面镀铝成功。 • 1947年 美国国家光学实验室（DCLI）建立，用光透过率来控制薄膜的厚度。 • 1950年 溅射理论开始建立,半导体工业开始起步,各种微电子工业开始起步,塑料装饰膜开始出
现。 • 1953年 美国真空学会成立，以卷绕镀膜的方法制成抗反射的薄膜材料(3M公司)。 • 1954年 开始研制新型真空蒸发式卷绕镀膜机（德国Leybold莱宝公司）。 • 1956年 美国第一台表面镀有金属膜的汽车问世（Ford 汽车公司）。 • 1957年 美国真空镀膜学会成立，真空镀镉方法被航空工业所接受。 • 1959年 磁带镀膜设备研制成功（Temescal公司）。 • 1963年 开始研制部分暴露大气的连续镀膜设备，离子镀膜工艺研制成功， • 20世纪70年代 (1970年后）各种真空镀膜技术的应用全面实现产业化，薄膜技术的发展进入
培训系列之7真空镀膜技术基础
培训系列之7真空镀膜技术基础
环形蒸发源
——环形线蒸发源
平面基片的环形线蒸发源
平行于基片的 环形线源的膜厚
培训系列之7真空镀膜技术基础
环形蒸发源
——环形平面蒸发源
平行于基片的环形平面蒸发源
培训系列之7真空镀膜技术基础
环形蒸发源
——环形柱面蒸发源
培训系列之7真空镀膜技术基础
环形蒸发源
——环形锥面蒸发源
培训系列之7真空镀膜技术基础
离子轰击固体表面时发生的物理过程
培训系列之7真空镀膜技术基础
与溅射率有关的因素
o 溅射率与靶材有关 o 溅射率与入射正离子的能量有关 o 溅射率与入射离子的种类有关 o 溅射率与离子入射角有关 o 溅射率与靶材温度有关
培训系列之7真空镀膜技术基础
溅 射 率 与 离 子 能 量 的 关 系
——HCD枪特性
辅助阳极孔径与主束电压及束流的关系
主束电源与引束电源的匹配
氩气流量与主束电压的关系
培训系列之7真空镀膜技术基础
激光加热式蒸发源
1.玻璃衰减器 2.透镜 3.光圈 4.光电池 5.分光器 6.透镜 7.基片 8.探头 9.靶 10.真空室 11.激光器
培训系列之7真空镀膜技术基础
蒸发源按形状分类：
题热应力、淀积内应力、附加内应力应尽量小 o 基片镀前处理与成膜时对基片加热（烘烤、离子轰击等） o 沉积速率的选择与控制 o 镀前对基片打底膜
培训系列之7真空镀膜技术基础
3. 真空溅射镀膜
培训系列之7真空镀膜技术基础
3.1 溅射镀膜
o 溅射： 所谓“溅射”，就是用荷能粒子（通常用气
体正离子）轰击物体，引起物体表面原子 从母体中逸出的现象。 o 溅射镀膜： 在真空条件下，利用低压等离子体气体放电 中的溅射现象制备薄膜，即真空溅射镀膜。
真空镀膜基础知识
工装夹具
真空镀膜设备
真空镀膜机设备图示
汽车车灯真空镀铝生产流程图
来料检验（抽检）
静电除尘
净化除油
手动除尘
喷涂底漆
常温自流平
IR预烘
UV固化
真空镀铝
离子轰击
镀SIO保护膜
检验及包装
来料检验
净化除油
手动除尘
手动除尘：对塑料制品使用特殊化学物品对产品进行擦拭，达到去除产品表面灰尘为目的。
静电除尘
基片与靶材同在真空腔中。 蒸发镀膜一般是加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来，并且沉降在基片表面，通过成膜过程（散点－岛状结构-迷走结构-层状生长）形成薄膜。 对于溅射类镀膜，可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材，并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来，并且最终沉积在基片表面，经历成膜过程，最终形成薄膜。 现行涂装厂使用的真空镀膜设备原理为蒸发镀膜原理。
☆☆☆涂装真空镀膜基础知识培训
单击此处添加副标题
目录
01
02
03
04
05
06
真空镀膜应用之范围：
光学
• 反射镜、增透膜、濾光片
• 天文望远镜、建筑玻璃、相机、灯具
• 导电膜、绝缘膜、保护膜
• 逻辑元件、运算器、磁片、CCD
• 透明导电膜、摄像管导电膜
• LCD、录像磁头
电子电路
显示器
元件
• 蒸发镍、铝、金属陶瓷
真空术语解释
真空度单位 通常用托（Torr）为单位，近年国际上取用帕（Pa）作为单位。 1托＝1/760大气压＝ห้องสมุดไป่ตู้毫米汞柱 托与帕的转换 1托＝133.322帕 或 1帕＝7.5×10-3托
1643年，意大利物理学家托里拆利(E.Torricelli)首创著名的大气压实验，获得真空。 极限真空 真空容器经充分抽气后，稳定在某一真空度，此真空度称为极限真空。通常真空容器须经12小时炼气，再经12小时抽真空，最后一个小时每隔10分钟测量一次，取其10次的平均值为极限真空值。
真空镀膜设备
真空镀膜机设备图示
汽车车灯真空镀铝生产流程图
来料检验（抽检）
静电除尘
净化除油
手动除尘
喷涂底漆
常温自流平
IR预烘
UV固化
真空镀铝
离子轰击
镀SIO保护膜
检验及包装
来料检验
净化除油
手动除尘
手动除尘：对塑料制品使用特殊化学物品对产品进行擦拭，达到去除产品表面灰尘为目的。
静电除尘
基片与靶材同在真空腔中。 蒸发镀膜一般是加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来，并且沉降在基片表面，通过成膜过程（散点－岛状结构-迷走结构-层状生长）形成薄膜。 对于溅射类镀膜，可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材，并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来，并且最终沉积在基片表面，经历成膜过程，最终形成薄膜。 现行涂装厂使用的真空镀膜设备原理为蒸发镀膜原理。
☆☆☆涂装真空镀膜基础知识培训
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目录
01
02
03
04
05
06
真空镀膜应用之范围：
光学
• 反射镜、增透膜、濾光片
• 天文望远镜、建筑玻璃、相机、灯具
• 导电膜、绝缘膜、保护膜
• 逻辑元件、运算器、磁片、CCD
• 透明导电膜、摄像管导电膜
• LCD、录像磁头
电子电路
显示器
元件
• 蒸发镍、铝、金属陶瓷
真空术语解释
真空度单位 通常用托（Torr）为单位，近年国际上取用帕（Pa）作为单位。 1托＝1/760大气压＝ห้องสมุดไป่ตู้毫米汞柱 托与帕的转换 1托＝133.322帕 或 1帕＝7.5×10-3托
1643年，意大利物理学家托里拆利(E.Torricelli)首创著名的大气压实验，获得真空。 极限真空 真空容器经充分抽气后，稳定在某一真空度，此真空度称为极限真空。通常真空容器须经12小时炼气，再经12小时抽真空，最后一个小时每隔10分钟测量一次，取其10次的平均值为极限真空值。
真空镀膜技术培训课件：真空蒸镀铝膜、高反射金属膜、法布里-珀罗干涉仪
实验镀的铝膜：在整个光谱区域（紫外、可见、 红外）都有较高的反射率，对光的入射角和偏振 态不敏感，成本低，易于蒸发，与玻璃的结合力 强。但其缺点是不耐久，铝膜材质较软而且容易 氧化，反射率相对较低。通常用于背反射膜，当 用于前反射膜时， 一般其表面必需镀上保护膜， 也可以镀上金属或非金属膜来提高在特定波长的 反射率。
18
真空镀膜在光学领域及轻工包装领域及纳米材 料领域里有广泛的适用空间，并且又有许多的新型 真空镀膜技术不断出现。因此，真空镀膜将在以后 有更大的发展前景。
虽然真空镀膜的装置已经发生了很大的变化， 但是它的基本原理及各部分的基本功能仍然没有改 变。
真空镀膜的实验原理比较简单，但实验具体操 作起来有很多注意事项。另外由于镀膜非常薄，要 求的工艺也比较高，除了主要装置真空室外还需要 其他较多辅助装置如：测厚装置、清洗装置、冷却 装置等等。
真空镀膜技术培训课 件
1
一、镀膜技术的历史
化学镀膜
保护膜 1817年减反射膜
1930年出现了油扩散泵－机械泵抽气系统 （条件）
真空镀膜
蒸镀
1935年单层减反射膜 1938年双层减反射膜 1965年三层减反射膜 1937年通用公司第一盏镀铝灯 1939年介质薄膜型干涉滤管片
1970年出现磁控溅射技术 磁控溅射 1975年磁控溅射设备商品化
80年代后磁控溅射技术工业化 2
二、真空蒸镀铝膜
原理：
即在真空中将蒸镀材料加热蒸发产生蒸气， 使其附着在基板上凝聚成薄膜。真空蒸镀属 于物理气相沉积法。
内容：
在两块玻璃上镀制高反射铝膜，将其组装成 法布里－珀罗干涉仪 ，并观察氢光谱的干涉 条纹。高反射膜镜组成的谐振腔是法布里－ 珀罗干涉仪的重要组成部分。
18
真空镀膜在光学领域及轻工包装领域及纳米材 料领域里有广泛的适用空间，并且又有许多的新型 真空镀膜技术不断出现。因此，真空镀膜将在以后 有更大的发展前景。
虽然真空镀膜的装置已经发生了很大的变化， 但是它的基本原理及各部分的基本功能仍然没有改 变。
真空镀膜的实验原理比较简单，但实验具体操 作起来有很多注意事项。另外由于镀膜非常薄，要 求的工艺也比较高，除了主要装置真空室外还需要 其他较多辅助装置如：测厚装置、清洗装置、冷却 装置等等。
真空镀膜技术培训课 件
1
一、镀膜技术的历史
化学镀膜
保护膜 1817年减反射膜
1930年出现了油扩散泵－机械泵抽气系统 （条件）
真空镀膜
蒸镀
1935年单层减反射膜 1938年双层减反射膜 1965年三层减反射膜 1937年通用公司第一盏镀铝灯 1939年介质薄膜型干涉滤管片
1970年出现磁控溅射技术 磁控溅射 1975年磁控溅射设备商品化
80年代后磁控溅射技术工业化 2
二、真空蒸镀铝膜
原理：
即在真空中将蒸镀材料加热蒸发产生蒸气， 使其附着在基板上凝聚成薄膜。真空蒸镀属 于物理气相沉积法。
内容：
在两块玻璃上镀制高反射铝膜，将其组装成 法布里－珀罗干涉仪 ，并观察氢光谱的干涉 条纹。高反射膜镜组成的谐振腔是法布里－ 珀罗干涉仪的重要组成部分。
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真空镀膜基础知识培训
沈阳法雷奥车灯有限公司
工艺工程师：孙成志
July 2013 I 1
July 2013
目录:
为什么需要真空？ 实现加工的目的 需要实现不同的工艺
真空的基础 什么是真空？ 如何获得真空？
真空蒸发镀膜原理 真空蒸镀 物理气相沉积 离子清洗与离子轰击
机器的设计 单个腔体的 多个腔体的
July 2013 I 2
立式双腔体
July 2013 I 27
镀膜质量
质量检测：薄膜性能 附着力：划格实验（百格）在铝层表面划1mm*1mm 100个小方格，深至基材 粘贴3M810胶带压实，等待5分钟，胶带沿90°向上迅速剥离。 结果无脱落 耐腐蚀性：1%NaOH溶液在常温下15分钟 结果铝层无变化
July 2013 I 28
July 2013 I 38
镀铝笼架
1，不同类型有不同的设计要求：
卧式笼架
立式笼架
July 2013 I 39
镀铝笼架
2，不同类型有不同的设计要求：
→ 通过改变产品定位，改善产品质量
July 2013 I 40
镀膜常见缺陷
缺陷
原因
解决措施
附着力NG
对产品进行前处理（酒精擦拭、清理磨 产品表面油污
可以提供一个清洁的表面
July 2013 I 7
真空基础知识
真空量度单位
1标准大气压=760mmHg=760(Torr) 1标准大气压=1.013x105 Pa 1Torr=133.3Pa 1mbar=100Pa
水银柱， 1N/M2=1Pa
July 2013 I 8
真空基础知识
工业上把压力低于大气压的气体空间称为真空，习惯上又把真空分为低真空、 中真空、高真空、超高真空、极高真空。
扩散泵不能单独使用，一般 采用机械泵为前级泵，以满 足出口压强(最大40Pa)，如 果出口压强高于规定值，抽 气作用就会停止。
July 2013 I 16
如何获得真空
1. 水冷套； 2. 喷油嘴； 3. 导流管； 4. 泵壳； 5. 加热器
July 2013 I 17
如何获得真空
Gate valve板阀 Angle valve角阀
July 2013 I 31
镀铝笼架
1，不锈钢板材类型----适用于边缘整齐平滑（最好在一个平面）的单个或多个镀 铝面。对镀铝边缘尺寸要求不高的产品。（成本较低）
July 2013 I 32
镀铝笼架
2，不锈钢型材类型----适合正面全部镀铝在背面或侧面有可以悬挂的点的产品。 （过渡盘，饰圈，成本较低。）
目的：为提高在镀膜过程中沉积物的稳定性。 我们偶尔能发现，有的沉积物会产杂色，主要是由于氧化物和氮化
物作用所导致。为此需要一个密闭容器，以提高沉积过程中的真空。
空气 分子
水分脏污
腔体分子
移动腔体内的分子出去，逐步形成正空。
July 2013 I 6
真空基础知识
通常环境 脏污（水）
高真空环境 清洁表面
气体捕集泵: 是一种使气体分子短期或永久吸附、凝 结在泵内表面的真空泵，例如分子筛 吸附泵、鈦升华泵、溅射离子泵、低温 泵和吸气剂泵。
July 2013 I 13
如何获得真空
1.机械泵工 作示意图
机械泵实物图
气镇阀
一般镀膜设备系统： 机械泵（叶片泵）： 真空范围：＜ 1.0 –1 mbar 机械泵一般应用于抽低真 空阶段。滑阀泵有单级H型、双级2H型 滑阀式真空泵适用于抽吸空气及其他一般
3.重镀后容易发蓝
1.增加蒸发源 铝层发乌
2.增加铝丝 发暗
常用真空表示单位有毫巴（mbar）、托（Torr）、帕斯卡（pa） 1mbar = 100pa
低真空：1.0E3mbar（大气压）----10mbar
中真空：10mbar---1.0E-3mabr
食品干燥,热处理,溅射镀膜
高真空: 1.0E-3mbar---1.0E-8mbar
蒸发镀膜工艺真空范围
超高真空: 1.0E-8mbar---1.0E-12mbar
底漆干燥
③ 干燥
热固化底
热硬化
漆
镀铝
蒸着
④
UV硬化 UV硬化
UV热固化 底漆
120℃ x 7分钟UV照射
700~1000埃 （反射率约90%）
断面图
⑦
面漆 镀铝 底漆 毛坯
基材
5~10um
0。1um
10~m
BMC 表面粗糙0.1~0.2um
July 2013 I 26
镀膜机机械设计
立式单腔体 卧式单腔体
具）
1.检查离子清洗真空度是否在3Pa
离子清洗电流低 2.适当增大放电功率
3.检查电极放电般是否清洁是否击穿
离子清洗时间短 适当增加清洗时间
离子轰击电流低
保护膜NG
硅油冲入量过小
1.检查离子清洗真空度是否在3Pa 2.适当增大放电功率 3.检查电极放电般是否清洁是否击穿
增加硅油流量
离子轰击时间短 适当增加轰击时间
工作原理：由辉光放电形成的等离子体， 去轰击六甲基硅氧烷（C6H18OSI2）单 体，使烃键断开，失去电子的单体此时 带e- 被带e+的工件所吸附，形成保护 膜。
等离子体由离子、电子和不带电的粒子 组成的电中性的、高度离子化的气体， 它是与固体、液体和正常气体相区别的 一种物质状态
July 2013 I 24
Butterfly valve蝶阀 Ball tap valve球阀
July 2013 I 18
如何获得真空
July 2013 I 19
真空蒸发镀膜原理
真空蒸发镀膜原理
装卸工件→安装钨丝、铝丝→对工件表面静电除尘→关门启动→机械 泵启动→罗茨泵启动→扩散泵启动→辉光放电→蒸镀→保护膜→ 充气开门
July 2013 I 41
镀膜常见缺陷
常见问题 及缺陷类型 决绝措施
1.镀膜真空镀不够 （三氧化二铝黄色） a.清洁真空室，蒸发装置 b.检测真空系统 c.降低环境湿度 发黄 2.铝量过大 a.提高笼架转速 b.降低蒸发电流 3.放电时电压过大
1.硅油流量大 (硅油没有完全被离化） 发蓝 2.保护膜放电功率大 （轰击发蓝）
July 2013 I 22
真空蒸发镀膜原理
离子清洗
工艺步骤： 离子清洗：（Glow Discharge） 目的：提高基材表面活性有于金属沉积（增加附着力）。
July 2013 I 23
真空蒸发镀膜原理
保护膜：(Protection)
离子轰击
目的：是将硅晶体沉积在金属镀膜上， 形成一层保护膜，使金属分子不被氧化。
镀铝笼架
5，注塑成型类型---设计新的模具，开模注塑遮具产品。修整装配。（复杂产品， 成本较高）
July 2013 I 36
镀铝笼架
6，碳纤维成型类型----类似玻璃纤维产品的制造工艺。（冲浪板，游艇，娱乐设 施外壳）
July 2013 I 37
镀铝笼架
7，车灯零部件类型----借用现有的车灯零部件，做为镀铝产品的遮挡物的一种方法。 （成本很低）
July 2013 I 14
如何获得真空
2. 罗茨泵： 真空范围：＜ 1.0 –3 mbar 罗茨泵一般应用于抽低真空阶段。
罗茨泵工作原理图
July 2013 I 15
如何获得真空
3. 油扩散泵
油蒸发—喷射—凝结，重复 循环
由于射流具有工作过程高流 速(约200米/秒)、高密度、 高分子量(300—500)，故能 有效地带走气体分子。
July 2013 I 33
镀铝笼架
3，电铸铜类型----适用于单个或多个镀铝边界角复杂的，对镀铝边界要求尺寸精度较高 的产品。（尾灯灯壳，前进气格栅，成本较高）
July 2013 I 34
镀铝笼架
4，机加工类型----使用（金属，塑料等）材料，3D设计出来的工装夹具。（成本 适中）
July 2013 I 35
目视真空蒸发的真实情况
辉光放电 保护膜
预熔
蒸发
July 2013 I 25
镀铝工艺和生产线概要 BMC反射镜
① 水洗净处理
底漆涂装
②
② 涂装
喷雾 式
超声波洗净后水洗
用清洗剂超声波 面漆涂装
清洗后水洗
⑤
涂装
喷雾式
1.热硬化:10~25u 2.UV硬化:10~20u
面漆干燥
干燥
⑥
5~10um
130℃x10分钟 完成后反射率86~89%
目录:
产品质量要求 产品一般性测试 (划格附着力, NaOH耐腐蚀, )
检漏介绍 检漏原理方法 沈阳工厂检漏标准
镀铝笼架 镀铝常见缺陷 镀膜机常见故障
July 2013 I 3
为什么需要真空 ?
产品的需要
-需要镀铝层 -产品的技术要求
材料的特性
-铝材需要从固态到气态再沉积在产品表面，不氧化
工艺过程的需要
July 2013 I 10
如何获得真空
真空镀膜机的组成
真空腔：真空腔是镀膜机的主体，内部是蒸着系统和存放需要镀膜的 靶材。
抽真空系统：抽真空系统是给真空腔内的空气排出，使真空腔内行成 真空。（真空泵、管路、阀门）
蒸着系统：蒸着系统是给蒸着物质以加热的方法使蒸着物质蒸发出来。 并均匀的镀在基片表面构成薄膜。
离子清洗 目的：增加铝膜与产品之间附着力（划格实验） 离子轰击 目的：是将硅晶体沉积在金属镀膜上，形成一层保护膜，使金
属分子不被氧化。（NaOH1%实验）
July 2013 I 20
真空蒸发镀膜原理
镀膜：（Metallization） 这里主要介绍蒸发式金属沉积。本公司目前所用的金属沉积 物为铝（Al）。 蒸发源组成： （1）电极 （2）钨杆 （3）铝丝 蒸发过程： 蒸发过程可分为融熔、蒸发。 融熔： 被蒸发材料（铝）在 电流通过钨杆过程中 温度上升蒸发材料（铝）融熔。 蒸发： 当电流（温度）增加至蒸发材料（铝）升华并保持蒸发材料 （铝）完全蒸发。蒸发材料分子同时形成一云雾区，此时分子基本上按直线运动轨迹运行至 被镀工件上并沉积。
沈阳法雷奥车灯有限公司
工艺工程师：孙成志
July 2013 I 1
July 2013
目录:
为什么需要真空？ 实现加工的目的 需要实现不同的工艺
真空的基础 什么是真空？ 如何获得真空？
真空蒸发镀膜原理 真空蒸镀 物理气相沉积 离子清洗与离子轰击
机器的设计 单个腔体的 多个腔体的
July 2013 I 2
立式双腔体
July 2013 I 27
镀膜质量
质量检测：薄膜性能 附着力：划格实验（百格）在铝层表面划1mm*1mm 100个小方格，深至基材 粘贴3M810胶带压实，等待5分钟，胶带沿90°向上迅速剥离。 结果无脱落 耐腐蚀性：1%NaOH溶液在常温下15分钟 结果铝层无变化
July 2013 I 28
July 2013 I 38
镀铝笼架
1，不同类型有不同的设计要求：
卧式笼架
立式笼架
July 2013 I 39
镀铝笼架
2，不同类型有不同的设计要求：
→ 通过改变产品定位，改善产品质量
July 2013 I 40
镀膜常见缺陷
缺陷
原因
解决措施
附着力NG
对产品进行前处理（酒精擦拭、清理磨 产品表面油污
可以提供一个清洁的表面
July 2013 I 7
真空基础知识
真空量度单位
1标准大气压=760mmHg=760(Torr) 1标准大气压=1.013x105 Pa 1Torr=133.3Pa 1mbar=100Pa
水银柱， 1N/M2=1Pa
July 2013 I 8
真空基础知识
工业上把压力低于大气压的气体空间称为真空，习惯上又把真空分为低真空、 中真空、高真空、超高真空、极高真空。
扩散泵不能单独使用，一般 采用机械泵为前级泵，以满 足出口压强(最大40Pa)，如 果出口压强高于规定值，抽 气作用就会停止。
July 2013 I 16
如何获得真空
1. 水冷套； 2. 喷油嘴； 3. 导流管； 4. 泵壳； 5. 加热器
July 2013 I 17
如何获得真空
Gate valve板阀 Angle valve角阀
July 2013 I 31
镀铝笼架
1，不锈钢板材类型----适用于边缘整齐平滑（最好在一个平面）的单个或多个镀 铝面。对镀铝边缘尺寸要求不高的产品。（成本较低）
July 2013 I 32
镀铝笼架
2，不锈钢型材类型----适合正面全部镀铝在背面或侧面有可以悬挂的点的产品。 （过渡盘，饰圈，成本较低。）
目的：为提高在镀膜过程中沉积物的稳定性。 我们偶尔能发现，有的沉积物会产杂色，主要是由于氧化物和氮化
物作用所导致。为此需要一个密闭容器，以提高沉积过程中的真空。
空气 分子
水分脏污
腔体分子
移动腔体内的分子出去，逐步形成正空。
July 2013 I 6
真空基础知识
通常环境 脏污（水）
高真空环境 清洁表面
气体捕集泵: 是一种使气体分子短期或永久吸附、凝 结在泵内表面的真空泵，例如分子筛 吸附泵、鈦升华泵、溅射离子泵、低温 泵和吸气剂泵。
July 2013 I 13
如何获得真空
1.机械泵工 作示意图
机械泵实物图
气镇阀
一般镀膜设备系统： 机械泵（叶片泵）： 真空范围：＜ 1.0 –1 mbar 机械泵一般应用于抽低真 空阶段。滑阀泵有单级H型、双级2H型 滑阀式真空泵适用于抽吸空气及其他一般
3.重镀后容易发蓝
1.增加蒸发源 铝层发乌
2.增加铝丝 发暗
常用真空表示单位有毫巴（mbar）、托（Torr）、帕斯卡（pa） 1mbar = 100pa
低真空：1.0E3mbar（大气压）----10mbar
中真空：10mbar---1.0E-3mabr
食品干燥,热处理,溅射镀膜
高真空: 1.0E-3mbar---1.0E-8mbar
蒸发镀膜工艺真空范围
超高真空: 1.0E-8mbar---1.0E-12mbar
底漆干燥
③ 干燥
热固化底
热硬化
漆
镀铝
蒸着
④
UV硬化 UV硬化
UV热固化 底漆
120℃ x 7分钟UV照射
700~1000埃 （反射率约90%）
断面图
⑦
面漆 镀铝 底漆 毛坯
基材
5~10um
0。1um
10~m
BMC 表面粗糙0.1~0.2um
July 2013 I 26
镀膜机机械设计
立式单腔体 卧式单腔体
具）
1.检查离子清洗真空度是否在3Pa
离子清洗电流低 2.适当增大放电功率
3.检查电极放电般是否清洁是否击穿
离子清洗时间短 适当增加清洗时间
离子轰击电流低
保护膜NG
硅油冲入量过小
1.检查离子清洗真空度是否在3Pa 2.适当增大放电功率 3.检查电极放电般是否清洁是否击穿
增加硅油流量
离子轰击时间短 适当增加轰击时间
工作原理：由辉光放电形成的等离子体， 去轰击六甲基硅氧烷（C6H18OSI2）单 体，使烃键断开，失去电子的单体此时 带e- 被带e+的工件所吸附，形成保护 膜。
等离子体由离子、电子和不带电的粒子 组成的电中性的、高度离子化的气体， 它是与固体、液体和正常气体相区别的 一种物质状态
July 2013 I 24
Butterfly valve蝶阀 Ball tap valve球阀
July 2013 I 18
如何获得真空
July 2013 I 19
真空蒸发镀膜原理
真空蒸发镀膜原理
装卸工件→安装钨丝、铝丝→对工件表面静电除尘→关门启动→机械 泵启动→罗茨泵启动→扩散泵启动→辉光放电→蒸镀→保护膜→ 充气开门
July 2013 I 41
镀膜常见缺陷
常见问题 及缺陷类型 决绝措施
1.镀膜真空镀不够 （三氧化二铝黄色） a.清洁真空室，蒸发装置 b.检测真空系统 c.降低环境湿度 发黄 2.铝量过大 a.提高笼架转速 b.降低蒸发电流 3.放电时电压过大
1.硅油流量大 (硅油没有完全被离化） 发蓝 2.保护膜放电功率大 （轰击发蓝）
July 2013 I 22
真空蒸发镀膜原理
离子清洗
工艺步骤： 离子清洗：（Glow Discharge） 目的：提高基材表面活性有于金属沉积（增加附着力）。
July 2013 I 23
真空蒸发镀膜原理
保护膜：(Protection)
离子轰击
目的：是将硅晶体沉积在金属镀膜上， 形成一层保护膜，使金属分子不被氧化。
镀铝笼架
5，注塑成型类型---设计新的模具，开模注塑遮具产品。修整装配。（复杂产品， 成本较高）
July 2013 I 36
镀铝笼架
6，碳纤维成型类型----类似玻璃纤维产品的制造工艺。（冲浪板，游艇，娱乐设 施外壳）
July 2013 I 37
镀铝笼架
7，车灯零部件类型----借用现有的车灯零部件，做为镀铝产品的遮挡物的一种方法。 （成本很低）
July 2013 I 14
如何获得真空
2. 罗茨泵： 真空范围：＜ 1.0 –3 mbar 罗茨泵一般应用于抽低真空阶段。
罗茨泵工作原理图
July 2013 I 15
如何获得真空
3. 油扩散泵
油蒸发—喷射—凝结，重复 循环
由于射流具有工作过程高流 速(约200米/秒)、高密度、 高分子量(300—500)，故能 有效地带走气体分子。
July 2013 I 33
镀铝笼架
3，电铸铜类型----适用于单个或多个镀铝边界角复杂的，对镀铝边界要求尺寸精度较高 的产品。（尾灯灯壳，前进气格栅，成本较高）
July 2013 I 34
镀铝笼架
4，机加工类型----使用（金属，塑料等）材料，3D设计出来的工装夹具。（成本 适中）
July 2013 I 35
目视真空蒸发的真实情况
辉光放电 保护膜
预熔
蒸发
July 2013 I 25
镀铝工艺和生产线概要 BMC反射镜
① 水洗净处理
底漆涂装
②
② 涂装
喷雾 式
超声波洗净后水洗
用清洗剂超声波 面漆涂装
清洗后水洗
⑤
涂装
喷雾式
1.热硬化:10~25u 2.UV硬化:10~20u
面漆干燥
干燥
⑥
5~10um
130℃x10分钟 完成后反射率86~89%
目录:
产品质量要求 产品一般性测试 (划格附着力, NaOH耐腐蚀, )
检漏介绍 检漏原理方法 沈阳工厂检漏标准
镀铝笼架 镀铝常见缺陷 镀膜机常见故障
July 2013 I 3
为什么需要真空 ?
产品的需要
-需要镀铝层 -产品的技术要求
材料的特性
-铝材需要从固态到气态再沉积在产品表面，不氧化
工艺过程的需要
July 2013 I 10
如何获得真空
真空镀膜机的组成
真空腔：真空腔是镀膜机的主体，内部是蒸着系统和存放需要镀膜的 靶材。
抽真空系统：抽真空系统是给真空腔内的空气排出，使真空腔内行成 真空。（真空泵、管路、阀门）
蒸着系统：蒸着系统是给蒸着物质以加热的方法使蒸着物质蒸发出来。 并均匀的镀在基片表面构成薄膜。
离子清洗 目的：增加铝膜与产品之间附着力（划格实验） 离子轰击 目的：是将硅晶体沉积在金属镀膜上，形成一层保护膜，使金
属分子不被氧化。（NaOH1%实验）
July 2013 I 20
真空蒸发镀膜原理
镀膜：（Metallization） 这里主要介绍蒸发式金属沉积。本公司目前所用的金属沉积 物为铝（Al）。 蒸发源组成： （1）电极 （2）钨杆 （3）铝丝 蒸发过程： 蒸发过程可分为融熔、蒸发。 融熔： 被蒸发材料（铝）在 电流通过钨杆过程中 温度上升蒸发材料（铝）融熔。 蒸发： 当电流（温度）增加至蒸发材料（铝）升华并保持蒸发材料 （铝）完全蒸发。蒸发材料分子同时形成一云雾区，此时分子基本上按直线运动轨迹运行至 被镀工件上并沉积。