真空镀膜之基础与应用
真空镀膜技术基础篇
磁、绝缘和装饰等许多优于固体材料本身的优越性能，达到提高产品质量、延长 产品寿命、节约能源和获得显著技术经济效益的作用。因此真空镀膜技术被誉为 最具发展前途的重要技术之一 ，并已在高技术产业化的发展中展现出诱人的市
③膜和基体附着强度好，膜层牢固． ④不产生废液，可避免对环境的污染．
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二、真空镀膜技术及其特点
表一：镀膜方法比较
项目 电镀法
原理
待镀物件 镀膜材料
镀层
应用
操作条件
真空vacuum：在指定空间内，低于环境大气压力的气体状态。
真空度degree of vacuum：表示真空状态下气体的稀薄程度，通常用压力值来表示。
真空区域ranges of vacuum：真空区域大致划分如下：
真空区域
低真空 中真空 高真空 超高真空
压力
Pa 105～102 102～10-1 10-1～10-5 〈10-5
反应性真空溅射 reactive vacuum sputtering：通过与气体的反应获得理想化学成 分的膜层材料的真空溅射。
物理气相沉积；PVD physical vapor deposition：在真空状态下，镀膜材料经蒸发 或溅射等物理方法气化，沉积到基片上的一种制取膜层的方法。
化学气相沉积；CVD chemical vapor deposition：一定化学配比的反应气体，在特 定激活条件下（通常是一定高的温度），通过气相化学反应生成新的膜层材料沉积 到基片上制取膜层的一种方法。
真空镀膜机相关知识简单介绍
真空镀膜机相关知识简单介绍真空镀膜机是一种常见的表面处理设备，用于给各种物体表面镀上不同的金属、化合物或其他材料，以改变物体的物理性质和化学性质。
本文将介绍真空镀膜机的基本原理、应用领域和主要组成部分。
基本原理真空镀膜机利用真空环境下金属或其他材料的蒸发性质，通过加热材料在真空室内蒸发，使蒸汽在真空室内扩散、沉积在物体表面，形成一层非常薄的镀层。
通俗地说，真空镀膜就是将一种材料“喷”到另一种材料上，形成一层新的物质。
在真空中，各种气体的压强和密度非常低，因此可以有效地防止被镀物表面吸收其它气体，避免对镀层的影响。
出于安全考虑，通常采用金属或化合物中的稳定元素进行镀膜。
应用领域真空镀膜机广泛应用于不同行业，包括但不限于：1.电子器件制造业。
例如，应用在LED、红外传感器、太阳能电池、太赫兹探测器、光电器件中等的金属薄膜制备。
2.制品装饰领域。
例如，应用于家具、灯饰、珠宝、手表、手机外壳等产品的表面镀膜。
3.化工和材料科学领域。
例如，应用在新材料的制备、研究和改性中。
主要组成部分真空镀膜机通常由以下几个主要组成部分构成：1.真空室：是镀膜的核心部分。
真空室通常采用不同材质，如不锈钢、玻璃、陶瓷、石英等。
真空室外设有加热器和冷却器以调节温度。
2.加热系统：主要用于加热镀膜材料并使其蒸发。
加热系统应具有精度、稳定性和安全性。
3.泵、管道和阀门：主要用于真空室内气体的排放和进出口控制。
4.控制系统：用于控制加热、通气和真空度等参数。
5.监控系统：用于监控真空度、温度、压力等参数。
通常采用传感器和计算机技术，在运行时实时监测并反馈给操作者。
总结真空镀膜机作为一种常见的表面处理设备，具有广泛的应用领域和多样化的镀膜材料选择。
运用科学的理论和技术，充分掌握真空镀膜机的基本原理和组成部分，可以达到更高的制备效率和更好的镀膜效果。
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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《真空镀膜技术》课件
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。
真空镀膜实验报告
真空镀膜实验报告真空镀膜实验报告引言：真空镀膜技术是一种将金属薄膜沉积在基材表面的方法，通过控制沉积参数和真空环境，可以获得具有特殊功能和性能的薄膜材料。
本实验旨在探究真空镀膜技术的原理和应用，以及分析实验结果。
一、实验原理真空镀膜技术是利用真空环境下的物理或化学过程，在基材表面形成一层金属薄膜。
实验中，我们使用了蒸发镀膜的方法。
首先，将金属材料（如铝）置于真空腔体中的加热器内，然后加热金属材料，使其蒸发成气体。
蒸发的金属气体通过减压系统，进入到基材表面，形成金属薄膜。
二、实验步骤1. 准备基材：将需要镀膜的基材（如玻璃片）进行清洗和处理，以确保表面干净和平整。
2. 装置真空镀膜设备：将基材放置在真空腔体中，确保基材与蒸发源之间的距离适当，并调整真空度。
3. 加热蒸发源：打开加热器，将金属材料加热至蒸发温度，使其蒸发成气体。
4. 控制沉积速率：通过控制蒸发源的温度和真空度，调节金属气体的流量和速率，以控制金属薄膜的厚度和均匀性。
5. 结束镀膜：达到所需的薄膜厚度后，关闭加热器和真空泵，待系统冷却后取出基材。
三、实验结果与分析通过实验，我们成功制备了一层铝薄膜。
观察镀膜表面，可以发现薄膜均匀、光滑，并且与基材紧密结合。
这是因为在真空环境下，金属气体分子自由扩散，避免了空气中的杂质和氧化物对薄膜形成的干扰。
此外，薄膜的厚度也可以通过调节蒸发源的温度和时间来控制，实验中我们制备了不同厚度的铝薄膜。
四、应用前景真空镀膜技术在许多领域具有广泛的应用前景。
首先，它可以用于制备具有特殊功能的薄膜材料，如防反射涂层、导电薄膜、光学滤波器等，广泛应用于光学、电子、航空航天等领域。
其次，真空镀膜技术还可以用于改善材料的表面性能，如增加材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性等。
此外，真空镀膜技术还可以用于制备纳米材料和纳米结构，用于研究纳米尺度下的物理和化学性质。
结论：通过本次实验，我们深入了解了真空镀膜技术的原理和应用。
实验结果表明，真空镀膜技术可以制备出具有特殊功能和性能的薄膜材料，并且具有广泛的应用前景。
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。
pvd真空镀膜原理
pvd真空镀膜原理
PVD真空镀膜原理是基于物理气相沉积（PVD）技术的一个镀膜过程。
在该过程中，通过将材料加热到高温，并在低压下蒸发，形成薄膜并沉积在物体表面。
本文将详细阐述PVD真空镀膜原理及其应用。
一、准备工作
首先，需要将所需材料加入到熔融或固态加热器中，并将试件放置在沉积室内。
在开始蒸发前，需要将原料加热到一定温度，以使其变为蒸汽。
同时，要保证沉积室内的低压状态，使蒸发出的原料可以被吸附在试件表面。
二、蒸发过程
在低压状态下，原料加热器的温度升高，形成蒸汽。
蒸汽会沉积在试件表面，形成一个薄膜。
原料进入室内后首先经过气体介质，达到前室与后室间相对稳定的负压状态，然后通过中介层传递到材料表面，沉积在表面上形成膜层。
三、膜层形成
蒸发速率和失踪速率是影响膜层形成的两个主要因素。
如果蒸发速率比失踪速率快，就会在试件表面形成薄膜。
如果失踪速率比蒸发速率快，试件表面就不会形成薄膜。
因此，需要准确控制压力和温度，以保证形成均匀和质量稳定的薄膜。
四、应用
PVD真空镀膜技术广泛应用于表面处理、防腐蚀、电子器件等领域。
例如，在电子器件领域中，可以使用该技术制造光阴极、太阳能电池、LED、半导体器件等。
在航空、汽车、医疗等领域中，也可以使用它来提高材料的耐磨性、抗腐蚀性等性能。
总之，PVD真空镀膜技术是一种高效、环保和可靠的表面处理技术。
通过准确控制蒸发速率和失踪速率，可以形成具有高质量和均匀性的薄膜，大大提高了材料的性能和实用性。
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PVD工艺介绍
真空镀膜PVD工艺介绍真空镀膜 PVD (Physical Vapor Deposition) 工艺是一种常用的表面改性技术，它通过在真空条件下将材料蒸发或溅射到目标物体表面，形成一层薄膜的过程。
PVD 工艺常用于改善材料表面的硬度、耐磨性、抗腐蚀性和外观等性能。
本文将介绍真空镀膜 PVD 工艺的原理、过程以及应用。
真空镀膜PVD工艺的原理是利用真空系统，通过热蒸发或离子溅射等手段，将材料原子蒸发或溅射到目标物体的表面，形成一层薄膜。
该过程中，原子蒸发或溅射的材料会以气态或离子态的形式传输到目标物体上，然后在表面重新结晶，形成一层均匀、致密的薄膜。
1.准备基材：首先，需要对基材进行表面处理，常见的方法包括超声波清洗、乙醇刷洗、高温烘干等。
这些处理可以去除表面的杂质和氧化物，提供一个干净、平整的基材表面。
2.创建真空：将待处理的基材放置在真空腔室中，然后通过真空泵抽出腔室中的气体，从而形成一个高真空或超高真空环境。
创建适当的真空环境对于保证薄膜的质量至关重要。
3.材料蒸发或溅射：根据需要镀膜的材料，可以选择热蒸发或离子溅射等方法。
在热蒸发中，将材料悬挂在加热器上，通过电子束、电阻加热或激光等方式将材料加热到足够高的温度，使其蒸发。
而在离子溅射中，利用离子束轰击材料表面，使其原子被剥离并溅射到基材表面。
这两种方法的选择取决于材料的性质和薄膜要求。
4.薄膜沉积：蒸发或溅射的材料原子在基材表面重新结晶，并形成一层薄膜。
这一步骤需要控制材料蒸发或溅射速率、基材温度以及其他参数，以确保薄膜的均匀性和致密性。
真空镀膜PVD工艺具有许多应用。
例如，在硬质涂层方面，通过在刀具、模具等工具表面镀覆钛氮、氮化铝等陶瓷材料，可以显著提高其硬度和耐磨性，从而延长其使用寿命。
在装饰性涂层方面，通过在金属、塑料等材料表面镀覆不同颜色和光泽的金属膜，可以增加其外观吸引力。
此外，真空镀膜PVD工艺还可用于生物医学器械、太阳能电池、电子器件等领域，改善材料的性能和功能。
真空蒸镀技术及应用
真空蒸镀技术及应用一、引言真空蒸镀技术是一种将金属或非金属材料蒸发到基材表面形成一层薄膜的表面处理技术。
它已经广泛应用于光学、电子、机械、化工等领域，成为现代工业中不可或缺的重要工艺之一。
二、真空蒸镀技术的原理真空蒸镀技术是利用高温加热材料，在真空环境下使其升华成气体，然后通过控制沉积速度和沉积厚度，将气体沉积到基材表面形成一层薄膜的过程。
通常所使用的设备包括真空室、加热源、材料源和控制系统等。
三、真空蒸镀技术的分类1. 热阴极离子镀（ICCD）：利用电子轰击热阴极产生离子，并在离子束加速下沉积到基材表面上。
2. 静电喷涂（ESD）：利用高电压静电场将粉末颗粒喷向基材表面，并在表面上形成涂层。
3. 磁控溅射（MPS）：利用磁场控制离子束的方向和能量，将材料源溅射到基材表面上。
4. 电弧离子镀（ECD）：利用电弧加热材料源，产生高温高压等离子体，并在离子束加速下沉积到基材表面上。
四、真空蒸镀技术的应用1. 光学领域：真空蒸镀技术可以制备各种光学膜，如反射膜、透明导电膜、滤光片等。
其中，反射膜广泛应用于太阳能电池板、车灯反光器等领域。
2. 电子领域：真空蒸镀技术可以制备各种电子元器件，如集成电路、晶体管等。
其中，金属化工艺是半导体工业中必不可少的一环。
3. 机械领域：真空蒸镀技术可以制备各种功能性涂层，如防磨损涂层、防氧化涂层等。
其中，钛金合金涂层广泛应用于航空航天领域。
4. 化工领域：真空蒸镀技术可以制备各种催化剂、电极材料等。
其中，铂金属催化剂是汽车尾气净化领域中最常用的材料之一。
五、真空蒸镀技术的发展趋势随着科技的不断进步，真空蒸镀技术也在不断发展。
未来，其发展趋势主要有以下几个方向：1. 多功能化：将多种功能性涂层集成到一个基材上，实现多种功能。
2. 微纳加工：利用纳米级别的材料和结构，实现微观加工和制造。
3. 环保化：利用环保型材料和工艺，减少对环境的污染。
4. 自动化：利用计算机控制系统自动调节各项参数，提高生产效率和质量。
《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
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
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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
pvd真空镀膜技术
pvd真空镀膜技术PVD真空镀膜技术是一种先进的表面处理技术，可以在各种材料表面形成均匀、致密的薄膜。
它在许多领域都有广泛的应用，如光学、电子、汽车、航空航天等行业。
这项技术不仅能提高材料的表面硬度和耐磨性，还能改善材料的光学性能和化学稳定性。
PVD真空镀膜技术基于真空环境下的物理过程，通过在材料表面蒸发、溅射或离子轰击等方式，将金属或非金属材料沉积在基材上，形成一层均匀、致密的薄膜。
这种薄膜可以具有不同的功能和特性，如反射、透明、防腐、导电、隔热等，可根据不同的需求进行调控。
PVD真空镀膜技术具有许多优点。
首先，它能够在较低的温度下进行，不会对基材产生热应力，保持了材料的原始性能。
其次，由于在真空环境下进行，可以有效避免氧化、污染等问题，使得薄膜的质量更高。
此外，PVD技术还能够实现对薄膜成分和结构的精确控制，从而满足不同行业对薄膜的特定要求。
在光学领域，PVD真空镀膜技术广泛应用于镜片、滤光片等光学元件的制造。
通过在玻璃或塑料表面镀膜，可以提高透过率、降低反射率，实现更清晰、明亮的视觉效果。
同时，PVD技术还可以增加镜片的硬度和耐刮性，提高其使用寿命。
在电子领域，PVD真空镀膜技术被广泛应用于集成电路、显示器、太阳能电池等器件的制造。
通过在电子器件表面镀膜，可以提高其导电性能、耐蚀性和稳定性，增加其工作寿命。
此外，PVD技术还可以制备纳米级别的薄膜材料，用于制造新型电子器件，如纳米传感器、量子点器件等。
在汽车和航空航天领域，PVD真空镀膜技术被广泛用于改善材料的耐腐蚀性和耐磨性。
通过在汽车零部件表面镀膜，可以提高其抗氧化能力和耐候性，延长使用寿命。
同时，PVD技术还可以制备具有低摩擦系数和高硬度的薄膜，用于减少摩擦损失和提高燃油效率。
PVD真空镀膜技术是一项重要的表面处理技术，具有广泛的应用前景。
它不仅能够改善材料的性能和功能，还能提高产品的质量和竞争力。
随着科技的不断进步，PVD技术将在更多领域发挥重要作用，推动材料科学和工程的发展。
真空镀膜的优点与用途
吴中区甪直森纳镀膜厂是一家为客户提供刀具、模具、工业耐磨件PVD（物理气相沉积）涂层服务及PVD涂层设备的专业厂，我们引进欧洲先进涂层设备及工艺，为客户提供优质的超硬涂层服务（Tin、TiCN、TiAlN/AlTiN、CrN、DLC、CrN-Wc、TD），拥有多名从事涂层行业十几年的工程技术人员，保证工艺及设备稳定性，从而保证产品品质、交期、服务质量。
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刀具表面通过镀钛处理之后有什么变化？
从事电镀的厂家都知道镀钛是一种电镀处理，那么关于刀具通过镀钛处理后表面会有什么变化呢?下面由专业的电镀厂家为你解说：
经多年专业经验公司主营：五金模镀钛，压铸模镀钛，冲压模具模镀钛，拉伸模具镀钛，冲针镀钛，顶针镀钛，治具镀钛，模具镀铬，冲压模具镀钛. 东莞镀钛，,氮化钛，PVD镀膜辅助器镀钛加工等。
真空镀膜(PVD)工艺知识介绍
真空镀膜（PVD）工艺知识介绍简介真空镀膜（Physical Vapor Deposition，简称PVD）是一种常用于表面修饰和功能改善的工艺。
通过在真空环境中蒸发或溅射物质来形成薄膜，将薄膜沉积在基材上，以改变基材的性质和外观。
本文将介绍PVD工艺的原理、应用和优势。
PVD工艺原理在PVD工艺中，基材和目标材料被放置在真空环境中。
通过热蒸发或物理溅射的方式，目标材料从固态转化为气态。
这些气体分子会沉积在基材上，形成一层薄膜。
PVD工艺常用的方法有热蒸发和物理溅射。
热蒸发是将目标材料加热至其沸点以上，使其转化为气态，然后沉积在基材上。
而物理溅射则是通过向目标材料表面轰击高能粒子，将其击打下来沉积在基材上。
PVD工艺的应用PVD工艺在多个领域得到了广泛应用。
装饰性涂层PVD工艺可以制备具有不同颜色、质感和光泽度的涂层，用于装饰各种产品，如钟表、珠宝、手袋、饰品等。
常见的装饰性涂层有黄金色、玫瑰金色、银色和黑色等。
防腐蚀涂层PVD工艺可以形成陶瓷涂层、金属涂层或复合涂层，这些涂层具有良好的耐腐蚀性能，可保护基材免受化学腐蚀、氧化和磨损的影响。
这些涂层常用于汽车、航空航天、电子产品等领域。
功能性涂层PVD工艺还可以制备具有特殊功能的涂层，如光学涂层、导电涂层和磁性涂层。
光学涂层可用于改善光学性能，导电涂层可用于制作导电膜，磁性涂层可用于制造磁性材料。
PVD工艺的优势相比其他表面处理工艺，PVD工艺具有以下几个优势：高质量涂层PVD工艺可以制备高质量的涂层，具有高硬度、低摩擦系数、耐磨损和耐腐蚀等特性。
这些特性使得PVD涂层在各种应用中表现出色。
环保节能PVD工艺不需要使用有机溶剂和其他有害化学物质，对环境友好。
同时，PVD 涂层具有较高的附着力和耐用性，可延长基材的使用寿命，减少资源消耗。
精密控制PVD工艺可以实现对涂层厚度、成分和结构的精确控制。
通过调整工艺参数，可以得到所需的涂层特性，以满足不同应用的需求。
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
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
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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。
青铜真空镀膜工艺
青铜真空镀膜工艺1. 简介青铜真空镀膜工艺是一种将青铜表面镀上一层保护性膜的技术。
通过在真空环境中进行特殊处理，可以提高青铜的耐腐蚀性、抗氧化性和美观度。
本文将详细介绍青铜真空镀膜工艺的原理、步骤和应用。
2. 原理青铜真空镀膜工艺基于物理气相沉积（Physical Vapor Deposition, PVD）技术。
在真空环境中，通过加热材料源使其升华或离子化，然后沉积在待处理物体表面，形成一层均匀、致密的薄膜。
3. 步骤3.1 准备工作首先需要对待处理的青铜表面进行清洁和抛光，以确保表面光滑且无杂质。
清洁可以使用溶剂或特殊清洁剂，并使用软布擦拭干净。
3.2 确定镀膜参数根据具体需求确定镀层厚度、材料源和工艺参数。
镀层厚度可以根据应用场景和要求来确定，通常在几微米到几十微米之间。
材料源可以选择金属靶材或合金靶材。
3.3 真空环境建立将待处理的青铜样品放入真空室中，并通过抽气系统将真空度降低到所需范围。
一般情况下，真空度需要达到10^(-4) Pa量级，以确保沉积过程的稳定性和纯净度。
3.4 材料源加热将选定的材料源放置在特定位置，并通过加热系统提供能量使其升华或离子化。
这些蒸发的原子或离子会沉积在待处理物体表面，形成镀层。
3.5 沉积过程在真空环境中进行特殊处理，使得蒸发的原子或离子能够均匀地沉积在青铜表面上。
可以通过控制镀膜速率、温度和气体分压等参数来调节镀层的性质和厚度。
3.6 后处理完成镀膜后，需要对样品进行后处理。
通常包括冷却、清洁和检查等步骤。
冷却可以通过关闭加热系统和逐渐恢复真空度来实现。
清洁可以使用溶剂或其他方法进行，以去除可能存在的污染物。
最后，对镀膜进行检查，确保其质量和性能符合要求。
4. 应用青铜真空镀膜工艺具有广泛的应用领域。
以下是一些常见的应用场景：4.1 装饰品青铜镀膜可以提高装饰品的外观质量和耐久性。
通过在青铜表面形成金属或合金镀层，可以增加其亮度和抗氧化性。
4.2 防腐蚀青铜在湿润环境中容易发生氧化反应，导致表面出现锈斑。
真空镀膜的应用领域
你了解下真空镀膜的应用就知道哪些需要的了：1、镀膜技术在装饰品方面的应用随着经济的发展和生活水平的提高，人们喜欢将手表壳、表带、服饰、灯饰、眼镜架、室内外装饰件、五金箱包、手机壳、手机视屏、卫生洁具、食品包装等装饰品精饰得五彩缤纷。
2、镀膜技术在刀具、模具等金属切削加工工具方面的应用在生活中我们会看到金黄色的、钴铜色的、黑色的等七杂八色的钻头、铣刀、模具等，这些就是经过镀膜技术加工后的涂层工具。
（1）金黄色的是在刀具上涂镀了TiN、ZrN 涂层。
TiN是第一代应用广泛的硬质层材料。
（2）黑色的是在切削工具上涂了TiC、CrN涂层。
（3）钴铜色的是在刀具上镀涂了TiALN涂层。
3、镀膜技术在建筑玻璃和汽车玻璃上的应用建筑玻璃有透光和隔热两个基本功能。
普通玻璃能透过绝大部分太阳光辐射能量，这对采光和吸收太阳光线的能量十分有利。
而对于空间红外辐射，普通玻璃虽能阻止室内的热量直接透过室外，但热量被玻璃吸收后的二次散热也会造成很大的损失。
随着经济的发展，普通玻璃已越来越不能满足人们的要求。
而阳光控制膜和低辐射膜正好能弥补了普通玻璃在这一方面的不足。
阳光控制膜可以满足低纬度地区降低室内温度的要求；而低辐射膜则能满足高纬度地区充分接受太阳辐射能量和最大限度阻止室内热量外流的要求。
在玻璃上，镀涂一层TiO2就能使其变成防雾、防露和自清洁玻璃。
这种工艺在汽车玻璃上有很好的应用。
4、镀膜技术在平板显示器中的应用所有各类平板显示器都要用到各种类型的薄膜，而且几乎所有类型的平板显示器件都需要使用ITO膜，以满足透明电器的要求。
可以毫不夸张的说：没有薄膜技术就没有平板显示器件。
5、镀膜技术在太阳能利用方面的应用当需要有效地利用太阳热能时，就要考虑采用对太阳光线吸收较多、而对热辐射等所引起的损耗较小的吸收面。
太阳光谱的峰值大约在波长为2-20µm之间的红外波段。
由于太阳辐射与热辐射光谱在波段上有差异，因此，为了有效的利用太阳热能，就必须考虑采用具有波长选择特性的吸收面。
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– 以KHz為主 – 50KHz、100KHz、200KHz、300KHz為代表
• 直流電漿(Direct Current,簡稱DC)
– 頻率為0
3.3 真空電漿技術-濺鍍
3.3.1 雙靶濺鍍 3.3.2 電漿製程控制 3.3.3 電源供應器
Field Emission Panel
Electroluminiscence Display
Plasma Adresse Liquid Crystal Display
Multi Chip Modules Flex
Layer types
ITO, SiO2, Cr, CrOxNy, T-layer, Al, Ti, Ta, Mo
3.4.5 應用範圍
發光二極體與雷射 半導體
太陽能電池 平面顯像器
真空鍍膜 光碟與硬碟
微機電 光學元件 觸控面板 其他
3.4.6 產業範例1
3.4.7 產業範例2
4. 結論
• 真空鍍膜工業為高科技之基礎工業 • 真空電漿技術掌控目前與未來的科技發展 • 需要產官學合作投入更多的人力來發展本土技術 • 積極建立自主性、本土化的真空鍍膜工業
– 總和電性為零(中性)
3.2 電漿的存在
• 大自然
– 太陽：融熔態的電漿體
– 彗星的離子尾巴
– 南北極的極光
– 大氣的閃電
– 太空(95%以上)
• 電離層(通訊用的電波反射 層)
– 離地表300~500公里上空， 稀薄的大氣分子受到太陽光 中強大能量的ｘ光、超紫外 線及紫外線的照射，而離化 成電漿態
太陽能電池與平面顯示器生產線
3.4.3 捲膜式濺鍍系統
ITO PET捲膜生產線
3.4.4 應用的膜層種類
Display types
Liquid Crystal Display (TN, STN, TFT, Color Filter and Black Matrix) Plasma Display Panel
3.2.1.1 真空技術
• 真空腔體
• 抽氣系統
– SUS304、SUS316、石 英、玻璃、鋁合金
– 氣密 • O-ring (KF法蘭)
– 低真空(760~10-4 torr)
• 機械油迴轉幫浦 • 魯式助力幫浦 • 乾式迴轉幫浦
• 無氧銅Gasket(CF法蘭) • Load-Lock(閘閥)
待鍍物
工作壓力: 10-1~10-3 torr
2.1.4 多弧離子鍍膜 Multi-arc deposition
• 切削刀具 • 超硬鑽頭 • 外觀裝飾鍍膜
2.2 化學氣相沉積CVD (Chemical Vapor Deposition)
矽
氧 待鍍物
氣體噴嘴
RF電源
偏壓載具
工作壓力: 10-1~10-3 torr
3.3.3.4 電弧消除
3.4 產業應用實例-濺鍍
3.4.1 水平連續式濺鍍系統---垂直濺鍍
• 大樓帷幕玻璃(能源玻璃:Low-e glass) • 電腦護目鏡(鏡面與抗反射鍍膜) • 高階光學用途之反射鏡、濾光片
3.4.2 垂直連續式濺鍍系統---水平濺鍍
• STN、TFT、Color Filter • PDP • Solar Cell
• 日常生活中的電漿
– 日光燈、霓虹燈
– 鹵素燈：水銀燈、汞燈、疝 燈、HID (High Intensity Discharge)
– PDP電漿電視-Plasma Discharge Panel
– 傳統陰極射線管的電視與螢 幕
3.3 電漿的工業應用
• 電漿CVD • 電漿蝕刻 • 濺鍍 • 離子鍍 • 電漿顯示器 • 電漿核融合 • 電漿切割 • 電漿噴銲 • 電漿銲接
3.3.2.2 配置示意圖
3.3.3 電源供應器(脈衝直流)
3.3.3.1 3.3.3.2 3.3.3.3 3.3.3.4
操作模式 輸出波型與控制參數 雙靶接法 電弧消除
3.3.3.1 操作模式
• Dc+ • Dc• Up+ • Up• Bp
3.3.3.2 輸出波型與控制參數
3.3.3.3 雙靶接法
ITO, SiO2, Cr, Cu, Al, CrOxNy, T-layer ITO, Al, Ta, Mo, Cr, SiC Cermets,
SiO2, SiOxNy ITO, ZnS:Mn, ZnS:Tb,
SiOxNy, TaxOy ITO, Al, Cr, Cu
Cr, Cu, Al Interpose
待鍍物 氣體噴嘴
工作壓力: 10-4~10-6 torr
鍍材:
金屬如:
Al, Ag, Au, W, Cu, Ni, Cr 等
介電質材料如:
SiO2, TiO2, Ta2O5, Al2O3,
v
ITO, SnO2等
2.1.3 濺鍍Sputtering
直流電源
Al Ar+
真空腔體 鋁靶材 磁控濺鍍靶
接地
設備
真空鍍膜
基材 鍍材 膜層設計 鍍膜技術 製程
品質檢測
檢測
環境檢測
1.1 設備
• 真空腔體 • 真空幫浦 • 自動控制 • 感測元件
1.2 製程
• 基材
– 玻璃、塑膠、晶圓、金屬等
• 鍍材
– 金屬、介電質、半導體等
• 膜層設計
– 考慮適用的鍍膜材料、膜的 功能
• 鍍膜技術
– 考慮尺寸、基材、鍍材、功 能與適用的鍍膜方式
• 以濺鍍在PVD技術中佔最重要的角色
3.0 綱要
3.1 電漿的基本概念 3.2 產生真空電漿的基本要素 3.3 真空電漿的技術-濺鍍 3.4 產業應用實例-濺鍍
3.1 電漿的基本概念
• 兩岸的定義
– 台灣：電漿 – 大陸：等離子體
• 第四物質狀態
– 固體、液體、氣體 – 電漿(指所有物質)
• 電性
• 供氣系統
– 氣體導入
• 噴嘴 • 氣孔口徑與位置
– 流量控制
• 質流量控制器(Mass Flow Controller)
• 流量計(Flow Meter) • 針型閥(Needle Valve) • 壓電陶瓷閥(Piezo
Electric Valve:簡稱 PZT閥)
• 電控系統
– 工業電腦 – 可程式邏輯控制器 – 人機介面-觸控面板
1.3 檢測
• 品質檢測
– 光學特性 – 機械特性 – 電磁性
• 環境檢測
– 耐候性 – 化學特性
2. 真空鍍膜技術與設備的種類
技術種類
A. 物理氣相鍍膜(PVD) ‧ 熱蒸著 ‧ 濺鍍 ‧ 多弧離子鍍膜
設備種類
‧ 批次(batch)型態 ‧ 連續(inline)型態 ‧ 集合(cluster)型態 ‧ 捲膜(web)型態
輔仁大學物理系/所 啟動產業人力扎根計畫-真空鍍膜技術學程
｢薄膜應用專題｣系列演講
真空鍍膜之基礎與應用
歐特威科技股份有限公司 湛本岱
總綱
1. 構成真空鍍膜的基本要素 2. 真空鍍膜技術與設備的種類 3. 真空鍍膜技術與應用 - 濺鍍 4. 結論
1. 構成真空鍍膜的基本要素
真空腔體 真空幫浦 自動控制 感測元件
3.4.3 捲膜式濺鍍系統
• 高分子捲膜(PET ITO、軟性電路板用的薄銅) • 金屬捲片(裝飾、太陽能電池、燈具的反射片)
3.4.4 應用的膜層種類 3.4.5 應用範圍 3.4.6 產業範例1 3.4.7 產業範例2
3.4.1 水平連續式濺鍍系統
大樓惟幕玻璃生產線
3.4.2 垂直連續式濺鍍系統
3.3.2 電漿製程控制
3.3.2.1 工作原理 3.3.2.2 配置示意圖
3.3.2.1 工作原理
PEM
PEM software
Particle density Line intensity Actual value of density
Set-point value of density
Gas flow control
B. 化學氣相鍍膜(CVD) ‧ PECVD電漿輔助CVD ‧ ECR/ICP高密度電漿CVD
2.1.1 熱蒸著：鎢舟(鎢絲)型 待鍍物 氣體噴嘴 鍍材
工作壓力: 待鍍物
10-4~10-6 torr 氣體噴嘴
鎢舟
P
P
低電壓高電流電源供應器
鎢絲
2.1.2 熱蒸著：電子槍型
電子槍蒸發源
電子加速 撞擊鍍材
3.2.2 氣體
• 基本氣體
– Ar、He
• 反應氣體
– O2、H2、N2 – CF4、Cl2、HCl、BCl3、SF6
3.2.3 能量供應
• 微波電漿(Microwave,簡稱MW)
– 以GHz為主 – 2.45GHz為代表
• 射頻電漿(Radio Frequency,簡稱RF)
– 以MHz為主 – 13.56MH 電漿精煉 • 電漿熔融爐 • 電暈放電反應器 • 電漿放電洗淨 • 電漿開關 • 電漿磁流體 • 電漿照明
3.2 產生真空電漿的基本要素
3.2.1 真空技術 3.2.2 氣體 3.2.3 能量供應
3.2.1 真空技術
• 真空腔體 • 抽氣系統 • 供氣系統 • 電控系統
2.3 設備種類
• 批次(batch)型態 • 連續(inline)型態 • 捲膜(web)型態 • 集合(cluster)型態
3. 真空鍍膜技術與應用 - 濺鍍
• 真空電漿技術為現今高科技所依賴不可或 缺的重要科技
• 半導體工業、光電通訊工業、民生傳統工 業升級接需要這項重要的產業技術