下面,詳細介紹真空鍍膜機的各部分組成及其工作原理:
1、真空主體:真空腔根據(jù)加工產(chǎn)品要求的各異,真空腔的大小也不一樣,目前應(yīng)用最多的有直徑1.3M、0.9M、1.5M、1.8M等,腔體由不銹鋼材料制作,要求不生銹、堅實等,真空腔各部分有連接閥,用來連接各抽氣泵浦?! ?/p>
2、輔助抽氣系統(tǒng):排氣系統(tǒng)為鍍膜機真空系統(tǒng)的重要部分,主要有由機械泵、增壓泵(主要介紹羅茨泵)、油擴散泵三大部分組成。此排氣系統(tǒng)采用"擴散泵+機械泵+羅茨泵+低溫冷阱+polycold"組成。排氣流程為:機械泵先將真空腔抽至小于2.0*10-2PA左右的低真空狀態(tài),為擴散泵后繼抽真空提供前提,之后當(dāng)擴散泵抽真空腔的時候,機械泵又配合油擴散泵組成串聯(lián),以這樣的方式完成抽氣動作?!?/p>
負偏壓的作用
提供粒子能量;
對于基片的加熱效應(yīng);
清除基片上吸附的氣體和油污等,有利于提高膜層結(jié)合強度;
活化基體表面;
對電弧離子鍍(Arc Ion Plating)中的大顆粒有凈化作用;
偏壓的分類
根據(jù)波形可分為:
直流偏壓
直流脈沖偏壓
直流疊加脈沖偏壓
雙極性脈沖偏壓
直流偏壓和脈沖偏壓的比較
傳統(tǒng)的電弧離子鍍是在基片臺上施加直流負偏壓控制離子轟擊能量, 這種沉積工藝存在以下缺點:
基體溫升高, 不利于在回火溫度低的基體上沉積硬質(zhì)膜。
高能離子轟擊造成嚴重的濺射, 不能簡單通過提高離子轟擊能量合成高反應(yīng)閾能的硬質(zhì)薄膜。
直流偏壓電弧離子鍍工藝中,為了抑制因離子對基體表面連續(xù)轟擊而導(dǎo)致的基體溫度過高,主要采取減少沉積功率、縮短沉積時間、采用間歇沉積方式等措施來降低沉積溫度,這些措施可以概括地稱為能量控制法'這種方法雖然可以降低沉積溫度,但也使薄膜的某些性能下降,同時還降低了生產(chǎn)效率和薄膜質(zhì)量的穩(wěn)定性,因此,難以推廣應(yīng)用。
脈沖偏壓電弧離子鍍工藝中,由于離子是以非連續(xù)的脈沖方式轟擊基體表面,所以通過調(diào)節(jié)脈沖偏壓的占空比,可改變基體內(nèi)部與表面之間的溫度梯度,進而改變基體內(nèi)部與表面之間熱的均衡補償效果,達到調(diào)控沉積溫度的目的。這樣就可以把施加偏壓的脈沖高度與工件溫度獨立分開(互不影響或影響很小)調(diào)節(jié),利用高壓脈沖來獲得高能離子的轟擊效應(yīng)以改善薄膜的組織和性能,通過降低占空比來減小離子轟擊的總加熱效應(yīng)以降低沉積溫度。