真空鍍膜技術(shù)又稱為物理氣相沉積(PVD),是指在真空條件下,利用各種物理方法,將鍍料氣化成原子、分子或使其離子化為離子,直接沉積到基體表面上的方法,主要包括真空蒸鍍、濺射鍍膜、離子鍍膜等。
TG系列離子鍍膜機是利用其中的離子鍍膜技術(shù),離子鍍膜技術(shù)是在真空蒸發(fā)和真空濺射兩種鍍膜技術(shù)的基礎上發(fā)展起來的一種新的鍍膜技術(shù),這種鍍膜技術(shù)由于在膜的沉積過程中基片始終受到高能離子的轟擊而十分清潔,因此它與蒸發(fā)鍍膜和濺射鍍膜相比較,具有一些列的優(yōu)點。
離子鍍膜技術(shù)的沉積原理可以簡單描述如下:
真空系統(tǒng)對鍍膜真空室進行抽真空,當鍍膜真空室被抽到10-3Pa左右的真空度以后,通過充氣系統(tǒng)向鍍膜腔體通入氬氣使其內(nèi)部壓力穩(wěn)定在10-1Pa,這時當基片相對蒸發(fā)源加上負高壓之后?;c蒸發(fā)源之間形成一個等離子區(qū)。由于處于負高壓的基片,被等離子體所包圍,不斷受到等離子體中的離子沖擊,因此它就可以有效的消除基片表面上所吸收的氣體和污物。使成膜過程中的膜層表面始終保持著清潔狀態(tài)。與此同時電弧蒸發(fā)源通過低壓電弧放電使膜材蒸發(fā)為氣態(tài),這些膜材蒸氣粒子由于受到等離子體中正離子和電子的碰撞,其中一部分被電離成正離子,正離子在負高壓電場的作用下,被吸引到基片上成膜。
電弧離子鍍的基本組成包括真空鍍膜室、陰極靶弧源、被鍍工件、負偏壓電源、真空系統(tǒng)等,如圖所示。陰極電弧蒸發(fā)源是電弧離子鍍的核心,它所產(chǎn)生的金屬等離子體自動維持陰極和鍍膜室之間的弧光放電。微小的弧斑在陰極靶面迅速徘徊,弧斑的電流密度很大,達到105-107A/cm2,電壓為20V左右。由于微弧能量密度非常大,弧斑發(fā)射金屬蒸汽流的速度可以達到108m/s。陰極靶本身既是蒸發(fā)源又是離化源。
基于以上原理開發(fā)設計的TG系列鍍膜機的結(jié)構(gòu)組成如下圖
該機型實際設備照片: