Resep Film Hias Lapisan Hitam

Lapisan ion resep film dekoratif hitam

1. Perbandingan bahan

⑴ TiC

TiC adalah film hitam keras yang paling umum dan ekonomis. Warna dapat mencapai lebih dalam, kinerja tahan aus juga sangat baik, tetapi warnanya tidak cukup sterling, selalu hitam sedikit kuning. Selain itu, karena titik lebur titanium relatif rendah, mudah untuk menghasilkan partikel besar ketika tergagap, sehingga sulit untuk meningkatkan sensitivitas optik. Kemampuan anti sidik jari juga tidak bagus, gosok kuning, menjadi buram.

（2） CrC

Nada keseluruhan dari CrC lebih baik dari pada TiC, yang kurang hitam tetapi lebih murni dan lebih putih. Karena perubahan kromium langsung dari keadaan padat menjadi gas selama sputtering, meskipun koefisien sputtering krom sangat besar dan laju deposisi lapisan film sangat cepat, kecerahan optisnya lebih baik daripada TiC. Perlindungan sidik jari juga lebih baik daripada TiC. Cr adalah bahan rapuh, dan tegangan sisa film ini sangat penting untuk ketahanan aus.

（3） TiAlC

TiCrAlC diuji dengan target bidang kecil, dan hasilnya menunjukkan bahwa sensitivitas cahaya dan ketahanan sidik jari sangat baik, yang mungkin memiliki dua alasan: (1) sensitivitas cahaya dan ketahanan sidik jari bahan itu sendiri baik; (2) menggunakan pemboman target pesawat. Ini juga memiliki ketahanan aus yang baik, yang mungkin disebabkan oleh: 1. (2) TiCrAlC sendiri relatif tahan aus; (3) kerapatan daya target pesawat kecil relatif tinggi, dan partikel yang menggerutu memiliki energi tinggi, sehingga film padat.

（4） TiCrAlC

TiCrAlC diuji dengan target bidang kecil, dan hasilnya menunjukkan bahwa sensitivitas cahaya dan ketahanan sidik jari sangat baik, yang mungkin memiliki dua alasan: (1) sensitivitas cahaya dan ketahanan sidik jari bahan itu sendiri baik; (2) menggunakan pemboman target pesawat. Ini juga memiliki ketahanan aus yang baik, yang mungkin disebabkan oleh: 1. (2) TiCrAlC sendiri relatif tahan aus; (3) kerapatan daya target pesawat kecil relatif tinggi, dan partikel yang menggerutu memiliki energi tinggi, sehingga film padat.

（5） TiCN

TiCN adalah film dengan kekerasan dan ketahanan aus yang baik. Warnanya bahkan bisa lebih hitam dari TiC. Tidak halus untuk disentuh dan memiliki perasaan lengket.

2. Konfigurasi mesin eksperimental

（1） Sumber Daya

1) catu daya frekuensi menengah AE

Keakuratan sumber daya AE sangat tinggi, persyaratan untuk bahan target tidak tinggi, kemampuan perlindungan diri dari sumber daya relatif kuat, sehingga persyaratan untuk kondisi eksternal seperti tingkat vakum lebih ketat, mudah dipadamkan. Film CrC berlapis memiliki ketahanan cahaya dan sidik jari yang baik, tetapi warnanya hitam dengan biru. Ketahanan abrasi juga merupakan yang terbaik dari catu daya yang diuji.

2） Catu daya frekuensi menengah Xinda

Kekuatan catu daya baru lebih besar, dapat digunakan secara paralel dengan salah satu kelebihannya. Film CrC berwarna hitam tapi putih, dan ketahanan aus lebih buruk daripada kekuatan AE .

3） Catu daya frekuensi menengah Sp

Stabilitas catu daya shengpu lebih buruk daripada catu daya lainnya, dan daya sebenarnya tidak besar. Film CRC berlapis agak kuning dan tidak dipakai dengan baik.

4 tech Teknologi daya   catu daya frekuensi menengah

Power tech power adalah yang terbesar, tetapi dalam penggunaan daya rendah ketika cahaya tidak stabil, daya tinggi ketika kebisingan lebih besar.

5） Catu daya Sheng pu DC

Cahaya dari catu daya dc berwarna biru, yang menunjukkan bahwa partikel yang menggerutu memiliki energi yang lebih tinggi. Namun, efek histeresis lapisan daya dc serius, dan kontrol warnanya sulit.

（2） target magnetron gagap

1） Target kromium berpendingin air langsung VS target kromium berpendingin air tidak langsung

Target pendinginan air langsung dapat menggunakan catu daya yang lebih tinggi karena efek pendinginannya yang lebih baik. (Umumnya, kepadatan daya pendinginan langsung adalah 25W / cm2, dan intercooling adalah 15 ~ 20W / cm2). Partikel logam yang berantakan lebih halus. Dalam pengujian listrik, target chromium berpendingin air langsung menggunakan catu daya xinda dan catu daya AE, sedangkan target chromium berpendingin air tidak langsung menggunakan catu daya shengpu. Hasilnya, lapisan CrC dari target chromium berpendingin air langsung memiliki kinerja yang lebih baik (catu daya juga memiliki efek). Selain itu, keracunan target chromium berpendingin air langsung dangkal dan waktu pencucian target pendek. Selain itu, ketika target kromium berpendingin air tidak langsung terhubung ke catu daya AE, kilauan itu biru, partikel-partikel yang mengotori memiliki energi tinggi, dan kemurnian Cr lebih tinggi daripada target kromium berpendingin air langsung, sehingga dimungkinkan untuk mendapatkan lapisan yang lebih baik. Ketika daya adalah 3KW dan tingkat vakum 0,1pa, itu juga dapat digunakan untuk menetapkan eksperimen pengeboman target kolom.

Target pesawat VS target silinder

Target planar mendingin lebih baik daripada target silindris, sehingga film yang lebih baik biasanya diproduksi. Karena tempat etsa target planar tidak berubah-ubah, tidak mudah diracuni, dan film yang lebih tebal dapat diperoleh. Tes saat ini adalah pemboman catu daya dc, substrat, dan kemudian penggunaan sumber daya film lapisan daya menengah frekuensi, hasilnya adalah beberapa jam mengupas film, tidak ada perbandingan keuntungan dan kerugian dari target pesawat dan target silinder. Adalah perlu untuk menggunakan target busur untuk membombardir substrat, dan menggunakan target pesawat untuk plating film, untuk melihat apakah kinerja film berlapis ditingkatkan?

Medan magnet (non-equilibrium VS equilibrium)

Tujuan dari menggunakan medan magnet non-kesetimbangan adalah untuk memperluas area plasma, meningkatkan energi partikel yang tersimpan pada benda kerja, dan dengan demikian meningkatkan ketahanan aus. Namun, hasil eksperimen menunjukkan bahwa ketahanan aus film setelah medan magnet kesetimbangan tidak berubah secara signifikan, tetapi sensitivitas cahaya dan resistensi sidik jari menurun. Menurut situasi permukaan target setelah mengubah medan magnet, cahaya di dekat permukaan target melemah, dan cahaya di tempat yang lebih jauh dari target ditingkatkan, yang menunjukkan bahwa area plasma setelah berubah menjadi Medan magnet-equilibrium memang diperluas. Selain itu, arus bias juga meningkat, menunjukkan bahwa laju ionisasi juga meningkat. Sedangkan untuk kenaikan tegangan catu daya, itu mungkin disebabkan oleh melemahnya medan magnet secara umum, dan tidak disebabkan oleh ketidakseimbangan. Mengapa percobaan berubah berbeda dari yang diharapkan? Saya pikir ada beberapa alasan sebagai berikut: a memiliki tingkat non-equilibrium yang tinggi, membuat daerah plasma terlalu besar dan energi dari partikel yang disimpan terlalu besar. Selain itu, laju pengendapan meningkat setelah wilayah plasma mengembang. Karena itu, kenyamanan optik berkurang, sedangkan ketahanan aus tidak meningkat secara signifikan. Ketika kekuatan sumber daya b meningkat, jumlah sputtering meningkat, laju pengendapan meningkat, dan urutan cahaya terpengaruh. C tidak mendapatkan proses pelapisan terbaik selama uji listrik, dan hasil percobaan memiliki beberapa kesalahan.

Pasangan sasaran VS sasaran kembar

Efek debit cahaya pada target pasangan jauh lebih baik daripada target kembar. Menurut persyaratan yang berbeda, penempatan tertutup dan penempatan cermin dapat diadopsi untuk target.

(3) sumber tambahan (filamen)

Untuk proses pelapisan target satu kolom, jika tidak ada filamen, warna film tidak seragam, mudah berwarna, urutan cahaya dan efek sidik jari sangat buruk; Untuk frekuensi menengah, efek penambahan filamen tidak jelas. Dalam proses pelapisan, aliran C2H2 sedikit meningkat setelah menambahkan filamen, menunjukkan bahwa filamen memainkan peran tertentu dalam ionisasi, tetapi tidak banyak. Fungsi lain dari filamen adalah untuk memanaskan benda kerja. Dibandingkan dengan tabung pemanas, pemanasan tumbukan elektron pemanas tidak hanya meningkatkan suhu benda kerja, tetapi juga memberikan atom awal energi kinetik, meningkatkan kemampuan difusi dan meningkatkan aktivitas lapisan film.

（3 positions posisi pipa gas

Saat ini, tiga metode ventilasi yang layak diusulkan: 1) trakea ditempatkan di antara target frekuensi menengah untuk meningkatkan laju ionisasi gas reaksi; 2) trakea di sebelah target, tujuannya adalah trakea di sebelah target sebagai sumber ionisasi, target lain sebagai sumber sputtering; 3) gas yang bekerja di dekat target sputtering, gas reaksi di dekat benda kerja, untuk memperlambat keracunan target.

3. Perbandingan metode pelapisan ( frekuensi med ium vs target sentral + filamen)

Secara teoritis, laju ionisasi frekuensi menengah jauh lebih tinggi daripada target kolom tunggal. Tetapi menurut hasil percobaan, pelapisan frekuensi menengah memang memiliki keunggulan tertentu dalam warna, cahaya dan ketahanan sidik jari, tetapi dalam hal ketahanan aus lebih buruk. Alasannya mungkin sebagai berikut: a dari perspektif cahaya, sebagian besar cahaya menggunakan catu daya frekuensi menengah berwarna putih (cahaya putih adalah kombinasi merah, oranye, kuning, hijau, biru, danau, dan ungu), dan energinya lebih rendah daripada cahayanya yang dihasilkan oleh catu daya dc. Ketika b MENGGUNAKAN catu daya frekuensi menengah, umumnya medan magnet berorientasi, dan partikel sputtering terkonsentrasi dalam satu arah, sehingga cahayanya bisa kuat. Plasma terputus-putus di jalur benda kerja, dan dengan demikian film terputus.   Target adalah 360 ° dan medan magnet kolom tunggal, sputtering partikel didistribusikan secara merata di sekitar target, kepadatan partikel juga tidak tinggi, didistribusikan secara merata dalam orbit benda kerja, pertumbuhan film adalah seragam yang terus tumbuh lambat; Lapisan frekuensi C sedang memiliki tingkat ionisasi yang lebih tinggi dan juga dipengaruhi oleh tekanan bias. Kekerasan film yang diperoleh ditingkatkan, yang kondusif untuk efek anti-sidik jari, sedangkan tegangan sisa meningkat, yang berdampak pada ketahanan aus. Dua target frekuensi menengah adalah kutub Yin dan Yang satu sama lain. Ketika sputtering sebagai katoda, target sebagai anoda didinginkan untuk mengurangi partikel besar dan meningkatkan tatanan cahaya.

Pengaruh parameter proses

（ 1 ） Setelah tekanan bias adalah untuk memberi ion energi tambahan, sehingga pengendapan film lebih padat, tetapi tekanan yang sesuai juga meningkat. Laju ionisasi dari sputtering magnetron adalah antara 10% dan 20%, dibandingkan dengan 20% untuk 40% katoda panas dan 60% hingga 90% multi-busur, laju ionisasi sangat rendah. Karbon dalam film berasal dari C2H2, sedangkan C2H2 hanya dapat disimpan dalam film setelah diionisasi menjadi C + dan CH + (beberapa C2H2 dicampur dengan film), sehingga elemen C dalam film dipengaruhi oleh bias sebelum disimpan pada benda kerja .Ketika bias tinggi, backsplash dari C + dari ion logam untuk membuat warna keseluruhan film lebih ringan. Selain itu, dengan meningkatnya bias, kekerasan film meningkat, yang kondusif untuk efek anti-sidik jari film, tetapi tidak kondusif bagi cahaya.

（2） Rasio tugas dapat dipahami sebagai pelapisan terhadap waktu bias benda kerja, semakin besar rasio tugas, keseluruhan yang diterapkan pada energi ion lebih besar, meningkatkan kekerasan film, kondusif untuk kemampuan mencegah sidik jari, tetapi rasio tugas terlalu tinggi mudah untuk memicu.

（3） Seperti yang disebutkan di atas, laju ionisasi magnetron sputtering rendah, menghasilkan lebih sedikit energi tambahan yang diterapkan oleh tegangan bias. Oleh karena itu, energi awal partikel sputtering dan hilangnya energi partikel sebelum mereka disimpan pada benda kerja menjadi lebih penting. Semakin besar sumber daya, semakin besar energi awal partikel sputtering. Jadi daya tinggi kondusif untuk ketahanan aus film.

（4） Semakin tinggi vakum lapisan, semakin sedikit waktu tumbukan partikel, semakin sedikit energi yang hilang dari partikel, dan semakin baik ketahanan abrasi lapisan. Saat ini, metode pembentukan film tekanan rendah yang relatif populer memiliki tingkat vakum kurang dari atau sama dengan 0,1pa, dan bahan target tergores lebih merata ketika tingkat vakum tinggi.

（5） Target jarak dasar dengan proses filamen target kolom tunggal, penggunaan 12 batang dari bingkai balik besar listrik TiC, hasilnya adalah bahwa tingkat cahaya dan efek anti sidik jari telah meningkat secara signifikan, dan warnanya juga ke 8 batang dari bingkai balik kecil untuk beberapa hitam, tidak begitu kuning, tetapi banyak ketahanan aus yang buruk.

（6） Kontrol aliran C2H2 memiliki pengaruh besar pada kinerja film. Secara umum, cara cepat pertama dan lambat diadopsi. C2H2 mengalir ke awal terlalu besar, film mudah berwarna-warni, dan tekanannya besar, tidak tahan aus; Pada awalnya, aliran C2H2 terlalu kecil, dan kekerasan film berkurang. Tidak tahan aus, dan waktunya lama. Kondisi cahaya tidak bagus. Umumnya pada awal aliran C2H2 pada akhir lapisan C2H2 mengalir sekitar sepertiga dari barang.

Parameter yang disebutkan di atas ditambah medan magnet dari target sputtering adalah faktor paling penting yang mempengaruhi energi ion pengendapan dan tegangan sisa film. Hanya mereka yang cocok, dapat memperoleh teknologi pelapisan terbaik, mendapatkan kualitas film terbaik.

（7） Lapisan transisi TiN tujuan penambahan lapisan transisi TiN adalah untuk menambah lapisan bawah yang keras dan mendapatkan lapisan film yang lebih tahan aus. Namun, hasil percobaan menunjukkan bahwa ketahanan aus dari proses filamen target satu-posting dengan lapisan transisi TiN ditingkatkan, tetapi tidak ada perubahan yang signifikan untuk proses pelapisan frekuensi menengah. Mungkin karena kekerasan film dari proses filamen target kolom tunggal tidak setinggi proses frekuensi menengah. Selain itu, waktu lapisan transisi TiN relatif singkat, yang tidak memainkan peran menambahkan lapisan bawah keras.

（8） Latar belakang vakum semakin tinggi vakum latar belakang, semakin sedikit kotoran yang dimasukkan saat pelapisan, sehingga warna film lebih murni.

（9） Waktu pelapisan waktu terlalu lama, akan membuat film dengan urutan cahaya dan efek anti-sidik jari berkurang, dan, peningkatan waktu, ketebalan film, stres akan meningkat, dapat membuat ketahanan aus berkurang.

（10） Lapisan transisi logam diperlukan untuk membombardir benda kerja sebelum melapisi untuk menghilangkan lapisan oksida di permukaan. Diperlukan backsplash partikel pembombardir (energi pada 100eV). Tegangan bias tinggi diperlukan untuk menerapkan energi tambahan ke ion. Namun, magnetron sputtering (umumnya, energi awal partikel adalah 2 ~ 20eV) memiliki tingkat ionisasi yang rendah, lebih sedikit ion yang dihasilkan, lebih sedikit energi tambahan yang diterapkan oleh tegangan bias dan kesulitan dalam menghilangkan lapisan oksida. Lapisan transisi logam yang diendapkan (soft layer) ACTS sebagai pita geser, memungkinkan "selip relatif" tertentu antara matriks dan TiC pada tingkat tekanan rendah. Tetapi lapisan transisi logam yang terlalu tebal akan melunakkan matriks dan mengurangi ketahanan aus.

（11） Selain itu, Ar dapat menggantikan gas yang teradsorpsi dari benda kerja dan meningkatkan kekosongan latar belakang. Karena efeknya yang kecil, tes tidak melihat efek yang jelas .

（12） Setelah pembersihan pembersihan lapisan dapat menghapus film C gratis, tingkatkan efek sidik jari film. Tetapi apakah itu memiliki efek seperti itu masih harus diuji.

IKS PVD , sumber ion , sistem pelapisan sputtering frekuensi sedang , hubungi ： iks.pvd@foxmail.com