真空电镀工艺可能遇到的问题及对策
1.蒸发速率对蒸镀涂层的性能影响
蒸发速率的大小对沉积膜层的影响较大。由于低的沉积速率形成的膜层结构松散易产生大颗粒沉积,为保证涂层结构的致密性,选择较高的蒸发速率是十分安全的。当真空室内残余气体的压力一定时,则轰击基片的轰击速率即为定值。因此,选择较高沉积速率后的沉积的膜内所含的残余气体会得到减小,从减小了残余气体分子与蒸镀膜材的化学反应。故,沉积膜的纯度即可提高。应当注意的是,沉积速率如果过大可能增加膜的内应力,致使膜层内缺陷增大,严重时可导致膜层破。特别是,在反应蒸镀过程中,为了使反应气体与镀膜材料粒子能够进行充分的反应,可选择较低的沉积速率。当然,对不同的材料蒸镀应当选用不同的蒸发速率。作为沉积速率低会影响膜的性能的实际例子,是反射膜的沉积。如膜厚为600*10-8cm,蒸镀时间为3S时,其反射率为93%。但是,如果在同样的膜厚条件下将蒸速率放慢,采用10min的时间来完成膜的沉积。这时膜的厚度虽然相同。但是,反射率已下降到68%。
2.基片温度对蒸发涂层的影响
基片温度对蒸发涂层的影响很大。高的基片温度吸附在基片表面上的残余气体分子易于排出。特别是水蒸气分子的排除更为重要。而且,在较高的温度下不但易于促进物理吸附向化学吸附的转变,从而增加粒子之间的结合力。而且还可以减少蒸汽分子的再结晶温度与基片温度两者之间的差异,从而减少或消除膜基界面的内应力。此外,由于基片温度与膜的结晶状态有关,在基片温度低或不加热的条件下,往往容易形成非结晶态涂层。相反在较高温度时,则易于生成晶态涂层。提高基片温度也有利于涂层的力学性能的提高。当然,基片温度也不能过高,以防止蒸发涂层的再蒸发。
真空蒸发镀膜中采用的被镀材料称为薄膜材料,简称膜材或镀材。在溅射镀膜中称为靶材如果从所用薄膜材料的种类来看,主要分为以下几种薄膜材料。
(1)纯金属材料
对于纯金属材料,由于它的蒸发(升华)是单一的,因此,淀积到基体上的薄膜材料与从蒸发源上发出来的膜材完全相同。只要避免它在加热蒸发过程中杂志的混入,就可以得到组分单一的纯金属膜层。
(2)金属合金
蒸发合金时会出现分馏(成分的部分分离)。因为不同金属的蒸发速率的差异。
(3)绝缘体和介质
大多数绝缘体和介质蒸发时会发生分解,或与加热器材料发生化学变化。由于两者都和蒸发源温度有关。因此淀积膜的成分随蒸发源温度而变化。
何为国际检测标准的“真金”电镀呢?意思就是不锈钢真空电镀加工使用的靶材为真金,并且电镀中的铅,镍,镉等元素含量均符合环保控制范围,所以称之为符合标准检测的“真金”电镀。
产品进行不锈钢真空电镀加工后,会形成细密均匀的膜层,硬度高,结合力强,由于厚度比较高,更加耐磨防腐蚀。目前许多五金行业电镀都采用这种技术,如饰品电镀加工、钟表镀膜加工、数码配件镀膜、五金件镀膜等。