어떻게?선택 PVD진공 코팅 장비: 재료, 공정, 코팅, 표적 및 가스

진공 코팅 기술은 전자제품과 자동차, 항공우주 및 의료기기 등 다양한 산업에서 필수적입니다.부식 저항과 같은 향상된 특성을 가진 얇은 필름의 퇴적을 가능하게합니다.올바른 진공 코팅 장비를 선택하는 것은 제품 품질, 생산 효율성,그리고 비용 효율성이 가이드에서는 제조업체가 정보에 기반한 선택을 할 수 있도록 주요 요소들인 제품 재료, 코팅 과정, 필름 유형, 대상 재료 및 공정 가스를 탐구합니다.

1제품 재료: 장비 선택의 기초

기판의 재료 (보여질 제품) 는 진공 코팅 프로세스와 호환성을 결정합니다. 다른 재료가 온도, 압력,그리고 플라즈마 환경.

1.1 금속 기판 (강철, 알루미늄, 구리, 티타늄)

금속 기판은 내구성 및 전도성으로 인해 널리 사용되며 대부분의 진공 코팅 프로세스에 적합합니다.자동차 부품이나 하드웨어와 같은 금속 부품의 대용량 생산,마그네트론 스프터링 시스템그들은 비교적 낮은 온도 (200~400°C) 에서 작동하여 금속 기판의 열 변형을 방지합니다. 예를 들어,스테인레스 스틸 설비에는 스크래치 저항성을 위해 티타늄 질산 (TiN) 의 자기트론 스프러팅이 있습니다.초밀 금속 부품에 대해 초밀 얇은 필름 (예: 전자 연결 장치) 을 필요로 합니다.전자 빔 (E-beam) 증발 시스템높은 퇴적 순도와 균일한 두께 조절을 제공하기 때문에 선호됩니다.

1.2 비금속 기판 (플라스틱, 유리, 세라믹)

비금속 기판은 온도와 플라스마에 더 민감하므로 전문 장비가 필요합니다.플라스틱 (ABS, PC, PP)열 저항성이 낮습니다 (일반적으로라디오 주파수 (RF) 스프터링 시스템또는플라즈마 증강 화학 증기 퇴적 (PECVD)RF 스프터링은 방온에서 작동하여 반사 방지 필름으로 플라스틱 렌즈를 코팅하기에 적합합니다.플라스틱 전자 장치에 다이렉트릭 필름을 저장하는 데 이상적입니다..유리 기판(예를 들어, 광학 렌즈, 디스플레이 패널) 는 더 높은 온도에 견딜 수 있습니다.열 증발 시스템또는이온 플래팅 (IP) 시스템열 증발은 유리 거울에 알루미늄 필름을 저장하는 데 비용 효율적입니다. IP 시스템은 기판을 이온으로 폭격함으로써 접착력을 향상시킵니다.스마트폰 화면과 같은 고부식 유리 애플리케이션에 적합하도록.세라믹(예를 들어, 치과 임플란트, 산업 부품) 는 높은 온도 안정성을 필요로 합니다.물리 증기 퇴적 (PVD) 마그네트론 스프터링또는화학 증기 퇴적 (CVD)CVD는 높은 온도에서 화학 반응으로 필름을 퇴적합니다. 실리콘 카바이드와 같은 단단하고 부식 저항성 필름으로 세라믹을 코팅하는 데 이상적입니다.

2코팅 프로세스: 요구 사항에 맞는 기술

진공 코팅 프로세스는 물리적 증기 퇴적 (PVD) 및 화학 증기 퇴적 (CVD) 으로 분류되며, 각각은 특정 필요에 맞춘 다른 하위 프로세스를 가지고 있습니다.

2.1 물리적 증기 퇴적 (PVD)

PVD는 진공에서 물질을 물리적인 방법으로 (부화 또는 스프터링) 기판에 저장하는 것을 포함한다. 얇고 고순도 필름 및 저온 응용 프로그램에서 선호됩니다.

•열 증발: 열을 사용하여 표적 물질을 증발시키고 기판에 응축합니다. 유리 또는 플라스틱에 금속 필름 (알루미늄, 금) 의 저비용, 대용량 생산에 적합합니다.장식용 코팅에 적합합니다 (e금으로 칠한 보석) 또는 반사 필름.

•전자선 증발: 전자 빔을 사용하여 표적을 녹이고 증발시켜 열 증발보다 더 높은 순도와 정밀도를 제공합니다. 불탄 금속 (통프겐,탄탈륨) 또는 산화물 (SiO2) 이 반도체 웨이퍼 또는 광 부품에.

•마그네트론 스프터링: 플라즈마를 사용하여 표적에서 기판에 원자를 스프러치합니다. DC (전도성 표적) 또는 RF (전도성 없는 표적) 구성으로 제공됩니다.훌륭한 필름 균일성과 접착력을 제공합니다., 기능적인 코팅에 이상적입니다 (예를 들어, 절단 도구에 TiN, 터치 스크린에 ITO).

•이온 접착 (IP): 스프터링과 이온 폭격을 결합하여 필름 부착과 밀도를 향상시킵니다. 마모 저항 코팅 (예를 들어 자동차 부품에 CrN) 또는 높은 내구성을 요구하는 장식 코팅에 적합합니다.

3코팅 유형: 원하는 특성을 위한 목표물 및 가스를 선택

퇴적될 필름의 종류 (금속, 다이 일렉트릭, 전도성, 딱딱하거나 장식성) 는 대상 재료와 공정 가스의 선택에 결정한다.

3금속 필름 (알루미늄, 금, 은, 구리)

금속 필름은 전도성, 반사성 또는 장식 목적으로 사용됩니다.금속 목표물소금, 금, 구리) 를 사용한다. 열 증발에서는 금속이 직접 증발하기 때문에 프로세스 가스가 필요하지 않다.아르곤 (Ar)이 가스는 무활성이고 금속 표적을 효과적으로 분출하기 때문에 주요 공정 가스입니다. 예를 들어, Ar 가스를 가진 알루미늄 표적이 태양 전지판에 반사 필름을 저장하는 데 사용됩니다.금 타겟은 전자제품의 전도성 필름에 사용됩니다..

3.2 다이렉트릭 필름 (SiO2, TiO2, Al2O3)

다이렉트릭 필름은 단열, 반사 방지 또는 보호 성질을 제공합니다.산화물 목표물(SiO2, TiO2) 는 RF 스프터링에 사용됩니다 (옥시드는 전도성이 없기 때문에).산소 (O2)필름의 산화 구조를 유지하기 위해 첨가됩니다. 예를 들어, 안경에 O2 가스 퇴적 반사 필름과 TiO2 표적이 있습니다. CVD의 경우,테트라에틸 오르토실리케이트 (TEOS) 와 같은 기체 전초 물질은 반도체에 SiO2 필름을 저장하는 데 사용됩니다..

3.3 전도성 산화물 필름 (ITO, AZO)

인디움 진산화 (ITO) 와 알루미늄 아연산화 (AZO) 는 터치스크린, 디스플레이 및 태양전지에 사용되는 투명한 전도성 필름이다.ITO 목표(인디엄-진산화물) 또는AZO 목표(알루미늄-진크 산화질소) 는 RF 스프터링에 사용됩니다. Ar (스프터링) 및 O2 (스티키오메트리를 제어하기 위해) 와 같은 공정 가스는 최적의 전도성과 투명성을 달성하기 위해 사용됩니다. 예를 들어,Ar/O2 가스 혼합물을 가진 ITO 표적이 스마트 폰 터치 스크린에 필름을 저장합니다..

3.4 단단한 코팅 (TiN, CrN, DLC)

단단한 코팅은 절단 도구, 자동차 부품 및 산업 부품에 사용되는 마모 저항과 내구성을 향상시킵니다.TiN 목표(티타늄 나이트라이드) 또는CrN 목표(크롬산화물) 는 마그네트론 스프터링 또는 이온 접착에 사용됩니다.질소 (N2)다이아몬드와 같은 탄소 (DLC) 필름은 PECVD를 통해 퇴적되어 메탄 (CH4) 또는 아세틸렌 (C2H2) 과 아르곤 가스를 사용하여 단단한낮은 마찰 코팅.

3.5 장식용 코팅 (TiN, ZrN, 크롬)

장식용 코팅 (금, 은, 검은색) 은 부식 저항성으로 미적 호소력을 제공합니다. 보석, 시계 및 소비자 전자제품에 사용됩니다.TiN 목표(황금색) 또는ZrN 목표(은은색) 은 마그네트론 스프터링으로 사용되며, N2 가스가 나이트라이드 필름을 형성합니다. 크롬 같은 코팅은크롬 표적DC 스프터링 시스템에서 Ar 가스를 사용해야 합니다.

4선택 기준의 요약

결론적으로, 올바른 진공 코팅 장비를 선택하는 것은 기판 물질의 열 및 화학적 특성을 고려하여 전체적인 접근이 필요합니다.원하는 코팅 프로세스의 기능, 그리고 필름의 기능적 요구 사항입니다. 적절한 목표 재료와 공정 가스와이 요소를 일치시키는 것은 최적의 필름 품질, 접착 및 성능을 보장합니다. 이 가이드를 활용함으로써,제조업체는 장비 선택 프로세스를 효율화하고 비용 효율적이고 고품질의 코팅 결과를 얻을 수 있습니다.