PVD開發(fā)基礎(chǔ)講義

1、制工部pvd社團(tuán)系列教材 pvd技朮簡介技朮簡介 蘇會(huì)軍 2007.11.13 制工部pvd社團(tuán)系列教材 報(bào)告大綱報(bào)告大綱 pvd技朮基礎(chǔ)理論介紹技朮基礎(chǔ)理論介紹 1. pvd工藝流程工藝流程 2. pvd技朮發(fā)展應(yīng)用技朮發(fā)展應(yīng)用3. 制工部pvd社團(tuán)系列教材 1.pvd介紹介紹 pvd技朮基礎(chǔ)理論介紹技朮基礎(chǔ)理論介紹 制工部pvd社團(tuán)系列教材 2.pvd原理原理 pvd(physical vapor deposition)即物理氣相沉積技即物理氣相沉積技 朮朮即在電場作用下形成的等離子體中即在電場作用下形成的等離子體中, 塊體材料被塊體材料被 濺射出來濺射出來, 而沉積在工件表面而沉積在工件

2、表面, 形成一定厚度的薄膜形成一定厚度的薄膜. 濺射出的靶材粒子濺射出的靶材粒子 氣體離子氣體離子 電子電子 靶材靶材 工件工件 制工部pvd社團(tuán)系列教材 氬氣在電場作用下被離化同時(shí)被加速氬氣在電場作用下被離化同時(shí)被加速, , 向加有負(fù)向加有負(fù) 電壓的靶面飛去電壓的靶面飛去, , 轟擊轟擊靶材靶材表面，引起表面，引起靶材靶材表面各種表面各種 粒子，如原子、分子或團(tuán)束逸出粒子，如原子、分子或團(tuán)束逸出即產(chǎn)生即產(chǎn)生濺射。濺出的濺射。濺出的 中性原子中性原子與真空腔內(nèi)同時(shí)被離化的氣體粒子反應(yīng)而與真空腔內(nèi)同時(shí)被離化的氣體粒子反應(yīng)而沉沉 積到工件積到工件表面表面上，上，於是於是形成形成了一定厚度的了一定厚

3、度的膜層。膜層。 2. 1 pvd過程 制工部pvd社團(tuán)系列教材 第一步氣體離化第一步氣體離化 e ar+ ar 能量 離子化離子化 argon 氣體團(tuán) ar + e ar+ +2e 以以tin為例為例, 過程如下過程如下: 制工部pvd社團(tuán)系列教材 第二步 濺射 ar+ + ti ti(atom) +ar+ 靶材 被濺射出 的靶材粒 子 power 氣體離子 ar+ 接地 制工部pvd社團(tuán)系列教材 第三步 反應(yīng)成膜 ar+ + n2 2n +ar+ ti + n tin 基底材料 制工部pvd社團(tuán)系列教材 3. pvd生產(chǎn)流程圖生產(chǎn)流程圖 制工部pvd社團(tuán)系列教材 4. pvd設(shè)備設(shè)備 4.

4、1 清洗線清洗線 制工部pvd社團(tuán)系列教材 : : 工件工件 : : 工件的運(yùn)動(dòng)軌跡工件的運(yùn)動(dòng)軌跡 : : 靶材靶材tn : : 反應(yīng)氣體反應(yīng)氣體 真空室前門真空室前門 t1 t2t3t4 4.2 鍍膜機(jī)鍍膜機(jī) 單筒式鍍膜機(jī)單筒式鍍膜機(jī) 制工部pvd社團(tuán)系列教材 t1t2 : : 工件工件 : : 工件的運(yùn)動(dòng)軌跡工件的運(yùn)動(dòng)軌跡 : : 靶材靶材tn : : 反應(yīng)氣體反應(yīng)氣體 (n2, c2h2)(n2, c2h2) t3t4 t5t6 t7t8 連續(xù)式鍍膜機(jī)連續(xù)式鍍膜機(jī) 制工部pvd社團(tuán)系列教材 設(shè)備 真空系統(tǒng)激發(fā)系統(tǒng)電控系統(tǒng) plc粗抽 加熱系統(tǒng) 細(xì)抽加熱管紅外線電源工件偏壓靶材觸摸屏 機(jī)械

5、泵 羅茨泵 擴(kuò)散泵 分子泵 直流 射頻 中頻 平面 圓柱 直流 單向或雙 向脈沖 制工部pvd社團(tuán)系列教材 掛具設(shè)計(jì)掛具設(shè)計(jì) 設(shè)備設(shè)備 真空真空 系統(tǒng)系統(tǒng) 電控電控 系統(tǒng)系統(tǒng) 激發(fā)激發(fā) 系統(tǒng)系統(tǒng) 加熱加熱 系統(tǒng)系統(tǒng) 氣體氣體 材料材料 靶材靶材 基材基材 制程制程 偏壓電源偏壓電源 氣路氣路 膜系設(shè)計(jì)膜系設(shè)計(jì) 真空度真空度 鍍膜時(shí)間鍍膜時(shí)間 工件旋轉(zhuǎn)速度工件旋轉(zhuǎn)速度 濺射電源濺射電源 旋轉(zhuǎn)方式旋轉(zhuǎn)方式 裝夾系統(tǒng)裝夾系統(tǒng) 遮蔽系統(tǒng)遮蔽系統(tǒng) 材料材料 （sus, ti） 等離子監(jiān)控儀等離子監(jiān)控儀 (pem) 氣體分壓控制器氣體分壓控制器 ( ogc) 殘余氣體分析儀殘余氣體分析儀 (rga) 氣體

6、流量控制器氣體流量控制器 (mfc) 監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng) 膜厚膜厚 可靠度可靠度 耐磨耗耐磨耗 光澤度光澤度 色差色差 硬度硬度 附著力附著力 檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng)環(huán)境環(huán)境 濕度濕度 潔淨(jìng)度潔淨(jìng)度 防震動(dòng)防震動(dòng) 防靜電防靜電 溫度溫度 流量流量 分壓分壓 位置位置 電流電流電壓電壓 功率功率 電流電流 電壓電壓 佔(zhàn)空比佔(zhàn)空比 o2ar c2h2n2 tini crzr sus ti 塑膠塑膠 公轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn) 自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn) 可操作性可操作性 形狀形狀尺寸尺寸彈性彈性 導(dǎo)電性導(dǎo)電性 制工部pvd社團(tuán)系列教材 5. pvd檢驗(yàn)規(guī)範(fàn)一覽表檢驗(yàn)規(guī)範(fàn)一覽表 制工部pvd社團(tuán)系列教材 6.材質(zhì)要求材質(zhì)要求 哪些材質(zhì)可以哪些

7、材質(zhì)可以pvd?pvd? 1.1.不銹鋼、高速鋼、鎢鋼、玻璃基板不銹鋼、高速鋼、鎢鋼、玻璃基板 2.2.電鍍處理後的銅合金、鋅合金電鍍處理後的銅合金、鋅合金 3.3.電鍍處理後的電鍍處理後的absabs、pcpc、abs+pcabs+pc pvd技朮基礎(chǔ)理論介紹技朮基礎(chǔ)理論介紹 制工部pvd社團(tuán)系列教材 v高金屬質(zhì)感和艷麗飽滿的色彩效果高金屬質(zhì)感和艷麗飽滿的色彩效果 v優(yōu)異的功能性優(yōu)異的功能性(與基材的良好結(jié)合高的硬度和耐磨與基材的良好結(jié)合高的硬度和耐磨 性等性等) v底材選擇的多樣化底材選擇的多樣化(如不鏽鋼鈦合金甚至鋁合金如不鏽鋼鈦合金甚至鋁合金) v制程的良好的穩(wěn)定性和再現(xiàn)性制程的良好的

8、穩(wěn)定性和再現(xiàn)性 v適應(yīng)現(xiàn)代環(huán)保潮流適應(yīng)現(xiàn)代環(huán)保潮流 pvd發(fā)展應(yīng)用發(fā)展應(yīng)用 制工部pvd社團(tuán)系列教材 8.真空技術(shù)的應(yīng)用真空技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)域 平面顯示器產(chǎn)業(yè)平面顯示器產(chǎn)業(yè) 電腦資訊產(chǎn)業(yè)電腦資訊產(chǎn)業(yè) 光儲(chǔ)存媒體光儲(chǔ)存媒體 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè) 通訊產(chǎn)品通訊產(chǎn)品 消費(fèi)性電子消費(fèi)性電子 汽車工業(yè)汽車工業(yè) 軍事航空航海軍事航空航海 pvd發(fā)展應(yīng)用發(fā)展應(yīng)用 制工部pvd社團(tuán)系列教材 9.9.真空鍍膜技術(shù)在富士康的應(yīng)用真空鍍膜技術(shù)在富士康的應(yīng)用 不銹鋼手機(jī)殼裝飾膜不銹鋼手機(jī)殼裝飾膜 手機(jī)視窗半透膜手機(jī)視窗半透膜 金屬化裝飾性鍍膜金屬化裝飾性鍍膜 金屬質(zhì)感非導(dǎo)電膜金屬質(zhì)感非導(dǎo)電膜nc-vmnc-vm tf

9、t-lcdtft-lcd 光學(xué)鍍膜光學(xué)鍍膜 emiemi處理處理 刀模具鍍膜刀模具鍍膜 pvd發(fā)展應(yīng)用發(fā)展應(yīng)用 制工部pvd社團(tuán)系列教材 pvd產(chǎn)品展示產(chǎn)品展示 pvd技朮基礎(chǔ)理論介紹技朮基礎(chǔ)理論介紹 制工部pvd社團(tuán)系列教材 二二.pvd工藝流程工藝流程 清洗清洗 pvd核心工藝核心工藝 鍍膜鍍膜 為了更好的講解為了更好的講解pvd技朮的具體工藝流程，我們技朮的具體工藝流程，我們 以目前生產(chǎn)的以目前生產(chǎn)的n專案前蓋的專案前蓋的pvd過程講解過程講解pvd工藝工藝 pvd工藝流程工藝流程 制工部pvd社團(tuán)系列教材 上 掛 清 洗 烘 烤 鍍 膜 下 掛 入 庫 全 檢 來 料 抽 檢 涂 抗

10、指 紋 油 u v 終檢 pvd工藝流程工藝流程pvd工藝流程 制工部pvd社團(tuán)系列教材 為什麼要清洗？清洗的效果有什麼影響？為什麼要清洗？清洗的效果有什麼影響？ 清洗效果的好壞清洗效果的好壞,直接關(guān)系到金屬表面防護(hù)層的直接關(guān)系到金屬表面防護(hù)層的 附著力附著力,可保証涂層不脫落可保証涂層不脫落,不起泡不起泡,不產(chǎn)生裂紋不產(chǎn)生裂紋,保証保証 防銹封存防銹封存,表面改性表面改性,轉(zhuǎn)化膜質(zhì)量轉(zhuǎn)化膜質(zhì)量,是后續(xù)工序順利進(jìn)行是后續(xù)工序順利進(jìn)行 不可少的工序不可少的工序.而清洗效果又與清洗工藝密不可分而清洗效果又與清洗工藝密不可分,如如 何有效而合理地制定清洗工藝何有效而合理地制定清洗工藝,將是整個(gè)清洗效

11、果的將是整個(gè)清洗效果的 至關(guān)因素至關(guān)因素. 制工部pvd社團(tuán)系列教材 清洗流程介紹清洗流程介紹 酸洗酸洗 脫脂脫脂 除蠟除蠟 上掛上掛 慢拉慢拉 切水切水 烘烤烘烤 pvd工藝流程工藝流程 制工部pvd社團(tuán)系列教材 清洗清洗-上掛上掛 首先將產(chǎn)品上掛到清洗治具要求 戴專用手套并且在手套外戴指套。 上掛后的 清洗掛具 pvd工藝流程工藝流程 制工部pvd社團(tuán)系列教材 清洗清洗-除蠟除蠟 超聲波清洗除蠟超聲波清洗除蠟清清 洗后有三道軟水槽清洗洗后有三道軟水槽清洗 具體參數(shù)如下具體參數(shù)如下 除蠟槽軟水槽 溫度805555 時(shí)間360s30s 搖擺25次/分25次/分 酸鹼性鹼性 pvd工藝流程工藝流

12、程 制工部pvd社團(tuán)系列教材 超聲波清洗原理超聲波清洗原理 超聲波是利用超聲波空化沖擊效益超聲波是利用超聲波空化沖擊效益.由超聲波由超聲波 發(fā)振箱發(fā)出高頻高壓振蕩信號發(fā)振箱發(fā)出高頻高壓振蕩信號,經(jīng)換能器巒換為機(jī)經(jīng)換能器巒換為機(jī) 械振動(dòng)傳入到清洗介質(zhì)中去械振動(dòng)傳入到清洗介質(zhì)中去.以連續(xù)不斷的方式產(chǎn)以連續(xù)不斷的方式產(chǎn) 生幅射狀連續(xù)傳播的超聲波束生幅射狀連續(xù)傳播的超聲波束,它在介質(zhì)中傳播時(shí)它在介質(zhì)中傳播時(shí) 會(huì)產(chǎn)生成千上萬個(gè)負(fù)壓小氣泡會(huì)產(chǎn)生成千上萬個(gè)負(fù)壓小氣泡,這些小氣泡在一定這些小氣泡在一定 壓力下壓力下,在清洗物體表面形成一連串密集的爆炸在清洗物體表面形成一連串密集的爆炸, 不斷沖擊被清洗物體的表

13、面不斷沖擊被清洗物體的表面,包括穿透到被清洗物包括穿透到被清洗物 的另一側(cè)面的另一側(cè)面,以及所有侵入介質(zhì)中的內(nèi)腔以及所有侵入介質(zhì)中的內(nèi)腔,盲孔盲孔,狹狹 縫將清洗物表面附著的污垢剝落縫將清洗物表面附著的污垢剝落,達(dá)到完美的清洗達(dá)到完美的清洗 效果。效果。 制工部pvd社團(tuán)系列教材 超聲波振頻的調(diào)整超聲波振頻的調(diào)整 超聲波清洗主要靠空穴的作用超聲波清洗主要靠空穴的作用,聲學(xué)參數(shù)和清洗液的聲學(xué)參數(shù)和清洗液的 物理化學(xué)性質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì).但是影響產(chǎn)生空穴的主要因素有哪些但是影響產(chǎn)生空穴的主要因素有哪些 呢呢: 1.超聲波聲強(qiáng)超聲波聲強(qiáng)(聲壓聲壓).在液體中只有交奕聲壓幅值超在液體中只有交奕聲壓幅值超

14、過靜壓力時(shí)才出現(xiàn)負(fù)壓過靜壓力時(shí)才出現(xiàn)負(fù)壓,而負(fù)壓要超過液體強(qiáng)度才產(chǎn)而負(fù)壓要超過液體強(qiáng)度才產(chǎn) 生空穴生空穴,使液體產(chǎn)生空穴的最低聲強(qiáng)為空化閥使液體產(chǎn)生空穴的最低聲強(qiáng)為空化閥.聲強(qiáng)的聲強(qiáng)的 選擇選擇12w/cm2,當(dāng)聲強(qiáng)增加時(shí)當(dāng)聲強(qiáng)增加時(shí),空化強(qiáng)度也增大空化強(qiáng)度也增大,同時(shí)同時(shí), 空穴的數(shù)量也增加空穴的數(shù)量也增加,有利于清洗有利于清洗. 2.超聲波的頻率超聲波的頻率2050khz內(nèi)內(nèi),當(dāng)頻率較小時(shí)當(dāng)頻率較小時(shí),噪音較噪音較 大大. 3.液體表面張力大液體表面張力大,則空穴崩潰時(shí)釋放的能量也大則空穴崩潰時(shí)釋放的能量也大 制工部pvd社團(tuán)系列教材 但如何選擇超聲波強(qiáng)度但如何選擇超聲波強(qiáng)度,將是一個(gè)至關(guān)

15、重要的問題將是一個(gè)至關(guān)重要的問題,聲聲 波強(qiáng)度太大波強(qiáng)度太大,將腐蝕材料基體，對材料產(chǎn)生蝕點(diǎn)，超聲將腐蝕材料基體，對材料產(chǎn)生蝕點(diǎn)，超聲 波強(qiáng)度太弱，又達(dá)不到清洗效果波強(qiáng)度太弱，又達(dá)不到清洗效果.以鋁材為例以鋁材為例:鋁合金鋁合金 是一種有色金屬是一種有色金屬,密度是密度是2.7g/cm3,它在頻率為它在頻率為28khz 以上的超聲波內(nèi)清洗時(shí)以上的超聲波內(nèi)清洗時(shí),材料表面將會(huì)產(chǎn)生蝕點(diǎn)材料表面將會(huì)產(chǎn)生蝕點(diǎn)(白點(diǎn)白點(diǎn)). 但對于鈦合金來說但對于鈦合金來說,又不一樣又不一樣,鈦合金密度為鈦合金密度為4.5g/cm3, 介于鋁和鋼介于鋁和鋼(7.8g/cm3)之間之間,它在它在48khz的超聲波下也的超

16、聲波下也 很難產(chǎn)生蝕點(diǎn)很難產(chǎn)生蝕點(diǎn).因此因此,對于各種不同型號的材料來說對于各種不同型號的材料來說,應(yīng)應(yīng) 嚴(yán)格分析其物理化學(xué)性能嚴(yán)格分析其物理化學(xué)性能,采用不同頻率的超聲波采用不同頻率的超聲波,以以 期達(dá)到完美的清洗效果期達(dá)到完美的清洗效果. 超聲波是由主機(jī)箱超聲波是由主機(jī)箱,超聲波換能器超聲波換能器,振蕩子三部分振蕩子三部分 組成組成,振蕩子振動(dòng)形式可分為底式發(fā)振振蕩子振動(dòng)形式可分為底式發(fā)振,側(cè)式發(fā)振等側(cè)式發(fā)振等. 制工部pvd社團(tuán)系列教材 3#軟水槽清洗 2#軟水槽清洗 1#軟水槽清洗 脫脂槽清洗脫脂槽清洗 清洗時(shí)間360s 溫度605 性質(zhì)鹼性 pvd工藝流程工藝流程 脫脂脫脂ok 制工

17、部pvd社團(tuán)系列教材 鹼液清洗原理鹼液清洗原理 由于在整個(gè)清洗生產(chǎn)中由于在整個(gè)清洗生產(chǎn)中, ,主要是鹼液脫脂清洗主要是鹼液脫脂清洗, ,同時(shí)配同時(shí)配 合超聲波振動(dòng)合超聲波振動(dòng), ,使金屬表面淨(jìng)化使金屬表面淨(jìng)化. .鹼液脫脂以其價(jià)格低鹼液脫脂以其價(jià)格低, ,化化 學(xué)危害性小而被廣泛采用學(xué)危害性小而被廣泛采用. .因此因此, ,下面著重介紹一下鹼液清下面著重介紹一下鹼液清 洗時(shí)的一些基礎(chǔ)知識(shí)洗時(shí)的一些基礎(chǔ)知識(shí). .鹼液清洗又稱化學(xué)除油或化學(xué)脫脂鹼液清洗又稱化學(xué)除油或化學(xué)脫脂. . 鹼液清洗的目的是去除油污鹼液清洗的目的是去除油污, ,油污的主要成份是各種動(dòng)植油污的主要成份是各種動(dòng)植 物油脂和礦物油

18、物油脂和礦物油, ,它們按其性質(zhì)不同可分為皂化油和非皂它們按其性質(zhì)不同可分為皂化油和非皂 化油化油. . 皂化油皂化油- -能與鹼反應(yīng)生成肥皂的油脂能與鹼反應(yīng)生成肥皂的油脂, ,如各種動(dòng)植物油如各種動(dòng)植物油 脂脂, ,其成份甘油三脂肪酸酯其成份甘油三脂肪酸酯, , 油脂不溶於水油脂不溶於水, ,生成脂皂后能溶於水且從被處理的表面上生成脂皂后能溶於水且從被處理的表面上 除去除去. . 非皂化油非皂化油- -不與鹼起化學(xué)反應(yīng)的礦物油，如潤滑油，不與鹼起化學(xué)反應(yīng)的礦物油，如潤滑油， 凡士林等，但可加入表面活性物質(zhì)如硅酸鈉等，特別是表凡士林等，但可加入表面活性物質(zhì)如硅酸鈉等，特別是表 面活性劑，如面活

19、性劑，如op-10op-10乳化劑等非皂化油轉(zhuǎn)化為乳化液而除乳化劑等非皂化油轉(zhuǎn)化為乳化液而除 去去. . 制工部pvd社團(tuán)系列教材 化學(xué)除油溶液成分及其工藝條件化學(xué)除油溶液成分及其工藝條件 氫氧化鈉氫氧化鈉( (naohnaoh):):氫氧化鈉在化學(xué)除油中起重要作用氫氧化鈉在化學(xué)除油中起重要作用, ,且消耗且消耗 量大量大, ,當(dāng)含鹼量低當(dāng)含鹼量低,ph,ph值小于值小于10.510.5時(shí)時(shí), ,硬脂酸鈉發(fā)生水解硬脂酸鈉發(fā)生水解, , 除油效果降低除油效果降低; ;濃度太高又會(huì)使硬脂酸鈉等表面活性劑濃度太高又會(huì)使硬脂酸鈉等表面活性劑 溶解度降低溶解度降低, ,同時(shí)也使零件水洗性巒差同時(shí)也使零件

20、水洗性巒差. .對于鋼鐵零件的對于鋼鐵零件的 除油液來說除油液來說, ,氫氧化鈉的含量范圍較寬氫氧化鈉的含量范圍較寬, ,對于有色金屬零對于有色金屬零 件來講件來講, ,可以不加或少加氫氧化鈉可以不加或少加氫氧化鈉, ,以免造成腐蝕以免造成腐蝕. . 碳酸鈉碳酸鈉(naco(naco3 3):):它是除油溶液的良好緩蝕劑它是除油溶液的良好緩蝕劑, ,當(dāng)當(dāng)phph值降低時(shí)發(fā)值降低時(shí)發(fā) 生水解生水解, ,生成的氫氧化鈉可以保持鹼度生成的氫氧化鈉可以保持鹼度. .但碳酸鈉皂化與但碳酸鈉皂化與 分散作用較弱分散作用較弱, ,但因鹼性低是有色金屬除油的主要成份但因鹼性低是有色金屬除油的主要成份. . 磷

21、酸鈉磷酸鈉(na(na3 3popo4 4):):它的皂化與乳化作用較強(qiáng)它的皂化與乳化作用較強(qiáng), ,能將鈣皂能將鈣皂, ,鎂皂溶鎂皂溶 解解, ,以免生成不溶性物質(zhì)以免生成不溶性物質(zhì). . 硅酸鈉硅酸鈉(na(na2 2siosio3 3):):它是一種良好的乳化劑它是一種良好的乳化劑. . 制工部pvd社團(tuán)系列教材 op-10:op-10: 是一種非離子型表面活性劑是一種非離子型表面活性劑, ,但含量不能太高但含量不能太高, ,否則否則 在溶液表面飄浮較多的泡沫在溶液表面飄浮較多的泡沫, ,會(huì)影響清洗效果會(huì)影響清洗效果. . 溫度溫度: : 溫度是化學(xué)除油的一個(gè)重要的工藝條件溫度是化學(xué)除油的

22、一個(gè)重要的工藝條件. .塑材一般在塑材一般在40-40- 6060度度, ,有色金屬在有色金屬在40-5040-50度內(nèi)進(jìn)行度內(nèi)進(jìn)行( (有超聲波可降低溶液有超聲波可降低溶液 溫度溫度).).溫度升高可以加快皂化反應(yīng)的進(jìn)行溫度升高可以加快皂化反應(yīng)的進(jìn)行, ,增加油脂的增加油脂的 溶解速度溶解速度, ,也能增加硬脂酸鈉的溶解度也能增加硬脂酸鈉的溶解度, ,對除油是有利的對除油是有利的, , 但溫度太高的話但溫度太高的話, ,就會(huì)降低乳狀液的穩(wěn)定性就會(huì)降低乳狀液的穩(wěn)定性, ,會(huì)使油脂提會(huì)使油脂提 前析出前析出, ,聚集聚集, ,甚至重新附著在零件表面甚至重新附著在零件表面; ;同時(shí)同時(shí), ,溶液的

23、溫溶液的溫 度太高度太高, ,蒸發(fā)量越大蒸發(fā)量越大, , 鹼霧增多鹼霧增多, ,對人對人, ,對環(huán)境是很不利對環(huán)境是很不利 的。的。 制工部pvd社團(tuán)系列教材 表面活性劑表面活性劑: :它的主要作用是它的主要作用是:”:”潤濕潤濕”增溶增溶”乳化乳化”. . 表面活性劑能降低溶液與金屬的界面張力表面活性劑能降低溶液與金屬的界面張力, ,促使油膜促使油膜 剝離巒成小滴形成乳狀液剝離巒成小滴形成乳狀液, ,稱為稱為乳化作用乳化作用. . 表面活性劑分為表面活性劑分為陰離子和非離子型表面活性劑陰離子和非離子型表面活性劑. . 表面活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有特殊性表面活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有特殊性, ,分子中存在極

24、性基分子中存在極性基 團(tuán)和非極性基團(tuán)團(tuán)和非極性基團(tuán). .極性基團(tuán)是親水的指向溶液極性基團(tuán)是親水的指向溶液, ,非極性基非極性基 團(tuán)是憎水親油的指向油膜團(tuán)是憎水親油的指向油膜, ,所以表面活性劑吸附在金屬所以表面活性劑吸附在金屬 表面並形成定向排列表面並形成定向排列, ,使界面上不飽和力場得到一定程使界面上不飽和力場得到一定程 度的平衡，降低了溶液與金屬度的平衡，降低了溶液與金屬, ,溶液與油膜之間的界面溶液與油膜之間的界面 張力張力, ,也就是降低了出現(xiàn)新界面需要的能量也就是降低了出現(xiàn)新界面需要的能量. .由于溶液對由于溶液對 金屬表面的潤濕能力加強(qiáng)了金屬表面的潤濕能力加強(qiáng)了, ,逐漸將油膜剝

25、落下來並形逐漸將油膜剝落下來並形 成小油滴分散在溶液中成小油滴分散在溶液中, ,達(dá)到除油的目的達(dá)到除油的目的. . 制工部pvd社團(tuán)系列教材 從金屬表面剝離下來的油滴從金屬表面剝離下來的油滴, ,如果沒有乳化劑存在如果沒有乳化劑存在 就會(huì)互相碰撞連接在一起就會(huì)互相碰撞連接在一起, ,並重新附著在金屬表面並重新附著在金屬表面. .乳化乳化 劑能使油滴穩(wěn)定地存在于溶液中劑能使油滴穩(wěn)定地存在于溶液中, ,形成穩(wěn)定的乳狀液形成穩(wěn)定的乳狀液, ,是是 因?yàn)槿榛瘎┓肿又性魉鶊F(tuán)指向油滴因?yàn)槿榛瘎┓肿又性魉鶊F(tuán)指向油滴, ,親水基團(tuán)指向溶親水基團(tuán)指向溶 液液, ,吸附排列在油滴周圍組成單分子薄膜吸附排列在油

26、滴周圍組成單分子薄膜, ,構(gòu)成水包油型構(gòu)成水包油型 乳狀液乳狀液. .其中其中, ,水為連續(xù)相水為連續(xù)相, ,油脂為分散相油脂為分散相, ,相互碰撞也不相互碰撞也不 會(huì)聚集在一起會(huì)聚集在一起, ,但是乳狀液也不能過于穩(wěn)定但是乳狀液也不能過于穩(wěn)定, ,應(yīng)在除油間應(yīng)在除油間 隙利于油滴浮起隙利于油滴浮起, ,在液面聚集在液面聚集, ,然后將油脂排出然后將油脂排出, ,否則油否則油 脂在溶液中達(dá)到飽和將會(huì)降低除油效果脂在溶液中達(dá)到飽和將會(huì)降低除油效果. . 表面活性劑還有增溶作用表面活性劑還有增溶作用, ,對于除油溶液來講對于除油溶液來講, ,增溶增溶 作用提高了除油溶液的載油量作用提高了除油溶液的

27、載油量, ,增加了除油效果增加了除油效果, ,加溶作加溶作 用也可以看作乳化作用的繼續(xù)用也可以看作乳化作用的繼續(xù). . 制工部pvd社團(tuán)系列教材 溶液檢驗(yàn)方法溶液檢驗(yàn)方法 電導(dǎo)率電導(dǎo)率 校正電導(dǎo)儀後，將探頭用純水洗三次，將電導(dǎo)率校正電導(dǎo)儀後，將探頭用純水洗三次，將電導(dǎo)率 插入待測液中，待電導(dǎo)率測試儀屏幕上數(shù)據(jù)穩(wěn)定插入待測液中，待電導(dǎo)率測試儀屏幕上數(shù)據(jù)穩(wěn)定 後讀取數(shù)據(jù)，即為電導(dǎo)率。後讀取數(shù)據(jù)，即為電導(dǎo)率。 phph值值 為了更準(zhǔn)確的管控槽液的濃度為了更準(zhǔn)確的管控槽液的濃度每天必須對槽液每天必須對槽液 進(jìn)行進(jìn)行phph值測試值測試將探頭插入待測液中，待將探頭插入待測液中，待phph測試測試 儀屏幕

28、上數(shù)據(jù)穩(wěn)定後讀取數(shù)據(jù)，即為儀屏幕上數(shù)據(jù)穩(wěn)定後讀取數(shù)據(jù)，即為phph值。值。 制工部pvd社團(tuán)系列教材 清洗清洗-酸洗（酸中和）酸洗（酸中和） 酸洗槽酸洗槽純水槽純水槽1 純水槽純水槽2 hcl:hno3 3 : 1 純水槽純水槽3 清洗時(shí)間 60s pvd工藝流程工藝流程 制工部pvd社團(tuán)系列教材 烘烤烘烤 慢拉切水慢拉切水 烘烤烘烤 采用溢流式的超聲采用溢流式的超聲 波純水清洗波純水清洗一般一般 需要需要240s 烤箱中烘烤烤箱中烘烤 2030min pvd工藝流程工藝流程 制工部pvd社團(tuán)系列教材 pvd鍍膜 烘烤后的產(chǎn)品通過烘烤后的產(chǎn)品通過 輸送線流道鍍膜區(qū)輸送線流道鍍膜區(qū) pvd鍍膜機(jī)

29、的轉(zhuǎn)盤在升降鍍膜機(jī)的轉(zhuǎn)盤在升降 機(jī)上機(jī)上產(chǎn)品放置轉(zhuǎn)盤上進(jìn)爐產(chǎn)品放置轉(zhuǎn)盤上進(jìn)爐 pvd工藝流程工藝流程 制工部pvd社團(tuán)系列教材 pvd工藝流程工藝流程 制工部pvd社團(tuán)系列教材 產(chǎn)品被推入到鍍膜機(jī)后產(chǎn)品被推入到鍍膜機(jī)后剩下的剩下的 主要任務(wù)也是最核心的工作就是調(diào)機(jī)主要任務(wù)也是最核心的工作就是調(diào)機(jī) pvd工藝流程工藝流程 制工部pvd社團(tuán)系列教材 pvd鍍膜機(jī) 預(yù)備真空預(yù)備真空開分子泵開分子泵 開空壓機(jī)開空壓機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水系統(tǒng) 充入充入ar氣破真空氣破真空 加熱烘烤加熱烘烤 抽真空抽真空濺射鍍膜濺射鍍膜 離子轟擊清洗腔體及基材離子轟擊清洗腔體及基材 12 3 4 5 6 調(diào)機(jī)流程： pvd工

30、藝流程工藝流程 制工部pvd社團(tuán)系列教材 對濺射鍍膜一般用氬作入射離子，原因有對濺射鍍膜一般用氬作入射離子，原因有: : 1) 1)經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì); ; 2) 2)可避免與靶材起化學(xué)反應(yīng)?？杀苊馀c靶材起化學(xué)反應(yīng)。 濺射濺射清清洗的作用洗的作用 1 1）對靶的預(yù)濺射）對靶的預(yù)濺射 a.a.靶材有燒結(jié)和熱壓兩種。熱壓靶材含有大量的靶材有燒結(jié)和熱壓兩種。熱壓靶材含有大量的 氣體，濺射沉積中會(huì)對膜層構(gòu)成污染，埋在沉積膜氣體，濺射沉積中會(huì)對膜層構(gòu)成污染，埋在沉積膜 中。預(yù)濺射可以使這些氣體得到釋放后被抽走。中。預(yù)濺射可以使這些氣體得到釋放后被抽走。 b. b. 對一個(gè)純金屬靶來說，它的表面會(huì)有一層氧化物，要對

31、一個(gè)純金屬靶來說，它的表面會(huì)有一層氧化物，要 想獲得純金屬膜，必須將這層氧化物去掉；想獲得純金屬膜，必須將這層氧化物去掉； c. c. 對合金或化合物靶，也必須作預(yù)濺射，使靶對合金或化合物靶，也必須作預(yù)濺射，使靶 面露出新材料。面露出新材料。 制工部pvd社團(tuán)系列教材 在預(yù)濺射時(shí)，在靶面的正前方應(yīng)有一個(gè)活動(dòng)擋在預(yù)濺射時(shí)，在靶面的正前方應(yīng)有一個(gè)活動(dòng)擋 板擋住基片使其免遭污染。板擋住基片使其免遭污染。 2 2）襯底的預(yù)處理）襯底的預(yù)處理 a.a.任何材料在裝入真空室之前都要進(jìn)行化學(xué)清洗任何材料在裝入真空室之前都要進(jìn)行化學(xué)清洗 或適當(dāng)?shù)某龎m處理；或適當(dāng)?shù)某龎m處理； b.b.在沉積膜之前，如果將基片接負(fù)電位，利用輝在沉積膜之前，如果將基片接負(fù)電位，利用輝 光放電，氣體離子可對基片進(jìn)行轟擊實(shí)現(xiàn)濺射清洗：光放電，氣體離子可對基片進(jìn)行轟擊實(shí)現(xiàn)濺射清洗： 一可清除表面的吸附氣體、各種污染物和氧化物；一可清除表面的吸附氣體、各種污染物和氧化物； 二可二可 除掉粘附力弱的淀積粒子；除掉粘附力弱的淀積粒子； 三可使其表面增加活性使沉積膜與基片之間的附著力增三可使其表面增加活性使沉積膜與基片之間的附著力增 加加。 制工部pvd社團(tuán)系列教材 鍍膜后通過輸送線鍍膜后通過輸送線 流至下掛區(qū)流至下掛區(qū)由由 下掛人員拿取到下下掛人員拿取到下 掛臺(tái)下掛。掛臺(tái)下掛。 pvd