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离子镀

  • 2022.12.28 13:09:20
  • 米思米
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 离子镀与真空蒸镀一样,是在真空容器中让蒸发出来的成膜材料蒸气电离,并让其轰击施加有负电压的基材,从而形成薄膜。真空蒸镀的附着性较差,而这一工艺方法正是为了改善这一点,可形成钛基或是铬基硬化膜,主要用于切削刀具或模具等使用条件严酷的产品。最初出现的是直流法,而现在大致上可分为如下4种方法。

(1)活性化反应蒸镀法

 又被称为ARE法(Activated Reactive Evaporation),通过安装在离子源上方的环状或板状探针电极(+电极)进行电离。利用电子束进行离子源加热。其特征在于,形成的薄膜表面光滑,且温度上升较少。

(2)高频激励法

 又被称为RF法(Radio Frequency),通过安装在蒸发源上方的线圈实现高频振动,从而促进电离。与ARE法一样,其特征是基材的温升小。为了装饰用途或是赋予基材功能性,用于生成金属膜及各种化合物膜。

(3)中空阴极放电法

 又被称为HCD法(Hollow Cathode Discharge),利用中空阴极放电让氩气形成电子束,依靠低电压大电流让蒸发物质熔融的同时,将其电离。无需像前2种方法一样使用特殊的电离装置。在工业用途方面,从设备上方垂直照射的垂直电子束型已得以普及,用于TiN等切削刀具等的加工。

(4)电弧蒸镀法

 叫法多种多样,如电弧离子镀(Arc Ion Plating)、阴极电弧离子镀(Cathode Arc Ion plating)、多弧离子镀(Multi-arc Ion Plating)等,但原理都是一样的。前三种方法是将蒸发材料放在坩埚中蒸发,而这种方法是以蒸发源为靶材,直接用电弧蒸发材料。因此,蒸发源的安装位置不受限制,可以自由选择。但在成膜过程中容易结块,这一点亟待改进。然而,这一工艺也有易于形成合金膜的特征,这是其他方法难以实现的。

 


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