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真空鍍膜過程的均勻性到底多重要？

真空鍍膜過程非常復(fù)雜，由于鍍膜原理的不同分為很多種類，僅僅因?yàn)槎夹枰哒婵斩榷鴵碛薪y(tǒng)一名稱。所以對于不同原理的真空鍍膜，影響均勻性的因素也不盡相同。并且均勻性這個(gè)概念本身也會隨著鍍膜尺度和薄膜成分而有著不同的意義。

薄膜均勻性的概念：

1、厚度上的均勻性，也可以理解為粗糙度，在光學(xué)薄膜的尺度上看(也就是1/10波長作為單位，約為100A)，真空鍍膜的均勻性已經(jīng)相當(dāng)好，可以輕松將粗糙度控制在可見光波長的1/10范圍內(nèi)，也就是說對于薄膜的光學(xué)特性來說，真空鍍膜沒有任何障礙。

但是如果是指原子層尺度上的均勻度，也就是說要實(shí)現(xiàn)10A甚至1A的表面平整，是現(xiàn)在真空鍍膜中主要的技術(shù)含量與技術(shù)瓶頸所在，具體控制因素下面會根據(jù)不同鍍膜給出詳細(xì)解釋。

2、化學(xué)組分上的均勻性：

就是說在薄膜中，化合物的原子組分會由于尺度過小而很容易的產(chǎn)生不均勻特性，SiTiO3薄膜，如果鍍膜過程不科學(xué)，那么實(shí)際表面的組分并不是SiTiO3，而可能是其他的比例，鍍的膜并非是想要的膜的化學(xué)成分，這也是真空鍍膜的技術(shù)含量所在。

3、晶格有序度的均勻性：

這決定了薄膜是單晶，多晶，非晶，是真空鍍膜技術(shù)中的熱點(diǎn)問題，具體見下。

主要分類有兩個(gè)大種類：一、對于蒸發(fā)鍍膜：一般是加熱靶材使表面組分以原子團(tuán)或離子形式被蒸發(fā)出來，并且沉降在基片表面，通過成膜過程(散點(diǎn)-島狀結(jié)構(gòu)-迷走結(jié)構(gòu)-層狀生長)形成薄膜。

厚度均勻性主要取決于：1、基片材料與靶材的晶格匹配程度；2、基片表面溫度；3、蒸發(fā)功率，速率；4、真空度；5、鍍膜時(shí)間，厚度大小。

組分均勻性：蒸發(fā)鍍膜組分均勻性不是很容易保證，具體可以調(diào)控的因素同上，但是由于原理所限，對于非單一組分鍍膜，蒸發(fā)鍍膜的組分均勻性不好。

晶向均勻性：1、晶格匹配度;2、基片溫度;3、蒸發(fā)速率.

真空鍍膜機(jī)的特點(diǎn)

真空電鍍即真空蒸發(fā)鍍膜﹐其原理是在高度真空條件下(1.3×10-2~1.3×10-1Pa)使金屬鋁片受熱蒸發(fā)并附于(塑料)工件表面﹐形成一層金屬膜的方法﹒

真空鍍膜設(shè)備真空電鍍機(jī)真空電鍍的特點(diǎn):

1、真空鍍膜所獲得的金屬膜層很薄(一般為0.01~0.1um),能夠嚴(yán)格生產(chǎn)出啤件表面的形狀

2、工作電壓不是很高(200V)﹐操作方便﹐但設(shè)備較昂貴﹒

3、蒸鍍鍋瓶容積小﹐電鍍件出數(shù)少﹐生產(chǎn)效率較低﹒

4、只限于比鎢絲熔點(diǎn)低的金屬(如鋁﹑銀﹑銅﹑金等)鍍飾﹒

5、對鍍件表面質(zhì)量要求較高﹐通常電鍍前需打底油來彌補(bǔ)工件表面缺陷﹒

6、真空鍍膜可以鍍多種塑料如﹕ABS﹑PE﹑PP﹑PVC﹑PA﹑PC﹑PMMA等﹒

濺鍍機(jī)設(shè)備與工藝（磁控濺鍍）

濺鍍機(jī)由真空室，排氣系統(tǒng)，濺射源和控制系統(tǒng)組成。濺射源又分為電源和濺射槍（sputtergun）磁控濺射槍分為平面型和圓柱型，其中平面型分為矩型和圓型，靶材料利用率30-40%，圓柱型靶材料利用率>50%濺射電源分為：直流（DC）、射頻（RF）、脈沖（pulse），直流：800-1000V（Max）導(dǎo)體用，須可災(zāi)弧。

射頻：13.56MHZ，非導(dǎo)體用。脈沖：泛用，新發(fā)展出濺鍍時(shí)須控制參數(shù)有濺射電流，電壓或功率，以及濺鍍壓力（5×10-1—1.0Pa），若各參數(shù)皆穩(wěn)定，膜厚可以鍍膜時(shí)間估計(jì)出來。

靶材的選擇與處理十分重要，純度要佳，質(zhì)地均勻，沒有氣泡、缺陷，表面應(yīng)平整光潔。對于直接冷卻靶，須注意其在濺射后靶材變薄，有可能破損特別是非金屬靶。一般靶材最薄處不可小于原靶厚之一半或5mm。

磁控濺鍍操作方式和一般蒸鍍相似，先將真空抽至1×10-2Pa，再通入Ar氣（Ar）離子轟擊靶材，在5×10-1—1.0Pa的壓力下進(jìn)行濺鍍其間須注意電流、電壓及壓力。開始時(shí)濺鍍?nèi)粲写蚧穑删徛{(diào)升電壓，待穩(wěn)定放電后再關(guān)shutter.在這個(gè)過程中，離子化的惰性氣體（Ar）清洗和暴露該塑膠基材表面上數(shù)個(gè)毛細(xì)微空，并通過該電子與自塑膠基材表面被清潔而產(chǎn)生一自由基，并維持真空狀態(tài)下施以濺鍍形成表面締結(jié)構(gòu)，使表面締結(jié)構(gòu)與自由基產(chǎn)生填補(bǔ)和高附著性的化學(xué)性和物理性的結(jié)合狀態(tài)，以在表面外穩(wěn)固地形成薄膜.其中，薄膜是先通過把表面造物大致地填滿該塑膠毛細(xì)微孔后并作鏈接而形成．