真空镀膜技术_图文
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《真空镀膜基础知识》PPT课件
技术部技术员培训
☆☆☆涂装真空镀膜基础知识培训
整理课件
1
培训的五个阶段
真空镀膜的应用范围及应用现状 真空镀膜机原理 真空镀膜机设备图示 车灯镀膜基础流程 真空行业专业术语解释
整理课件
2
真空镀膜应用之范围：
光学
• 反射镜、增透膜、濾光片 • 天文望远镜、建筑玻璃、相机、灯具
电子电路 显示器 元件
整理课件
5
真空镀膜的原理
真空镀膜主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜的产 品，将被镀薄膜基材装在真空蒸镀机中，用真空泵抽真空， 使镀膜中的真空度达 到 1.3×10－2～1.3×10-3Pa,加 热坩锅使高纯度的铝丝（纯度99.99%）在 1200℃～ 1400℃的温度下溶化并蒸发成气态铝。气态铝微粒在移 动的薄膜基材表面沉积、经冷却还原即形成一层连续而光 亮的金属铝层。具体包括很多种类，包括真空离子蒸发， 磁控溅射，MBE分子束外延，PLD激光溅射沉积等很多种。 主要思路是分成蒸发和溅射两种。 需要镀膜的被成为基片 或基材，镀的材料（金属材料可以是金、银、铜、锌、铬、铝等，其
• 导电膜、绝缘膜、保护膜 • 逻辑元件、运算器、磁片、CCD • 透明导电膜、摄像管导电膜 • LCD、录像磁头 • 蒸发镍、铝、金属陶瓷 • 电阻、电容、影印机硒鼓
纺织品
• 装饰膜 • 金属花纹、金丝银丝线
模具 消费用品
• 刀具超硬膜
• 级面板、扶手、栏杆、不锈钢薄板、手机外 壳、香烟纸
整理课件
镀SIO保护膜
离子轰击
整理课件
10
来料检验
整理课件
11
净化除油
净化除油：使用 特殊的除油剂对 塑料制品进行除 油。
使用方法：将适 量的除油剂注入 容器内，先浸泡 1-3min，然后使 用干净除尘布对 塑料制品擦拭， 擦拭时间是产品 大小而定
☆☆☆涂装真空镀膜基础知识培训
整理课件
1
培训的五个阶段
真空镀膜的应用范围及应用现状 真空镀膜机原理 真空镀膜机设备图示 车灯镀膜基础流程 真空行业专业术语解释
整理课件
2
真空镀膜应用之范围：
光学
• 反射镜、增透膜、濾光片 • 天文望远镜、建筑玻璃、相机、灯具
电子电路 显示器 元件
整理课件
5
真空镀膜的原理
真空镀膜主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜的产 品，将被镀薄膜基材装在真空蒸镀机中，用真空泵抽真空， 使镀膜中的真空度达 到 1.3×10－2～1.3×10-3Pa,加 热坩锅使高纯度的铝丝（纯度99.99%）在 1200℃～ 1400℃的温度下溶化并蒸发成气态铝。气态铝微粒在移 动的薄膜基材表面沉积、经冷却还原即形成一层连续而光 亮的金属铝层。具体包括很多种类，包括真空离子蒸发， 磁控溅射，MBE分子束外延，PLD激光溅射沉积等很多种。 主要思路是分成蒸发和溅射两种。 需要镀膜的被成为基片 或基材，镀的材料（金属材料可以是金、银、铜、锌、铬、铝等，其
• 导电膜、绝缘膜、保护膜 • 逻辑元件、运算器、磁片、CCD • 透明导电膜、摄像管导电膜 • LCD、录像磁头 • 蒸发镍、铝、金属陶瓷 • 电阻、电容、影印机硒鼓
纺织品
• 装饰膜 • 金属花纹、金丝银丝线
模具 消费用品
• 刀具超硬膜
• 级面板、扶手、栏杆、不锈钢薄板、手机外 壳、香烟纸
整理课件
镀SIO保护膜
离子轰击
整理课件
10
来料检验
整理课件
11
净化除油
净化除油：使用 特殊的除油剂对 塑料制品进行除 油。
使用方法：将适 量的除油剂注入 容器内，先浸泡 1-3min，然后使 用干净除尘布对 塑料制品擦拭， 擦拭时间是产品 大小而定
真空镀膜(ncvm)工艺培训教材PPT课件
颜色不纯
由于反应不完全或杂质污染，膜层可能呈 现出不纯或斑驳的颜色。
分析方法
X射线衍射(XRD)
能谱分析(EDS)
分析膜层的晶体结构和相组成。
附着力测试
对膜层进行元素分析，了解各元 素的分布和比例。
通过划痕、拉拔等试验测定膜层 与基材之间的附着力。
显微观察
通过金相显微镜观察膜层的微观 结构，了解其均匀性、孔隙和缺 陷。
05
真空镀膜(NCVM)问题与 解决方案
常见问题
表面粗糙度大
镀膜后的表面粗糙，影响外观和使用性能 。
膜层不均匀
镀膜过程中，由于气体流动、温度分布不 均或反应物供应问题，可能导致膜层在表 面分布不均。
附着力差
镀膜层与基材之间可能存在弱附着力，导 致镀膜容易剥落。
孔隙率过高
膜层中存在过多的孔隙，影响其防护和装 饰效果。
04
真空镀膜(NCVM)技术参 数与优化
工艺参数
真空度
真空镀膜过程中，需要控制真空室的 真空度，以确保膜层的均匀性和附着 力。
温度
镀膜过程中，基材的温度对膜层的附 着力和性能有影响，需根据不同材料 和镀膜要求进行温度控制。
镀膜时间
镀膜时间的长短直接影响膜层的厚度 和均匀性，需根据工艺要求进行精确 控制。
防护眼镜
保护操作人员的眼睛免受镀膜过程中产生的 有害物质和紫外线的伤害。
夹具
用于固定基材，确保其在镀膜过程中位置稳 定。
手套
保护操作人员的手部免受镀膜过程中产生的 有害物质和高温的伤害。
03
真空镀膜(NCVM)工艺流 程
前处理
表面清洗
使用有机溶剂和超声波清洗技术去除 工件表面的污垢、油脂和杂质，以确 保镀膜层的附着力。
《真空镀膜技术》课件
镀膜时间
镀膜时间过长或过短都会影响薄膜的 质量和性能，需要根据工艺要求进行 选择。
04
真空镀膜技术的研究进展
高性能薄膜材料的制备与应用
高性能薄膜材料的制备
随着科技的发展，真空镀膜技术已经能够制备出具有优异性能的薄膜材料，如金刚石薄膜、类金刚石 薄膜、氮化钛薄膜等。这些高性能薄膜材料在刀具、模具、航空航天等领域具有广泛的应用前景。
详细描述
金属薄膜主要用于制造各种电子器件，如集 成电路、微电子器件、传感器等。通过在电 子器件表面镀制金属薄膜，可以起到导电、 导热、抗氧化等作用，提高电子器件的性能 和稳定性。此外，金属薄膜还可以用于制造
磁性材料，如磁记录介质、磁流体等。
功能薄膜的制备与应用
要点一
总结词
功能薄膜在真空镀膜技术中具有广泛的应用前景，可用于 制造各种新型材料和器件。
VS
面临的挑战
尽管真空镀膜技术具有广泛的应用前景和 巨大的发展潜力，但仍面临许多挑战和难 点。例如，如何提高薄膜的附着力和稳定 性、如何降低生产成本和提高生产效率等 。
05
真空镀膜技术的应用实例
光学薄膜的制备与应用
总结词
光学薄膜在真空镀膜技术中具有广泛应用， 主要用于提高光学器件的性能和降低光损失 。
光学领域
用于制造光学元件，如反射镜 、光学窗口等，提高其光学性 能和抗磨损能力。
建筑领域
用于建筑玻璃、陶瓷等材料的 表面装饰和防护，提高其美观 度和耐久性。
02
真空镀膜技术的基本原理
真空环境的形成与维持
真空环境的形成
通过机械泵、分子泵、离子泵等抽气 设备，将容器内的气体逐渐抽出，形 成真空状态。
关闭加热系统和真空泵， 完成镀膜过程。
镀膜时间过长或过短都会影响薄膜的 质量和性能，需要根据工艺要求进行 选择。
04
真空镀膜技术的研究进展
高性能薄膜材料的制备与应用
高性能薄膜材料的制备
随着科技的发展，真空镀膜技术已经能够制备出具有优异性能的薄膜材料，如金刚石薄膜、类金刚石 薄膜、氮化钛薄膜等。这些高性能薄膜材料在刀具、模具、航空航天等领域具有广泛的应用前景。
详细描述
金属薄膜主要用于制造各种电子器件，如集 成电路、微电子器件、传感器等。通过在电 子器件表面镀制金属薄膜，可以起到导电、 导热、抗氧化等作用，提高电子器件的性能 和稳定性。此外，金属薄膜还可以用于制造
磁性材料，如磁记录介质、磁流体等。
功能薄膜的制备与应用
要点一
总结词
功能薄膜在真空镀膜技术中具有广泛的应用前景，可用于 制造各种新型材料和器件。
VS
面临的挑战
尽管真空镀膜技术具有广泛的应用前景和 巨大的发展潜力，但仍面临许多挑战和难 点。例如，如何提高薄膜的附着力和稳定 性、如何降低生产成本和提高生产效率等 。
05
真空镀膜技术的应用实例
光学薄膜的制备与应用
总结词
光学薄膜在真空镀膜技术中具有广泛应用， 主要用于提高光学器件的性能和降低光损失 。
光学领域
用于制造光学元件，如反射镜 、光学窗口等，提高其光学性 能和抗磨损能力。
建筑领域
用于建筑玻璃、陶瓷等材料的 表面装饰和防护，提高其美观 度和耐久性。
02
真空镀膜技术的基本原理
真空环境的形成与维持
真空环境的形成
通过机械泵、分子泵、离子泵等抽气 设备，将容器内的气体逐渐抽出，形 成真空状态。
关闭加热系统和真空泵， 完成镀膜过程。
真空镀膜技术PPT课件
真空鍍膜技術
蒸發源（VaΒιβλιοθήκη or Source）凌國基老師
1
蒸發率
1913年，Langmuir提出，蒸發率為
5.85 ×10-5 ×a P u M （g.cm7.sec1） T
• Pu：10-3 torr蒸氣壓 • M：a Mol of the substance being evaporated • T：Temperature in °K • a：condensation，大約為1 • 所以蒸發率與蒸氣壓最有關。
圖三
圖四
圖五 24
鉬舟DIY
• 步驟四：把鉬片往下摺出把手，把手的目的是用來夾住兩邊的電極，如 圖六、圖七。
圖六
圖七
• 最後小心的把螺絲鬆開，就完成了一個鉬舟。如果怕蒸鍍的材料再加熱 的過程中會濺出來的話，也可以用一樣的工具作一個蓋子放在鉬舟上面。 蓋子上要打幾個洞讓蒸氣由洞口跑出來。這樣一方面可以防止材料飛濺 也可以控制蒸鍍的速率。
如圖一 。
圖一
※ 方形金屬塊的大小因鉬舟的大小不同而有所不同。
• 再來我們要把鉬片剪成適當大小的矩形，如圖二 。 長=兩邊把手長+兩倍舟的深度+舟底的長度 寬=舟的寬度+兩倍舟的深度
圖二 23
鉬舟DIY
• 步驟一：把一塊金屬塊放在鉬片的中間把兩邊向上摺，用另兩塊夾住並 且用螺絲鎖緊，如圖三。
• 步驟二：把鉬片的兩邊向上摺，並且貼緊兩邊的金屬塊如圖四。 • 步驟三：把鉬片的兩邊向內摺，如圖五。
會受到影響的。因此通常鍍金屬都是要快速進行，以免受氧化作
用。
10
• 最麻煩的狀況就是氧化物在高溫的時候不會分解，如氧化 鉻。
• 舉例說明：金屬通常都是由表面發揮，除非加熱速度很快， 被鍍物溫度分佈不均、或是金屬表面有一層不透、不揮發 的氧化膜時，此時金屬會在氧化膜內部形成泡泡而濺出質 點，當我們拿出基板上面會出現在如水滴乾掉的水漬痕跡 (原本應該是鍍出一個完整的平面)。
蒸發源（VaΒιβλιοθήκη or Source）凌國基老師
1
蒸發率
1913年，Langmuir提出，蒸發率為
5.85 ×10-5 ×a P u M （g.cm7.sec1） T
• Pu：10-3 torr蒸氣壓 • M：a Mol of the substance being evaporated • T：Temperature in °K • a：condensation，大約為1 • 所以蒸發率與蒸氣壓最有關。
圖三
圖四
圖五 24
鉬舟DIY
• 步驟四：把鉬片往下摺出把手，把手的目的是用來夾住兩邊的電極，如 圖六、圖七。
圖六
圖七
• 最後小心的把螺絲鬆開，就完成了一個鉬舟。如果怕蒸鍍的材料再加熱 的過程中會濺出來的話，也可以用一樣的工具作一個蓋子放在鉬舟上面。 蓋子上要打幾個洞讓蒸氣由洞口跑出來。這樣一方面可以防止材料飛濺 也可以控制蒸鍍的速率。
如圖一 。
圖一
※ 方形金屬塊的大小因鉬舟的大小不同而有所不同。
• 再來我們要把鉬片剪成適當大小的矩形，如圖二 。 長=兩邊把手長+兩倍舟的深度+舟底的長度 寬=舟的寬度+兩倍舟的深度
圖二 23
鉬舟DIY
• 步驟一：把一塊金屬塊放在鉬片的中間把兩邊向上摺，用另兩塊夾住並 且用螺絲鎖緊，如圖三。
• 步驟二：把鉬片的兩邊向上摺，並且貼緊兩邊的金屬塊如圖四。 • 步驟三：把鉬片的兩邊向內摺，如圖五。
會受到影響的。因此通常鍍金屬都是要快速進行，以免受氧化作
用。
10
• 最麻煩的狀況就是氧化物在高溫的時候不會分解，如氧化 鉻。
• 舉例說明：金屬通常都是由表面發揮，除非加熱速度很快， 被鍍物溫度分佈不均、或是金屬表面有一層不透、不揮發 的氧化膜時，此時金屬會在氧化膜內部形成泡泡而濺出質 點，當我們拿出基板上面會出現在如水滴乾掉的水漬痕跡 (原本應該是鍍出一個完整的平面)。
真空镀技术-NCVMPPT课件
生产效率低
由于需要抽真空和加热等前期 准备和后处理工作，导致生产
效率相对较低。
对环境要求高
真空镀技术需要在高度洁净的 环境中进行，对环境要求较高
。
操作难度大
真空镀技术需要专业人员进行 操作和维护，操作难度较大。
真空镀技术的改进方向
提高效率
通过改进工艺和设备， 提高生产效率和降低成
本。
扩大应用范围
研究新的镀膜材料和工 艺，以扩大真空镀技术
真空镀技术的发展趋势与未来展望
01
02
03
智能化与自动化
随着科技的发展，真空镀 技术将趋向于智能化和自 动化，提高生产效率和产 品质量。
新材料与新工艺
未来真空镀技术将不断探 索和应用新材料、新工艺， 以满足更广泛的应用需求。
绿色环保
随着环保意识的提高，真 空镀技术将更加注重绿色 环保，减少对环境的负面 影响。
加热的方式有多种，如电阻加热、高频感应加热等，根据不同的材料和需求选择合 适的加热方式。
需要控制加热温度和时间，以获得最佳的镀膜效果。
镀膜
在镀膜阶段，蒸气分子在待镀 表面凝结并形成固态薄膜。
控制镀膜的厚度和均匀性是关 键，可以通过调节蒸气流速、 温度和时间等参数来实现。
镀膜过程中需要注意防止杂质 和污染物的引入，以保证镀膜 的质量和性能。
镀后处理
镀后处理包括冷却、退火、清洗等环节，以优化镀膜的机械性能和稳定性。
冷却过程需缓慢进行，以减少热应力对镀膜的影响。退火处理则可以提高镀膜的 晶格结构和致密度。清洗环节则主要是去除残留物和污染物，提高镀膜表面的清 洁度。
04
真空镀技术的设备与装 置
真空泵
01
02
03
《真空镀膜》课件
21世纪初
随着新材料和新技术的应 用，真空镀膜技术不断发 展和创新，应用领域越来 越广泛。
02
真空镀膜技术原理
真空环境的建立
真空环境的必要性
为了使镀膜材料在基片上形成连续、 无缺陷的膜层，需要创造一个低气压 的真空环境，以减少气体分子的阻碍 和干扰。
真空获得技术
真空检测与监控
使用真空计对镀膜室的真空度进行实 时监测，确保镀膜过程的稳定性和重 复性。
薄膜制备技术
采用物理气相沉积或化学气相沉积等方法，在超导材料表面形成连 续、均匀的薄膜。
薄膜性能优化
通过调整薄膜的成分、结构和厚度等参数，提高超导薄膜的性能和 稳定性。
装饰薄膜的制备
金属质感膜
01
通过真空镀膜技术在塑料或玻璃表面形成具有金属质感的装饰
膜，提高产品的外观和档次。
彩色膜
02
根据不同的颜色需求，在材料表面形成各种颜色的装饰膜，实
包括加热元件、控温装 置等，用于加热膜料和
蒸发沉积。
控制系统
包括各种传感器、控制 器、执行器等，用于监 测和控制设备的运行状
态。
供气系统
包括气瓶、气体流量计 、减压阀等，用于提供 反应气体和保护气体。
真空镀膜工艺流程
清洁处理
对基材表面进行清洗，去除油污和杂质。
预处理
对基材表面进行活化，提高其附着力和润湿性。
通过机械泵、分子泵、涡轮泵等抽气 设备，将镀膜室内的气体抽出，达到 所需的真空度。
镀膜材料的蒸发与输运
蒸发源的选择
根据镀膜材料的性质，选 择合适的蒸发源，如电阻 加热、电子束加热、激光 加热等。
蒸发过程控制
通过调节蒸发源的功率和 温度，控制镀膜材料的蒸 发速率，以获得所需的膜 层厚度和成分。
真空蒸镀金属薄膜工艺
真空蒸镀金属薄膜工艺一、概述真空蒸镀金属薄膜是在真空条件下，将金属蒸镀在薄膜基材的表面而形成复合薄膜的一种新工艺。
被镀金属材料可以是金、银、铜、锌、铬、铝等，其中用的最多的是铝。
在塑料薄膜或纸张表面（单面或双面）镀上一层极薄的金属铝即成为镀铝薄膜，它广泛地用来代替铝箔复合材料如铝箔/塑料、铝箔/纸等使用。
镀铝薄膜与铝箔复合材料相比具有以下特点：（1）大大减少了用铝量，节省了能源和材料，降低了成本，复合用铝箔厚度多为7～8pm，而镀铝薄膜的铝层厚度约为0.05nm左右，其耗铝量约为铝箔的1/140～1/180，且生产速度可高达450m/min。
（2）具有优良的耐折性和良好的韧性，很少出现针孔和裂口，无揉曲龟裂现象，因此对气体、水蒸汽、气味、光线等的阻隔性提高。
（3）具有极佳的金属光泽，光反射率可达97%；且可以通过涂料处理形成彩色膜，其装潢效果是铝箔所不及的。
（4）可采用屏蔽式进行部分镀铝，以获得任意图案或透明窗口，能看到内装物。
（5）镀铝层导电性能好，能消除静电效应；其封口性能好，尤其包装粉末状产品时，不会污染封口部分，保证了包装的密封性能。
（6）对印刷、复合等后加工具有良好的适应性。
由于以上特点，使镀铝薄膜成为一种性能优良、经济美观的新型复合薄膜，在许多方面已取代了铝箔复合材料。
主要用于风味食品、农产品的真空包装，以及药品、化妆品、香烟的包装。
另外，镀铝薄膜也大量用作印刷中的烫金材料和商标标签材料等。
二、镀膜基材镀铝薄膜的基材主要是塑料薄膜和纸张。
真空蒸镀工艺对被镀基材有以下几点要求：（1）耐热性好，基材必须能耐受蒸发源的辐射热和蒸发物的冷凝潜热。
（2）从薄膜基材上产生的挥发性物质要少；对吸湿性大的基材，在镀膜前理。
（3）基材应具有一定的强度和表面平滑度。
（4）对蒸镀层的粘接性良好；对于PP、PE等非极性材料，蒸镀前应进行表面处理、以提高与镀层的粘接性。
常用的薄膜基材有：BOPET、BONY、BOPP、PE、PVC等塑料薄膜和纸张类。
《真空溅射镀膜技术》课件
案例二
应用于航空航天领域的高温 抗腐蚀镀层。
案例三
镀膜加工改善光学仪器的性 能和寿命。
总结和展望
通过了解真空溅射镀膜技术的定义、原理、应用等方面，我们可以看到它在各个领域的重要性和应用前 景，希望它能继续发展，为科技进步和社会发展作出更大的贡献。
1 优势
2 挑战
镀膜均匀、致密、附着力强，适用于多种 材料。
设备成本高，杂质控制困难，一些材料难 以镀膜。
真空溅射镀膜技术的发展趋势
1
低成本
2
降低设备和材料成本，提高经济效益。
3
高效率
提高镀膜过程的效率和产量。
绿色环保
减少对环境的污染，发展可持续性。
真空溅射镀膜技术案例分析
案例一
利用溅射镀膜技术提升太阳 能电池的光吸收效率。
真空溅射镀膜技术
《真空溅射镀膜技术》PPT课件将带您深入了解真空溅射镀膜技术的定义、 原理、应用、工艺过程、优势与挑战、发展趋势，以及案例分析。
真空溅射镀膜技术的定义与原理
真空溅射镀膜技术是一种通过在真空环境中利用离子束或电子束轰击材料表面，使其蒸发并沉积到基材 上来形成薄膜的方法。
真空溅射镀膜技术的元件的制备。
汽车行业
用于汽车玻璃的防雾、防刮膜。
太阳能产业
用于制作太阳能电池板的抗反射膜。
建筑行业
用于玻璃幕墙、防爆玻璃等的加工。
真空溅射镀膜的工艺过程
真空溅射镀膜的工艺过程包括：准备基材，装载基材，抽真空，预处理基材表面，选择目标材料，施加 电磁场，形成薄膜。
真空溅射镀膜技术的优势与挑战
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真空PVD的优点：
真空是压强小于101.325kPa(1个大气压)的气体状态。PVD需要的 真空条件应能够保证：气体分子的平均自由程大于蒸发源到被镀件 之间的距离；被镀膜层材料容易蒸发(高真空条件下，膜料蒸发温度 大幅下降)；容易获得高纯膜，膜层坚硬，成膜速度快。
真空的定义：
真空是压力低于一个大气压的任何气态空间。一般采用真 空度来表示真空的高低。
电阻蒸发系统采用单相调功器对电阻蒸发源的功率进行调 节控制，蒸发源在两组以上时，通过选择开关选择。
工作原理：
电子束蒸发是利用 在一定真空条件下，加 高压产生电子束，通过 特定磁场的作用，按照 一定的路线，轰击蒸发 物质，产生蒸发。
在电子束蒸发装置 中，被蒸发的物质放置 于水冷的干坩埚中，电 子束只轰击到其中很少 的一部分，而其余大部 分物质在坩埚的冷却作 用下一直处于低温状态 ，因此，可以避免坩埚 材料蒸发引起的污染。
二、真空系统的基本知识
热蒸发工艺过程：
加热使膜料汽化蒸发后，喷涂在放置在工件架上 的零件表面。
大气PVD存在的问题：
常温常压下，空气分子的密度为1.28E-3g/cm3，每克气体分子含分 子个数是2.08E+22个，气体分子间的距离是3.34E-6mm，气体分子的 空间密度为2.68E+16个／mm3，因而，空气中活性气体分子与膜层、 膜料、蒸发器反应，空气分子进入膜层成为杂质。常压时，气体分子 密度太高，蒸发膜料大多因碰撞而无法直线到达被镀件。
真空镀膜技术_图文.ppt
一、简介
光学薄膜可以采用物理气相沉积（ PVD）技术和化学液相沉 积（CLD）两种工艺来获得。
PVD是英文Physical Vapor Deposition的缩写，是指在真空条件下， 采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被 蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其 反应产物沉积在工件上。真 Nhomakorabea泵的主要参数
抽气速率: 定义为在泵的进气口任意给定压强下， 单位时间内流入泵内的气体体积
或表示为： 其中，Q为单位时间内流入泵的气体量。 泵的抽气速率S并不是常数，随P而变。
极限压强 (极限真空)
最高工作压强
工作压强范围（
） 泵能正常工作的压强范围
几种常用真空泵的工作压强范围
旋片机械泵
吸附泵
扩散泵
涡轮分子泵
溅射离子泵
低温泵
几种常用真空泵的工作原理
1. 旋片机械泵
工作过程是： 吸气 —压缩—排气。
定子浸在油中起润 滑，密封和堵塞缝 隙的作用。
主要参量是： 抽速 和极限压强。
由于极限压强较高 ， 常用做前级泵( 预抽泵)。
旋片式机械泵
2. 油扩散泵
油蒸发—喷射—凝结， 重复循环
由于射流具有工作过程 高流速(约200米/秒)、 高密度、高分子量 (300—500)，故能有效 地带走气体分子。
扩散泵不能单独使用， 一般采用机械泵为前级 泵，以满足出口压强( 最大40Pa)，如果出口 压强高于规定值，抽气 作用就会停止。
1. 水冷套； 2. 喷油嘴； 3. 导流管； 4. 泵壳； 5. 加热器
电子与气体分子碰撞引起分子电离，形成电子和正离，电子最 终被加速极收集，正离子被收集极接收形成离子流：
I+ = kIep = cp 其中，k称为电离计的灵敏度，是单位电子电流、单位压强下的 离子流。
测量范围：1.33E-1 ～1.33E-5 Pa
电离规管
电离计线路图
三、真空镀膜
真空溅射：当高能粒子(电场加速的正离子)打在固体表 面时，与表面的原子、分子交换能量，从而使这 些原子、分子飞溅出来。
温差电偶真空计的测量范围为0.1-100Pa。
2.热阴极电离真空计
具有足够能量的电子在运动中与气体分子碰撞，可能引起分 子的电离，产生正离子及电子。而电子在一定的“飞行”路程中与分 子的碰撞次数，又正比于分子的密度，一定温度下也正比于气体 压强，故产生的正离子数也正比于压强。由此可见，电离现象是 与压强有关的现象，可作为一种真空测定原理的依据。
真空蒸发：在真空中把制作薄膜的材料加热蒸发，使其 淀积在适当的表面上。
离子镀： 真空热蒸发和溅射两种技术结合而发展起来的 一种新工艺。
真空系统
蒸发系统
活动挡板 蒸发电极
工作架 轰击电极
烘烤电极
工作原理：
真空蒸发镀膜法就 是在1.3E-2~1.3E-3 Pa 的真空中加热镀膜材料 ，使它在极短时间内蒸 发，蒸发了的镀膜材料 分子沉积在基材表面上 ，由于基材表面温度较 低，便凝结其上而形成 薄膜。
真空的测量—真空计
1.热电偶真空计
热电偶真空计是通过热电偶中热丝的温度 与压强的关系确定真空度。
由于在低压下，气体的热传导系数与压强成 正比，所以在通过热丝的电流一定的条件下，热 丝的温度随着规管内真空度的提高而升高，温差 电偶电动势也就随之而增大。因此，通过测量温 差电偶电动势，就可确定出被测系统的真空度。
真空获得—真空泵
1654年，德国物理学家葛利克发明了抽气泵，做了著名 的马德堡半球试验。 原理：当泵工作后，形成压差，p1 >p2，实现了抽气。
真空泵的分类
气体传输泵: 是一种能将气体不断地吸入并排出泵外 以达到抽气目的的真空泵，例如旋片 机械泵、油扩散泵、涡轮分子泵。
气体捕集泵: 是一种使气体分子短期或永久吸附、凝 结在泵内表面的真空泵，例如分子筛 吸附泵、鈦升华泵、溅射离子泵、低温 泵和吸气剂泵。
PVD所需真空度的基本确定原则是“气体分子的平均自由程大 于蒸发源到被镀件之间的距离”。
d=25cm,P<=2.7×E-3Pa d=50cm,P<=1.3×E-3Pa d=90cm,P<=7.4×E-4Pa 可见对于大的真空室，真空度的要求更高。
真空区域的划分
目前尚无统一规定，常见的划分为： 粗真空 低真空 高真空 超高真空 极高真空
真空度的单位：
真空度以压强为单位来度量，压强高表示真空度低。压强 低标识真空度高。
真空度的国际单位是帕斯卡简称帕（Pa）。 毫米汞柱（mmHg）：1mmHg＝133.3Pa 托（Torr）：1Torr＝1/760atm=133.3Pa 巴（Bar）：1Bar＝105Pa
平均自由程
气体分子之间相邻两次碰撞的距离，其统计平均值为平均自 由程。 l=1/(√2πς2n)=kT /(√2πς2P）
真空是压强小于101.325kPa(1个大气压)的气体状态。PVD需要的 真空条件应能够保证：气体分子的平均自由程大于蒸发源到被镀件 之间的距离；被镀膜层材料容易蒸发(高真空条件下，膜料蒸发温度 大幅下降)；容易获得高纯膜，膜层坚硬，成膜速度快。
真空的定义：
真空是压力低于一个大气压的任何气态空间。一般采用真 空度来表示真空的高低。
电阻蒸发系统采用单相调功器对电阻蒸发源的功率进行调 节控制，蒸发源在两组以上时，通过选择开关选择。
工作原理：
电子束蒸发是利用 在一定真空条件下，加 高压产生电子束，通过 特定磁场的作用，按照 一定的路线，轰击蒸发 物质，产生蒸发。
在电子束蒸发装置 中，被蒸发的物质放置 于水冷的干坩埚中，电 子束只轰击到其中很少 的一部分，而其余大部 分物质在坩埚的冷却作 用下一直处于低温状态 ，因此，可以避免坩埚 材料蒸发引起的污染。
二、真空系统的基本知识
热蒸发工艺过程：
加热使膜料汽化蒸发后，喷涂在放置在工件架上 的零件表面。
大气PVD存在的问题：
常温常压下，空气分子的密度为1.28E-3g/cm3，每克气体分子含分 子个数是2.08E+22个，气体分子间的距离是3.34E-6mm，气体分子的 空间密度为2.68E+16个／mm3，因而，空气中活性气体分子与膜层、 膜料、蒸发器反应，空气分子进入膜层成为杂质。常压时，气体分子 密度太高，蒸发膜料大多因碰撞而无法直线到达被镀件。
真空镀膜技术_图文.ppt
一、简介
光学薄膜可以采用物理气相沉积（ PVD）技术和化学液相沉 积（CLD）两种工艺来获得。
PVD是英文Physical Vapor Deposition的缩写，是指在真空条件下， 采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被 蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其 反应产物沉积在工件上。真 Nhomakorabea泵的主要参数
抽气速率: 定义为在泵的进气口任意给定压强下， 单位时间内流入泵内的气体体积
或表示为： 其中，Q为单位时间内流入泵的气体量。 泵的抽气速率S并不是常数，随P而变。
极限压强 (极限真空)
最高工作压强
工作压强范围（
） 泵能正常工作的压强范围
几种常用真空泵的工作压强范围
旋片机械泵
吸附泵
扩散泵
涡轮分子泵
溅射离子泵
低温泵
几种常用真空泵的工作原理
1. 旋片机械泵
工作过程是： 吸气 —压缩—排气。
定子浸在油中起润 滑，密封和堵塞缝 隙的作用。
主要参量是： 抽速 和极限压强。
由于极限压强较高 ， 常用做前级泵( 预抽泵)。
旋片式机械泵
2. 油扩散泵
油蒸发—喷射—凝结， 重复循环
由于射流具有工作过程 高流速(约200米/秒)、 高密度、高分子量 (300—500)，故能有效 地带走气体分子。
扩散泵不能单独使用， 一般采用机械泵为前级 泵，以满足出口压强( 最大40Pa)，如果出口 压强高于规定值，抽气 作用就会停止。
1. 水冷套； 2. 喷油嘴； 3. 导流管； 4. 泵壳； 5. 加热器
电子与气体分子碰撞引起分子电离，形成电子和正离，电子最 终被加速极收集，正离子被收集极接收形成离子流：
I+ = kIep = cp 其中，k称为电离计的灵敏度，是单位电子电流、单位压强下的 离子流。
测量范围：1.33E-1 ～1.33E-5 Pa
电离规管
电离计线路图
三、真空镀膜
真空溅射：当高能粒子(电场加速的正离子)打在固体表 面时，与表面的原子、分子交换能量，从而使这 些原子、分子飞溅出来。
温差电偶真空计的测量范围为0.1-100Pa。
2.热阴极电离真空计
具有足够能量的电子在运动中与气体分子碰撞，可能引起分 子的电离，产生正离子及电子。而电子在一定的“飞行”路程中与分 子的碰撞次数，又正比于分子的密度，一定温度下也正比于气体 压强，故产生的正离子数也正比于压强。由此可见，电离现象是 与压强有关的现象，可作为一种真空测定原理的依据。
真空蒸发：在真空中把制作薄膜的材料加热蒸发，使其 淀积在适当的表面上。
离子镀： 真空热蒸发和溅射两种技术结合而发展起来的 一种新工艺。
真空系统
蒸发系统
活动挡板 蒸发电极
工作架 轰击电极
烘烤电极
工作原理：
真空蒸发镀膜法就 是在1.3E-2~1.3E-3 Pa 的真空中加热镀膜材料 ，使它在极短时间内蒸 发，蒸发了的镀膜材料 分子沉积在基材表面上 ，由于基材表面温度较 低，便凝结其上而形成 薄膜。
真空的测量—真空计
1.热电偶真空计
热电偶真空计是通过热电偶中热丝的温度 与压强的关系确定真空度。
由于在低压下，气体的热传导系数与压强成 正比，所以在通过热丝的电流一定的条件下，热 丝的温度随着规管内真空度的提高而升高，温差 电偶电动势也就随之而增大。因此，通过测量温 差电偶电动势，就可确定出被测系统的真空度。
真空获得—真空泵
1654年，德国物理学家葛利克发明了抽气泵，做了著名 的马德堡半球试验。 原理：当泵工作后，形成压差，p1 >p2，实现了抽气。
真空泵的分类
气体传输泵: 是一种能将气体不断地吸入并排出泵外 以达到抽气目的的真空泵，例如旋片 机械泵、油扩散泵、涡轮分子泵。
气体捕集泵: 是一种使气体分子短期或永久吸附、凝 结在泵内表面的真空泵，例如分子筛 吸附泵、鈦升华泵、溅射离子泵、低温 泵和吸气剂泵。
PVD所需真空度的基本确定原则是“气体分子的平均自由程大 于蒸发源到被镀件之间的距离”。
d=25cm,P<=2.7×E-3Pa d=50cm,P<=1.3×E-3Pa d=90cm,P<=7.4×E-4Pa 可见对于大的真空室，真空度的要求更高。
真空区域的划分
目前尚无统一规定，常见的划分为： 粗真空 低真空 高真空 超高真空 极高真空
真空度的单位：
真空度以压强为单位来度量，压强高表示真空度低。压强 低标识真空度高。
真空度的国际单位是帕斯卡简称帕（Pa）。 毫米汞柱（mmHg）：1mmHg＝133.3Pa 托（Torr）：1Torr＝1/760atm=133.3Pa 巴（Bar）：1Bar＝105Pa
平均自由程
气体分子之间相邻两次碰撞的距离，其统计平均值为平均自 由程。 l=1/(√2πς2n)=kT /(√2πς2P）