Прежде чем углубляться в детали технологии вакуумного покрытия, нам сначала нужно понять ее общие методы классификации. Эти классификации не только помогают нам лучше понять разнообразие этой технологии, но и предоставляют больше возможностей для практического применения. Затем мы изучим мир классификаций вакуумных покрытий, чтобы увидеть характеристики и сценарии применения различных типов технологий нанесения покрытий.

Классификация вакуумных покрытий

Среди многочисленных технологий вакуумного покрытия мы можем классифицировать их по разным критериям. Эти методы классификации помогают нам более четко понять уникальные особенности различных технологий нанесения покрытий и предоставляют более подходящие решения для практического применения. Далее мы углубимся в несколько распространенных методов классификации вакуумного покрытия.

1,1. Технология вакуумного покрытия как важная отрасль обработки поверхности

Технология вакуумного покрытия, как ключевая технология в области обработки поверхностей, играет незаменимую роль во многих областях. Она изменяет или улучшает общую производительность материалов, покрывая их поверхности тонкой пленкой с определенными функциями. Эта технология не только широко используется в промышленном производстве, аэрокосмической и многих других областях, но и демонстрирует уникальные преимущества в электронных изделиях, оптических устройствах и других аспектах. Далее мы рассмотрим несколько ключевых классификаций и применений технологии вакуумного покрытия.

1,2. Общие классификации вакуумных технологий нанесения покрытий

Технология вакуумного покрытия можно разделить на две основные категории: методы мокрого покрытия и методы сухого покрытия. Эти два метода имеют свои собственные характеристики и области применения, вместе образуя богатое разнообразие технологии вакуумного покрытия. Далее мы подробно представим эти два метода.

1.2.1. Классификация методов нанесения мокрых покрытий

Методы мокрого покрытия в основном включают гальваническое и безэлектродное покрытие. Эти два метода занимают важную позицию в области вакуумного покрытия, каждый из которых имеет уникальные принципы работы и применимые сценарии. Далее мы углубимся в детали этих двух методов мокрого покрытия.

1.2.2. Сухие методы покрытия, также известные как методы вакуумного покрытия или методы осаждения из паровой фазы, включают две основные технологии: физическое осаждение из паровой фазы (PVD) и химическое осаждение из паровой фазы (CVD). В области PVD мы дополнительно подразделяем на покрытие из вакуумного испарения, покрытие из вакуумного распыления и покрытие из вакуумного иона. Стоит отметить, что при вакуумном испарении большое внимание привлекли такие технологии, как испарение с нагревом сопротивления, испарение с нагревом электронным пучком, испарение с помощью ионного пучка и покрытие из магнетронного распыления.

2. Историческая справка

Технология парового осаждения как новая технология постоянно развивается в течение последних 30 лет с момента своего рождения. Хотя ее применение имеет долгую историю, на раннем этапе ее прогресс был относительно медленным из-за ограничений вакуумной технологии и других смежных областей. Однако во время Второй мировой войны фашистская Германия ловко применила эту технологию в войне для производства различных военных оптических линз и отражателей, что в значительной степени способствовало быстрому развитию технологии парового осаждения в оптической промышленности. Таким образом, тонкопленочная оптика стала важной отраслью оптики. Это не только представляет собой прорыв в технологии вакуумного нанесения, но и интегрирует новые технологические достижения в различных областях, таких как физика и химия.

3. Определения

Метод вакуумного покрытия относится к процессу испарения или распыления металлов, сплавов или соединений в вакууме для осаждения их на объект, который должен быть покрыт, который называется субстратом. Среди них вакуумное испарение или, для краткости, испарение - это процесс, в котором пленочный материал нагревается определенным методом в вакуумной среде для испарения и осаждения на поверхности заготовки, образуя тем самым твердую тонкую пленку. Распыление - это процесс, при котором энергетические частицы бомбардируют поверхность материала посредством передачи импульса, так что поверхностные атомы получают достаточно энергии для побега. Технология магнетронного распыления стала эффективным и низкотемпературным методом распыления благодаря своим характеристикам высокой скорости распыления и низкому нагреву подложки. Технология ионного покрытия, или ионное покрытие для краткости, представляет собой процесс, в котором газ или испаренные вещества частично ионизируются посредством газового разряда в условиях вакуума, и в то же время испаренные вещества или продукты их реакций осаждаются на подложку путем бомбардировки ионами газа или ионами испаренного вещества. Испарение при нагреве сопротивлением является широко используемым методом испарения, который прямо или косвенно нагревает пленочный материал за счет сопротивления, чтобы он испарялся и осаждался на подложке.

3. Определения

Испарение при нагреве электронным пучком - это метод, при котором пленочный материал помещается в охлаждаемый водой медный тигель и нагревается электронным пучком высокой плотности энергии. Во время этого процесса пленочный материал плавится и испаряется, а затем конденсируется на поверхности подложки для образования необходимой тонкой пленки. Для дальнейшего улучшения адгезии пленочного слоя и повышения его компактности ионные пучки можно использовать для бомбардировки в процессе нанесения покрытия, технология, известная как испарение с помощью ионного пучка.

4. Применения

Технология вакуумного покрытия, как важная отрасль технологии обработки поверхности, имеет широкий спектр областей применения.

Оптические пленки: Технология вакуумного покрытия имеет важное применение в оптической области, например, различные фильтры и зеркала с высоким отражением, используемые в ПЗС и КМОП.

Функциональные пленки: эта технология также подходит для производства резисторов и конденсаторов, получения полупроводниковых пленок, нанесения покрытий на режущие инструменты и производства в таких областях, как автомобильные фонари, крышки автомобильных фонарей, лазеры и солнечная энергия.

Декоративные пленки: технология вакуумного покрытия незаменима для декоративного покрытия мобильных телефонов и бытовой техники, производства автомобильных вывесок, покрытия крышек косметических коробок и обработки архитектурного декоративного стекла, автомобильного стекла и упаковочных пакетов.

Анализ текущей ситуации

Хотя технология вакуумного покрытия началась поздно и была ограничена вакуумной технологией, что привело к относительно медленному развитию на ранней стадии, это все еще развивающаяся технология. В настоящее время эта технология широко используется в некоторых развитых странах за рубежом. В Китае из-за более позднего запуска и технических ограничений диапазон ее применения относительно невелик, но она имеет огромный потенциал и достойна дальнейшего развития и применения.