PVD工艺简介

PVD工艺 PVD=物理气相沉积 在高真空、温度介于150到500℃时进行PVD处理。 通过加热或离子轰击（喷射）使坚固的高纯度涂层材料（金属，如钛、铬和铝）蒸发。同时，加入反应气体（例如氮或含碳气体），这些气体与金属蒸气反应生成化合物，然后沉积在工具或元件上形成薄而高度粘附的涂层。为了使涂层厚度均匀，以匀速绕多个轴旋转零件。 涂层的属性（例如硬度、结构、耐化学性和耐温性、附着性）可得到精确控制。 PVD工艺包括电弧蒸镀、溅射、离子电镀和增强溅射。 电弧蒸镀 在此工艺中，直径仅为几微米的电弧环绕坚固的金属涂层材料运动，使该涂层材料蒸发。由于使用了强电流和功率密度，蒸发材料几乎全部离子化并形成高能量的等离子。 金属离子与加入到反应室中的反应气体结合，以高能量冲击待涂的工具或元件,最后沉积为薄而高度粘附的涂层。 1 氩 2 反应气体 3 电弧源（涂层材料和背板） 4 元件 5 真空泵       溅射 在反应溅射工艺中，待涂的零件先在真空室中加热。随后用氩离子通过轰击进行离子蚀刻。这就使金属表面纯洁干净，无任何原子污染，这是涂层附着的一个重要条件。 然后对包含涂层材料的溅射源加上高负电压。随之而来的电子气体放电形成正氩离子，这些离子在涂层材料方向上加速，然后通过轰击分裂为原子。分裂为原子的金属蒸发颗粒与加入到真空室中的气体（包含要沉积的硬涂层的非金属成分）反应。 结果是具有所需结构和成分的薄而紧密的涂层在基底上沉积。 1 氩 2 反应气体 3 平面磁控管蒸发源（涂层材料） 4 元件 5 真空泵 增强溅射 增强溅射的原理类似于喷射工艺。低压电弧在真空室中央放电使等离子强度增大几倍，从而产生强度更高的电离。 1 电子束源 2 氩 3 反应气体 4 平面磁控管蒸发源（涂层材料） 5 元件 6 低压电弧放电 7 辅助阳极 8 真空泵 离子电镀 离子电镀是使用反应性电子束蒸发的PVD工艺。溅射通过用氩离子轰击从金属板上移离涂层材料；在离子电镀中，用低压电弧蒸发涂层材料的金属成分（例如，钛或铬）。 1 电子束源 2 氩 3 反应气体 4 元件 5 涂层材料 6 坩锅（阳极） 7 低压电弧放电 8 真空泵   PACVD PACVD=离子增强化学气相沉积                  欧瑞康巴尔查斯涂层 用高频率PACVD工艺生产无金属碳涂层。 此工艺中所用的设备类似于溅射的设备。但溅射出金属粘附膜后，加上高频交流电压。 加入含涂层元素的气体后，在处理室中发生气体放电。这将生成碳和氢原子（离子和原子团），它们在工具和元件上形成紧密的涂层。涂层属性受施加电压的影响。 1 氩 2 反应气体 3 元件 4 等离子壳层 5 高频连线 6 真空泵