一、
鍍膜技術(shù)可區(qū)分為哪幾類?
":+d7xR?o 可區(qū)分為:(1)真空蒸鍍 (2)電鍍 (3)化學(xué)反應(yīng) (4)熱處理 (5)物理或機(jī)械處理
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C 二、蒸鍍的加熱方式包括哪幾種?各具有何特點(diǎn)?
" J9 加熱方式分為:
\wz^Z{U (1)電阻加熱 (2)感應(yīng)加熱 (3)電子束加熱 (4)雷射加熱 (5)電弧加熱
E va&/o?P| gD)M7`4 各具有的特點(diǎn):
iWjNK"W (1)電阻加熱:這是一種最簡(jiǎn)單的加熱方法,設(shè)備便宜、操作容易是其優(yōu)點(diǎn)。
5(CInl Ag0w8F (2)感應(yīng)加熱:加熱效率佳,升溫快速,并可加熱大容量。
#\X)|p2 Awfd0L;9 (3)電子束加熱:這種加熱方法是把數(shù)千eV之高能量電子,經(jīng)磁場(chǎng)聚焦,直接撞擊蒸發(fā)物加熱,溫度可以高達(dá)30000C。而它的電子的來源有二:高溫金屬產(chǎn)生的熱電子,另一種電子的來源為中空陰極放電。
%52e^,// $=\=80u/ (4)雷射加熱:
激光束可經(jīng)由
光學(xué)聚焦在蒸鍍?cè)瓷,產(chǎn)生局部瞬間高溫使其逃離。最早使用的是脈沖紅寶雷射,而后發(fā)展出紫外線準(zhǔn)分子雷射。紫外線的優(yōu)點(diǎn)是每一
光子的能量遠(yuǎn)比紅外線高,因此準(zhǔn)分子雷射的功率密度甚高,用以加熱蒸鍍的功能和電子束類似。常被用來披覆成份復(fù)雜的化合物,鍍膜的品質(zhì)甚佳.它和電子束加熱或?yàn)R射的過程有基本上的差異,準(zhǔn)分子雷射脫離的是微細(xì)的顆粒,后者則是以分子形式脫離。
0cB]:*W C{*? (5)電弧加熱:
{'zS8 陰極電弧沉積的優(yōu)點(diǎn)為:
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5_ (1)蒸鍍速率快,可達(dá)每秒1.0微米
Y S7lB (2)基板不須加熱
$,Xn@4 (3)可鍍高溫金屬及陶瓷化合物
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a l (4)鍍膜密高且附著力佳
~\-=q^/! ;C*2Djb*n 三、真空蒸鍍可應(yīng)用在哪些產(chǎn)業(yè)?
^NU_Tp:2^ 主要產(chǎn)業(yè)大多應(yīng)用于裝飾、光學(xué)、電性、機(jī)械及防蝕方面等,現(xiàn)就比較常見者分述如下:
?yAb=zI1b 1.鏡片的抗反射鍍膜(MgO、MgF2、SiO2等),鏡片置于半球支頂,一次可鍍上百片以上。
r>8`gAhx 2.金屬、合金或化合物鍍膜,應(yīng)用于微電子當(dāng)導(dǎo)線、電阻、光電功能等用途。
+arh/pd_I 3.鍍鋁或鉭于絕緣物當(dāng)電容之電極。
Nk-xnTZ" 4.特殊合金鍍膜MCrAlY具有耐熱性抗氧化性,耐溫達(dá)1100OC,可應(yīng)用須耐高溫環(huán)境的工件,如高速切削及成形加工、渦輪引擎葉片等。
/Hk})o_ 5.鍍金屬于玻璃板供建筑物之裝飾及防紫外線。
66>X$nx(z 6.離子蒸鍍鍍鋁,系以負(fù)高電壓加在被鍍件上,再把鋁加熱蒸發(fā),其蒸氣經(jīng)由電子撞擊離子化,然后鍍到鋼板上。
<FkaH8,7 7.鍍鋁于膠膜,可供裝飾或標(biāo)簽,且鍍膜具有金屬感等。最大的用途就是包裝,可以防潮、防空氣等的滲入。
dY$nw 8.機(jī)械零件或刀磨具鍍硬膜(TiC、TiN、Al2O3)這些超硬
薄膜不但硬度高,可有效提高耐磨性,而且所需厚度剪小,能符合工件高精度化的要求。
,s%+vD$O^ 9.特殊合金薄片之制造。
$9\8?gS 10.鍍多層膜于鋼板,改善其性能。
2UYtEJ(?`{ 11.鍍硅于CdS太陽
電池,可增加其效率。
hO> q|+mC 12.奈米粉末之制造,鍍于冷基板上,使其不附著。
^-?^iWQG |+8rYIms` 四、TiN氮化鈦鍍膜具有哪些特點(diǎn)?
%9zpPrWF 有以下的優(yōu)點(diǎn):
_gK}Gi?| (1)抗磨損
R $<{"b (2)具亮麗的外觀
+~F>:v?Rh (3)具安全性,可使用于外科及食品用具。
1^NC=IS9z (4)具潤滑作用,可減少磨擦。
?XVE{N (5)具防蝕功能
,O.iOT0=; (6)可承受高溫
+ rB3\R"d nO6UlY 五、CVD化學(xué)氣相沉積法反應(yīng)步驟可區(qū)分為哪五個(gè)步驟?
kygj" @EX (1)不同成份氣相前置反應(yīng)物由主流氣體進(jìn)來,以擴(kuò)散機(jī)制傳輸基板表面。理想狀況下,前置物在基板上的濃度是零,亦即在基板上立刻反應(yīng),實(shí)際上并非如此。
mgjcA5z (2)前置反應(yīng)物吸附在基板上,此時(shí)仍容許該前置物在基板上進(jìn)行有限程度的表面橫向移動(dòng)。
L=#B>Eu (3)前置物在基板上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生沉積物的化學(xué)分子,然后經(jīng)積聚成核、遷移、成長等步驟,最后聯(lián)合一連續(xù)的膜。
L8.A| (4)把多余的前置物以及未成核的氣體生成物去吸附。
`@\FpV[|P (5)被去吸附的氣體,以擴(kuò)散機(jī)制傳輸?shù)街髁鳉庀,并?jīng)傳送排出。
"(H%m9K 六、何為化學(xué)氣相蒸鍍(CVD)?主要的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些?
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0q4 化學(xué)氣相蒸鍍乃使用一種或多種氣體,在一加熱的固體基材上發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并鍍上一層固態(tài)薄膜。
G@D8[ 優(yōu)點(diǎn):
|;V-;e* (1)真空度要求不高,甚至可以不需要真空,例如熱噴覆
o}waJN`yI (2)沉積速率快,大氣CVD可以達(dá)到1μm/min
p79QEIbk= (3)與PVD比較的話;瘜W(xué)量論組成或合金的鍍膜較容易達(dá)成
a>#$&&oQ0 (4)鍍膜的成份多樣化,如金屬、非金屬、
半導(dǎo)體、光電
材料、鉆石薄膜
5<GeAW8ns] (5)可以在復(fù)雜形狀的基材鍍膜,甚至滲入多孔的陶瓷
G1X73qoHT< (6)厚度的均勻性良好,低壓CVD甚至可以同時(shí)鍍數(shù)十
芯片 cJm}, 缺點(diǎn):
B;Z _'.i,d (1)熱力學(xué)及化學(xué)反應(yīng)機(jī)制不易了解或不甚了解
Q!-"5PX (2)需要在高溫下進(jìn)行,有些基材不能承受,甚至和鍍膜產(chǎn)生作用
'Eia=@ (3)反應(yīng)氣體可能具腐蝕性、毒性或爆炸性,處理時(shí)需小心
Z{ YuX (4)反應(yīng)生成物可能殘余在鍍膜上,成為雜質(zhì)
Z 5 .cfI[ (5)基材的遮蔽很難
:L:] 3L 七、良好的薄膜須具備那些特性?影響的因素有哪些?
jbg9EtQ!* 通俗的定義為在正常狀況下,其應(yīng)用功能不會(huì)失效。想要達(dá)到這個(gè)目的,一般而言這層薄膜必須具有堅(jiān)牢的附著力、很低的內(nèi)應(yīng)力、針孔密度很少、夠強(qiáng)的機(jī)械性能、均勻的膜厚、以及足夠的抗化學(xué)侵蝕性。薄膜的特性主要受到沉積過程、成膜條件、接口層的形成和基材的影響,隨后的熱處理亦扮演重要角色。
Tl_o+jj 八、沉積的薄膜有內(nèi)應(yīng)力的存在,其來源為何?
uUBUUr (1)薄膜和基材之間的晶格失配
;gaTSYVe (2)薄膜和基材之間的熱膨脹系數(shù)差異
=dKk #* (3)晶界之間的互擠
-H\j-k 九、膜厚的量測(cè)方法有哪些?
JeVbFZ8 大致上可分為原位量測(cè)、離位量測(cè)兩類
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