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電弧離子鍍的原理是以冷陰極真空電弧放電理論為基礎(chǔ)的。多弧離子鍍膜機(jī)的核心技術(shù)是其電弧蒸發(fā)源。多弧離子鍍膜機(jī)蒸發(fā)源是一種特殊的冷陰極電弧自蒸發(fā)和自電離固體蒸發(fā)源。
1、與傳統(tǒng)的蒸發(fā)源相比,多弧離子鍍機(jī)的電弧蒸發(fā)源優(yōu)勢(shì)明顯
2、涂層密度高,使用壽命長(zhǎng),強(qiáng)度高;
3、作為電弧蒸發(fā)的固體源,其形狀、尺寸和位置都可以改變;
4、工作真空范圍大;
5、較高的離子能量;
6、高電離率60%-80%;
7、高沉積速率,如tin,可獲得100nm/S~1000nm/S的高沉積速率。
多弧離子鍍膜機(jī)電弧蒸發(fā)源的原理是通過冷陰極進(jìn)行自持電弧放電,這是一種場(chǎng)發(fā)射。蒸發(fā)源的典型基本結(jié)構(gòu)如下:待鍍基板連接陰極,陽極連接真空室。當(dāng)真空室被抽到較高的真空狀態(tài)時(shí),觸發(fā)電極起動(dòng)器的觸點(diǎn)打開,在陽極和陰極之間形成穩(wěn)定的電弧放電。陰極表面有許多快速移動(dòng)的陰極光斑,光斑直徑在1~2μm之間,10μm左右的光斑每秒可移動(dòng)數(shù)十米。電流密度為10?A/cm?-10?A/cm?,電極間電壓也降低到20v-40v,陰極斑點(diǎn)前面有一些等離子體,電子迅速向陽極移動(dòng),離子處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。在鍍膜空間中,陰極光斑前的正離子聚集成空間正電荷,在陰極表面附近形成10?V/cm~10?的高強(qiáng)度電場(chǎng),克服陰極處的勢(shì)壘,通過強(qiáng)電子發(fā)射維持放電。然而,一些離子被陰極轟擊,導(dǎo)致陰極斑點(diǎn)局部快速蒸發(fā)和電離,使陰極斑點(diǎn)成為微點(diǎn)的蒸發(fā)源。在陰極靶區(qū)內(nèi),由于絕緣屏蔽和磁場(chǎng)的作用,這些微點(diǎn)蒸發(fā)源在陰極靶區(qū)內(nèi)不規(guī)則地運(yùn)動(dòng)。
1、所謂多弧離子鍍膜機(jī)是以多個(gè)電弧蒸發(fā)源為核心的離子鍍膜設(shè)備,又稱多弧鍍膜、電弧鍍膜、電弧鍍膜等,與其他鍍膜工藝相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):
2、整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高,工作周期短,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
3、涂層空間大。電弧蒸發(fā)源為固態(tài),可靈活放置,無需額外加熱,工件安裝更換更方便。
4、工藝范圍廣。適用于較高真空度或較低環(huán)境溫度(200°C)下的反應(yīng)電鍍和離子鍍。
5、它具有優(yōu)良的膜性能。工件的轟擊加熱、清洗、沉積均采用離子金屬等離子體轟擊完成,實(shí)現(xiàn)“一弧三用”,膜層結(jié)構(gòu)致密,涂層與鍍件結(jié)合牢固。
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