Основные процессы:
- Вакуумное магнетронное напыление (сверх-тонкие/тонкие/средние-толстые слои)
- Гальваника подслой + композитный процесс магнетронного распыления (толстые слои)
Типы мишеней из никелевого сплава:
NiCr, NiTi, NiCu, NiCrAl (общие параметры; возможна небольшая корректировка в зависимости от состава конкретного сплава)
Материалы подложки:
Медь/Молибден/Титан/Графит (обычно используемые целевые подложки)
Толщина покрытия в зависимости от характеристик процесса и области применения
| Диапазон толщины покрытия | Ключевые характеристики процесса | Типичные среды применения | Репрезентативные типы целей |
|---|---|---|---|
| Сверх-тонкий слой (0,1–1 мкм) | Низкая скорость распыления; требует точного контроля мощности и времени осаждения; очень высокая однородность толщины | 1. Слои модификации поверхности полупроводниковых чипов для повышения стойкости к окислению; 2. Переходные слои для оптических покрытий мишеней для повышения оптической отражательной способности; 3. Анти-коррозионные покрытия для прецизионных электронных мишеней, используемых в слабоагрессивных средах. |
Мишени из сплава NiCr (полупроводники); Мишени из сплава NiTi (оптические приложения) |
| Тонкий слой (1–10 мкм) | Балансирует однородность покрытия и стоимость; подходит для магнетронного распыления или композитных процессов гальваники + напыления | 1. Клеевые слои для плоских магнетронных мишеней для соединения материала мишени с подложками (например, медной подложкой); 2. Функциональные слои фотоэлектрических мишеней для улучшения электропроводности; 3. Защитные слои для обычных мишеней с вакуумным покрытием в условиях средней-нагрузки. |
Мишени из сплавов NiCu (фотовольтаика); мишени из чистого никеля (связывающие слои) |
| Слой средней-толщины (10–30 мкм) | Требуется сегментированное напыление во избежание чрезмерного повышения температуры; после-отжиг после осаждения рекомендуется для снятия внутреннего напряжения | 1. Износостойкие-слои для вращающихся мишеней для продления срока службы при -напылении высокой мощности; 2. Защитные покрытия для коррозионностойких-объектов во влажной или слабокислой/щелочной среде; 3. Базовые слои для мишеней термического напыления для улучшения адгезии покрытия с подложкой. |
Мишени из сплава NiCrAl (износостойкость); Мишени из сплава NiMo (коррозионная стойкость) |
| Толстый слой (30–50 мкм) | Подслой гальванического покрытия в сочетании с утолщением напыления для сокращения общего времени и стоимости напыления. | 1. Несущие-слои для-мощных промышленных покрытий, используемых при длительном-непрерывном напылении; 2. Защитные слои для целей, работающих в чрезвычайно агрессивных средах (например, морское применение); 3. Слои коррекции плоскостности для объектов большого-размера. |
Мишени из сплавов NiTi (промышленное покрытие); Мишени из сплава NiCr (экстремальные условия) |
III. Ключевые соображения по согласованию процесса и толщины покрытия
1. Контроль однородности толщины
Толщину покрытия по всей поверхности мишени следует контролировать в пределах±5%. Чрезмерное отклонение может привести к неравномерной эрозии мишени во время распыления, что отрицательно скажется на качестве покрытия. Однородность можно улучшить, оптимизировав расстояние от мишени-до-подложки и используя вращающиеся подложки.
2. Связь между составом покрытия и толщиной.
- Дляультра-тонкие слои (< 1 μm), однокомпонентные никелевые покрытия предпочтительнее, чтобы избежать сегрегации элементов сплава.
- Дляthicker layers (> 10 μm), много-покрытия из никелевых сплавов могут использоваться для удовлетворения функциональных требований, таких как устойчивость к износу или коррозии.
3. Влияние среды нанесения на толщину покрытия.
- Приложения с высоким-износом или-мощным распылением→ Покрытия средней-толщины или толщины (10–50 мкм).
- Прецизионная электроника и оптические приложения→ Сверх-тонкие или тонкие покрытия (0,1–10 мкм)
- Более агрессивные коррозионные среды→ Более толстые покрытия в сочетании с коррозионно--стойкими никелевыми сплавами (например, NiCr, NiMo).
