PVD镀膜工艺分类及介绍
发布时间：2017-03-10
一、真空蒸发(Vacuum Evaporation)
金属在真空中加热时会变成气体而蒸发，真空蒸发就是利用此原理。处理时多在10-5Torr以下的真空中进行，金属及各种化合物都可当作被附着物质，其应用例有镜片、反射镜、塑胶零件等；但是以金属表面硬化为目的的用途则很少，主要多用于装饰性物件。
二、溅射镀膜(Sputtering)
高能量的粒子撞击靶材时靶中的分子或原子被撞击出来的现象，此原理是以靶为阴极，以基板为阳极，在10-2Torr左右的Ar气氛中加以高电压时阴极附近的Ar气离子化后变成Ar+，与阴极相撞击，被Ar+离子所撞击飞出的分子或原子撞上基板而堆积形成薄膜。
溅射应用范围极广，利用其薄膜的机能则是以耐磨耗性、耐蚀性、耐热性抗静电或装饰性为目的，但是因附著力的问题少见于刀具的应用。适用于大宗连续性镀膜，例如手机零件等。
三、离子镀(Ion Plating)
PVD镀膜涂层工艺中效果最好的为离子镀膜方式；此方法是利用电弧撞击靶材，使靶材原子被激发出来，与反应性气体反应，形成化合物沉积于工件表面的一种技术。炉内运行至高真空后，通入惰性气体，加偏压造成氩离子(Ar+)，及带负电的电子(e-)，带正电的氩离子会撞向通入偏压为负极的基板底材，来清洁工件表面；之后再通入反应气体，在靶材和基板底材间产生电浆，进行镀膜作业。此一方式成膜速度快、密著性较佳，多用于切削刀具镀膜涂层处理。
大部分企业都采用最先进的阴极电弧法(cathode arc)进行镀膜作业。与其他方式相比，此种方式拥有较多的离化率、均匀的附着性以及最佳的密度，大多被应用在金属的硬质镀膜上，特别是要求耐磨耗的物件。
PVD真空离子镀膜与传统电镀之间的不同
| 传统电镀 | PVD真空离子镀膜技术 | |
| 方式 | 大气中，以电解液为媒介，属高污染工艺 | 真空环境下，以电浆为媒介，属于环保工艺 |
| 特性 |
均匀性佳，薄膜表面有光泽。但仅以包覆方式，覆盖表面无密著力可言
|
膜质紧密，均匀度视旋转夹具之结构而定 |
| 硬度 | 硬度约 Hv900 左右 |
硬度可达 Hv1800 以上
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| 厚度 | 厚度约为镀膜的 10 倍以上 | 厚度为微米级(μm)有绝佳的被覆性 |
| 密度 | 热胀冷缩容易脱落 | 面宽 0.2平方毫米的钻石压子尖端可承受 10kg 以上垂直重量，膜层无剥落 |
真空镀膜厚度属于微米级，1μm 相当于传统电镀一条的十分之一，因此经过镀膜作业以后，并不会影响工件的精度；传统电镀的批覆方式是以一种包覆的方式在外形成一层电镀层，并无高度密著性可言。
 传统电镀工艺示意图 |
 PVD镀膜涂层工艺示意图 |
| 一般湿式镀层所製作之镀膜会在表面覆盖成一个薄膜层 ，不论底材之原先形状为何，表面所呈现出来的薄膜层都会趋于平坦。 | PVD 镀层会依底材形状平均在上方形成一个镀膜层，依底材高低形状有所不同，经镀膜后的高低形状也是依照原先底材之态样。 |
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