离子镀膜法的目的

离子镀膜法的目的,第1张

多弧离子镀作为物理气相沉积技术的一个分支,是在真空蒸镀和真空溅射的基础上发展起来的一门新型涂层制备技术,也称为真空弧光蒸镀法,它把真空电弧放电用于电弧蒸发源。由于多弧离子镀技术具有沉积速率高、涂层附着力好、涂层致密、 *** 作方便等特点,因此在材料表面改性领域得到了广泛应用。1963年Mattox提出并首次使用了离子镀技术;1972年Bunshah等开发出活性反应蒸镀(ARE)技术;1973年Mulayama等发明了射频激励法离子镀;20世纪80年代,离子镀已成为世界范围内的一项高新技术产业,主要产品有高速钢和硬质合金工具上的TiN、TiAlN耐磨层和TiN仿金装饰涂层。1982年美国Multi-arc公司首先推出多弧离子镀商品化设备,1986年我国开始了多弧离子镀设备的生产。20世纪90年代,离子镀技术取得了长足的进步,与80年代相比,离子镀设备和工艺都有了重大的改进。近年来,国内外根据不同使用要求,制造了各种离子镀膜机设备,有些已达到工业生产水平。以下主要介绍多弧离子镀技术的工作原理、特点、工艺参数和研究进展,以及多弧离子镀膜技术在切削刀具涂层中的应用。

多弧离子镀的工作原理

多弧离子镀技术的工作原理主要基于冷阴极真空弧光放电理论。图1为多弧离子镀工作原理示意图,点燃真空电弧后,阴极靶材表面上出现一些不连续、大小和形状多样、明亮的斑点,它们在阴极表面迅速地做不规则的游动,一些斑点熄灭时又有些斑点在其他部位形成,维持电弧的燃烧。阴极斑点的电流密度达104~105A/cm2,并且以1000m/s的速度发射金属蒸气,其中每发射10个电子就可发射1个金属原子,然后这些原子再被电离成能量很高的正离子(如Ti+),正离子在真空室内运行时与其他离子结合(如与N-形成TiN),沉积在工件表面形成涂层。

图1 多弧离子镀工作原理示意图

 

图2为真空弧光放电示意图,真空弧光放电理论认为电量的迁移主要借助于场电子发射和正离子电流,这两种机制同时存在,而且相互制约。在放电过程中,阴极材料大量蒸发,这些蒸发原子产生的正离子在阴极表面附近很短的距离内产生极强的电场,在这样强的电场作用下,电子足以能直接从金属的费米能级逸出到真空,产生所谓的“场电子发射”。

图 2 真空弧光放电示意图[

 

多弧离子镀的技术特点

多弧离子镀过程的突出特点在于它能产生由高度离化的被蒸发材料组成的等离子体,其中离子具有很高的动能。蒸发、离化、加速都集中在阴极斑点及其附近很小的区域内。其特点如下:

(1)最显著的特点是从阴极直接产生等离子体。

(2)入射粒子能量高,涂层的致密度高,强度和耐久性好。

(3)离化率高,一般可达60%~80%。

(4)沉积速度快,绕镀性好。

(5)设备较为简单,采用低电压电源工作比较安全。

(6)一弧多用,电弧既是蒸发源和离化源,又是加热源和离子溅射清洗的离子源。

(7)外加磁场可以改善电弧放电,使电弧细碎,细化涂层微粒,增加带电粒子的速率,并可以改善阴极靶面刻蚀的均匀性,提高靶材的利用率。

 

多弧离子镀设备与技术研究进展

多弧离子镀设备一般比较简单,整个设备主要由真空镀膜室、弧源、真空获得系统、偏压源等几大部分组成。弧源是多弧离子镀设备的关键部件,现在国内一般使用小弧源,直径为60~80mm,厚度为直径的1/2。少数离子镀膜机采用柱状弧源设计,一台镀膜机只装一个柱状弧源于真空室中央,工件置于四周。国外有些离子镀膜机使用大弧源,直径达100mm,厚度约为直径的1/4,一台镀膜机上装有12~32个弧源,待镀工件置于真空室中央。丹普公司正积极地和国内外的企业和科研院所展开技术合作。并且已经在一些比较常用的镀膜应用领域取得了可喜的成果,镀膜涂层工艺可以制备具有高硬度、热稳定性和化学稳定性的氧化铝涂层,技术可制备许多物理气相沉积涂层,如TiN、TiCN、AlTiN、AlTiSiN、CrN和DLC等。

用于生产激光唱片,(光盘)上的镀膜和由掩膜在印刷电路板上镀金属膜

在真空中制备膜层,包括镀制晶态的金属,半导体、绝缘体等单质或化合物膜。

虽然化学汽象沉积也采用减压、低压或等离子体等真空手段,但一般真空镀膜是指用物理的方法沉积膜。

真空镀膜有三种形式,即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀………………

主要属于五金行业包含了铟丝等,同时还有金属材料电镀等等技术,都是属于五金的范畴

第一名:布勒(中国)投资有限公司(莱宝)

每天,数以亿计的人们都在享用布勒技术,以满足自己在食品、移动设备或通讯方面的日常所需。布勒的加工技术和解决方案,在关注食品安全的同时,为供养世界人口做出了重大贡献。在全球小麦、玉米、大米、意大利面、巧克力和早餐谷物食品的生产和加工领域,布勒同样做了重大贡献。此外,布勒不仅可为高压铸造和表面涂层技术提供全球领先的解决方案,同时也关注着汽车以及光学技术领域的最新应用。作为技术领先的集团公司,布勒每年投入用于研发的经费是其营业额的5%。截至2017年,布勒业务遍布140多个国家和地区,全球11,000名员工贡献了27亿瑞士法郎销售额。作为一家家族企业,布勒非常重视可持续发展。我们希望客户取得成功。我们希望全人类都能享用安全食品。我们希望通过新能源汽车、节能建筑和节能机械来保护气候环境。

第二名:爱发科真空技术(苏州)有限公司(爱发科)

爱发科真空技术(苏州)有限公司是世界著名的真空设备制造商“株式会社ULVAC(爱发科)”在中国投资兴建的全资公司,于2003年7月在苏州工业园区设立,总投资10,350万美元,注册资本3450万美元,占地面积七万多平方米。主要为半导体功率器件、集成电路、电力电子、LED等行业提供芯片生产及研发的相关真空设备,同时提供设备及周边产品的售后服务。工厂于2011年再度扩建,从2012年年初开始,为平板显示器,太阳电池等制造行业提供世界领先的先进设备。

公司由日本总部提供雄厚的技术支持,既拥有与日本总部同等的技术资源,又拥有国内设备供应商在价格、交货期、售后服务等方面的综合优势,受到广大客户的一致好评和厚爱。

爱发科真空技术(苏州)有限公司今后仍将依托中国客户,除了继续在电子、半导体制造设备方面扩大设备种类和提高生产台数,更会从2012年开始,在世界上首次将大型平板液晶显示器(FPD)制造设备、太阳能电池制造设备引入到苏州进行生产。我们将继续致力于为客户提供满意的产品,以优异的品质及良好的售前售后服务,为用户创造价值,为中国高科技产业的发展以及经济社会的发展尽自己的绵薄之力。

第三名:勤友企业股份有限公司(勤友)

自1974年成立以来,勤友秉持着诚信与负责的信念,代理销售欧、美、日等国的精密工具、量测设备、光学仪器,非破坏性检测系统、半导体检测设备、液晶面板制造检查设备、及环保设备等,持续朝向提供客户更多元、完整的产品与服务的目标前进。

为因应日渐明确的市场趋势和客户需求,2013年投资成立半导体/光电制程设备,分割光电事业群旗下所属制造、研发等业务,除纳入原台南厂区,并增设含无尘室在内的桃园厂区。主要产品为大型连续式镀膜设备、卷绕式(Roll to Roll)镀膜设备,以及与IBM共同开发的晶圆暂时贴合及雷射剥离设备。其创新改良的研发成果,更于2014、2015年连续获得“杰出光电产品奖”的肯定。

勤友长年投入于制造、工业检测的产品应用,不仅累积量测技术的核心know how,所服务的客户亦遍及光电、塑化、汽车、航太、通讯、军事、教育等…领域,除掌握先进的制程技术,加强人员教育训练外,并持续开发新产品,以满足客户多样化的需求与服务,提升企业整体竞争力。

成立四十一年来,在受到原厂信赖、客户长久的支持下,除台北总公司外,于新竹、台中、台南、高雄、大陆苏州太仓、昆山等地设立服务据点,在严峻的产业环境下,希望协助客户快速处理问题,提供适当的解决方案,并深切期许能和客户共同成长、迎向未来新的挑战。

第四名:江门市新会亿霖金属制品有限公司(亿霖)

江门亿霖创立于1998年,专注于为厨卫行业提供精密铜制品零部件配套。

工厂位于“中国侨乡之都”—江门新会,拥有占地11亩的厂区及生活区,在职员工120多人,其中工程师8名,技术人员10多名。

工厂经历多年行业的累积与沉淀,不断发展整合,充分具备了铜锻造、机加、冲压、表面抛光、电镀、表面拉丝及PVD真空镀膜等加工及过程管控能力。工厂拥有小型加工中心、CNC精密数控车床30台、CNC精密车铣复合机10台、自动液压床10台及多弧离子真空镀膜机2台等设备和配备投影仪、膜厚测试仪等先进检测仪器以确保质量稳定。

我们根据不同的客户需求或市场要求订做生产,主要提供以下材质:低铅铜、无铅铜、欧标铜(CW614N,CW617N)、国标铜(Hpb59-1)、DR抗脱锌铜(CW603N)等。

亿霖公司始终坚持“以客户为中心,为客户创造价值!”的经营信念,以“成为世界国际大品牌卫浴的优秀配套厂商”的企业目标及发展方向!

公司不断地深化系统改善,以推进ISO9001:2000为依据不断提高品质管控体系!重合同﹑守信誉,竭诚欢迎国内外客户莅临指导,来电洽谈业务,我们将与您真诚合作,携手前行,共谋发展,共创美好明天!

第五名:纳峰真空镀膜(上海)有限公司(纳峰)

纳峰集团成立于1999年,是由新加坡南洋理工大学衍生发展起来的高新科技公司。纳峰主要产品是真空镀膜服务及真空镀膜设备。目前总部设在新加坡(NTI),在中国上海(NVC和NRET)和日本东京(NTJL)也设有分公司,目前全球员工约1200人。

由于纳峰科技具有世界先进的真空镀膜和真空设备制造技术,我们目前涉足的镀膜服务领域非常广泛,大到太阳能光伏技术、高科技数据存贮领域,小到刀具、模具、手机配件,以及其他电子消费品都可以通过我们的镀膜技术,无论在性能上或是外观方面,得到显著的改进,并实现生产成本的降低和产品质量的飞跃。

目前,一些纳峰镀膜产品也已经成功打入工业应用领域,成为业内工业指标。业内的认可是我们不断进取的动力,更是纳峰不断成长,拓展业务不可或缺的支持和动力

FCVA过滤阴极真空弧镀膜技术是纳峰集团的核心技术。此科技成功获得了许多与真空镀膜相关的世界专利。FCVA过滤阴极真空弧在工业界的应用首先开始与硬盘驱动器磁头的保护膜。到目前为止,纳峰在该产业已经占据了70%以上的市场份额。

纳峰要在PVD镀膜技术上成为市场的领导者。我们会成为客户在技术上的可靠合作伙伴。通过不断的研发和创新,纳峰帮助客户在和他们的竞争对手中脱颖而出。

第六名:大连维钛克科技股份有限公司(维钛克)

大连维钛克科技股份有限公司(维钛克股票代码:831729),股改于2014年5月,前身是成立于2003的大连远东真空技术有限公司,隶属于大连远东企业集团,专业从事各种真空离子镀膜设备的研发、制造与销售及镀膜服务的高新技术企业。公司拥有从真空腔室的制造到设备的安装调试完整的现代化数控加工设备和检测仪器,利用多项独有专利技术,确保设备各项性能的自主控制,提供全方位的镀膜交钥匙工程。

我公司生产的离子镀膜设备广泛应用于工业级工具、模具表面超硬离子涂层,替代电镀的高档装饰涂层,机械零部件(如汽车零部件,航空及燃气轮机等)的耐腐蚀和高强度涂层,led新节能发光体涂层,太阳光热发电集热管涂层及薄膜硅半导体光浮玻璃涂层等。我们研发中心和多所著名大学材料试验室建立稳固的合作关系,为设备和工艺的不断改进提供了有力的保障。尤其在硬质高强度耐磨性膜系和超厚(可达到50-80微米)膜系方面,我们一直引领市场发展,不断更新技术,满足客户及市场需求。

第七名:上海沈菱冷冻设备有限公司(沈菱)

上海沈菱冷冻设备有限公司十多年来专业生产,销售,服务各类制冷,冷冻设备。以质量为根本,完善服务为基础,诚信敬业做人,长期致力于冷水机事业。工厂位于美丽的昆山市,环靠上海,苏州,立足于根,稳步进取!

公司产品分为水冷式,风冷式精密冷水机,冷水机组,低温冷水机,非标冷水机等十多个品种,产品使用于全国各地众多企业,并得到客户的高度认可。

公司具有较强的设计研发能力,拥有专业有素的员工团队,具备齐全的生产设施,全面有效的质量控制体系,先进的生产制造工艺水平和能力,充分满足市场的不同需求。公司产品广泛应用于真空,激光,电子,塑胶,医药,奶制品,电镀,光伏,SMT制造,中高频淬火机床,热处理与焊接,医疗机械等行业。

第八名:东莞市华晨真空科技有限公司 (华晨)

东莞市华晨真空科技有限公司是一家面向全球专业真空金属镀膜(PVD)加工,高级金属表面处理服务的标准化生产加工企业。

工厂设在中国东莞大岭山镇颜屋村第一工业区,紧邻107国道和龙大高速,现有生产厂房10000多平方米,技术引用的是当今世界最先进的中频孪生磁控溅射离子镀膜技术以及电弧蒸发技术。

产品性能保证方面配有盐雾测试机、耐磨测试仪、标准对色箱、X射线测厚仪、数码显微镜、AA光谱分析机、金属膜厚仪等齐全的检测设备为产品提供全方位可靠性能检测。

成立以来,公司一直以:“本分经营,品质为先”的经营理念,以快速高效的服务赢得市场和客户认可。在客户服务中,我公司以市场为前沿向导,以高品质产品为核心竞争,以本分诚信为理念,深得客户信任,现已与国内外众多知名公司建立合作伙伴关系并提供高品质的真空镀膜服务。

我公司规模不断扩大,在今后发展中继续为客户创造价值,逐步完善以“高速度优质的售前、售后服务”“一流的技术工艺”“高品质产品输出”三体合一的方位为客户服务,将华晨真空打造成行业最优秀的真空表面处理企业。

第九名:昆山英利悦电子有限公司(英利悦)

昆山英利悦电子有限公司成立于2012年12月份,是一家独资企业,位于百强县级市之首昆山市,地处苏州及上海交界处,交通便利、环境优美。公司生产面积约4000平方米,采用磁控离子溅射镀及多弧离子镀等先进绿色环保真空镀膜工艺主要致力于3C行业及五金件类的PVD真空镀膜,其可以在各种五金材料的工件(基体)上镀制出各种膜层,以达到不同的性能要求和外观效果;目前拥有7台具备先进工艺配置的真空镀膜设备,主要从事电子产品、医疗器件、汽车配件、运动器材等五金产品表面PVD加工服务,膜层以装饰镀和功能膜(DLC)为主;加上与其相配套的喷砂、镭雕、激光焊接、研磨抛光等生产设备,使生产能力不断得到提升并提供优质的产品。

管理团队是由能力出众、年富力强、技术出色的专业人士组成,具有15年以上的相关镀膜行业从业经历;拥有全面的管理、销售、市场开拓经验并深知材料和镀膜加工行业,技术力量雄厚;公司在车间设计时就选择高于同行的标准无尘车间,打造华东一流的PVD镀膜车间。

公司经过这几年的发展,目前员工高峰时多达80人左右,现有技术人员9名,品管人员3名,管理人员5名;公司以品质要求高于一切、提供高品质的产品及优质的服务已赢得广大客户的青睐,目前客户除了国内遍布长三角地区及北京、天津外,国外客户主有美国、英国、澳洲等;公司现主要为:联想、HTC、华为、三星、OPPO、苹果、小米、谷歌、诺基亚及国外一些奢侈品等品牌上的相关配件提供镀膜加工服务。

第十名:深圳森丰真空镀膜有限公司(森丰)

深圳森丰真空镀膜有限公司创立于1998年,是一家面向全球的真空镀膜加工企业。公司镀膜加工业务涉及钟表、珠宝、手机、飞机零配件、工模具等领域,在装饰膜及功能膜的真空镀膜上有着成熟的工艺技术和丰富的生产经验。经过十多年的发展,森丰公司在生产规模和技术上均处于行业领先地位,2008年,公司被深圳市评为“高新技术企业”,在管理团队建设上,我们不断引进高学历、高水平人才,加强与名校合作,大专以上学历管理人员已占百分之九十以上。伴随着公司的发展壮大,一批懂得沟通、善于执行、乐于奉献、富有凝聚力与创造力的管理人员已然成长起来了。

在技术开发方面,以清华大学毕业博士生为骨干组建一支勇于开拓的研发团队,对镀膜设备和工艺不遗余力探索,并与著名同行企业如美国AE公司、香港生产力促进局及名牌高校如清华大学、北京大学等进行广泛交流。公司先后获得了2项国家发明专利和8项实用新型专利。

森丰目前在中国大陆有两大事业部(森丰钟表事业部和森科3C产品事业部),总部设在深圳钟表产业集聚基地。公司在香港设有市场营业部,面向全球客户提供市场服务;本公司竭诚为广大客户提供优质、快捷的真空镀膜服务。我们一直秉承“正直、勤奋、感恩、进步”的企业精神,不断提升公司的技术能力和管理水平,致力于将森丰打造成全亚洲最具竞争力的真空镀膜加工企业。


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