蒸發物
Al﹑O﹑AlO﹑O﹑O2﹑(AlO)2 -CeO﹑CeO2 (MoO3)3﹑(MoO3)4.5 Ni﹑O2﹑NiO﹑O SiO SiO﹑O2 TiO﹑Ti﹑TiO2﹑O2 (WO3)3﹑WO3 --MgF2﹑(MgF2)2﹑(MgF2)3 AgCl﹑(AgCl)3
技朮背景
• Sn：第五周期,ⅣA族 • In：第五周期,ⅢA族
熔點：156.61 ℃ 沸點：2080 ℃ 密度：7.30g/cm3 特性：稀散元素之一，有延展 性，空氣中很穩定，易 溶於酸、鹼，不能分解 水
49In
5s25p1 114.8
熔點：231.89 ℃ 沸點：2260 ℃ 密度：白Sn:7.28g/cm3 灰Sn:5.75g/cm3 脆Sn:6.54g/cm3 特性：延展性好，空氣中表面 生成SnO2而穩定，緩慢 溶於稀酸，能溶於強鹼
熔點/℃
961 659 1063 1900 1084 1536 650 1450 1700 1550 420 1770 450 1966 1477 630
蒸發源
絲﹑片 Ta﹑Mo﹑W W W ﹑Mo W Mo﹑Ta﹑Nb﹑W W W ﹑Ta﹑Ni﹑Fe W W ﹑Ta W(鍍Al2O3) W ﹑Ta﹑Mo W W ﹑Ta﹑Mo W W 鉻鎳合金﹑Ta﹑Ni 坩堝 Mo﹑C BN﹑TiC/C﹑YiB2-BN Mo﹑C C Mo﹑C﹑Al2O3 BeO﹑Al2O3 Fe﹑C﹑Al2O3 Al2O3﹑BeO C﹑ThO2 Al2O3 Al2O3﹑Fe﹑C﹑Mo ThO2﹑ZrO2 Mo﹑Ta﹑C﹑Al2O3 ThO2﹑ZrO Al2O3﹑BN﹑金屬 ---
技朮背景
• 氣體分子自由程：
一個氣體分子相鄰前后兩次碰撞所經歷的路程。
• 氣體分子平均自由程：
一個系統內所有氣體分子彼此碰撞所經經歷的平 均距離，或者同一分子在規定時間內連續碰撞所經歷 的平均值。 自然環境中，氣體分子一直在高速直線運動，常溫 下速度為470m/s(約為音速)。因氣體分子密度高，分子 一直在彼此碰撞，人感覺不到氣體分子在運動。真空環 境下，氣體分子碰撞幾率降低，自由路徑加長。
工作原理
魯式泵工作原理
在泵腔內有兩個”8“字形的轉子相互垂直地安裝在一對平行軸上， 由傳動比為1的一對齒輪帶動做彼此反向的同步旋轉運動。在轉子之 間、轉子和泵殼內壁之間，保持有一定的間隙(0.2~0.3mm)，以保証 轉子高速運行。一般對工作氣體中的灰塵和水蒸氣不敏感。終極真空 度達5*10-3Torr。 氣體進入
Zr
Se Si Sn
1850
217 1410 232
2400
240 1350 1250
W
Mo﹑Fe﹑鉻鎳合金 --鉻鎳合金﹑Mo﹑Ta
--金屬﹑Al2O3 Be﹑ZrO2﹑ThO2﹑C Al2O3﹑C
技朮背景
常用蒸發化合物:
化合物
Al2O3 Bi2O3 CeO MoO3 NiO SiO SiO2 TiO2 WO3 ZnS MgF2 AgCl
技朮背景
VM
PVD EVD 蒸鍍 離子鍍 濺鍍 CVD PCVD
技朮背景
PVD優點 • • • • • • 高金屬質感、艷麗飽滿的色彩效果 優異的功能性(高硬度、高耐磨性) 底材選擇多樣化：金屬、玻璃、塑膠 制程良好的穩定性及再現性 解決高光塗裝諸多外觀問題 環保
技朮背景
蒸鍍工藝特點 • • • • • • 降低物質的沸點和氣化點 減少氣體分子之間的碰撞次數 提高金屬蒸氣分子的平均自由程 減少氣體、雜質，提供清潔工作條件 減少空氣對金屬氧化等不良影響 相對濺鍍附著力差、成本低、對工件形狀 不敏感
50Sn
5s25p2 118.7
工作原理
DYC蒸鍍設備示意
預留孔
銅電極
外部冷凍管
百葉窗
油擋板(含冷凍盤) 預留孔
真 空 桶 身
冷卻水 管路
真 空 桶 門
抽氣管路
預留孔
銅電極
技朮背景
DYC-1318BSD設備示意
名稱 控制屏閥門黑色 控制屏閥門白色 LV HV RV FV RP MP 閥門打開 閥門關閉 桶身泄氣閥 高真空閥(細抽閥) 粗抽閥 前置閥 油回轉泵 真空加強泵(魯式泵) 油擴散泵 超低溫冷凍機 低真空探頭，量測泵浦管路真空度，范圍：750~3.75*10-4 Torr 全領域真空探頭，量測桶身真空度，范圍：750~3.8*10-9 Torr 使用CH2，粗抽轉細抽設定點，ON: 5*10-2 Torr, OFF: 8*10-2 Torr 使用CH2，MP全速啟動設定點， ON: 10 Torr, OFF: 15Torr 使用CH2，蒸鍍設定點， ON: 1*10-4 Torr, OFF: 8*10-4 Torr 意義
技朮背景
• DYC設備鍍膜原理：
1.將真空腔內空氣排出，一般真空度要求須達到 2*10-4Torr以上，此真空度氣體的平均自由程>25cm；
2.利用鎢絲把靶材(如Sn)加熱至氣化溫度；
3.氣化的Sn分子以相當於音速撞擊到被鍍物而附 著， 若真空度太差，平均自由程不夠，則Sn原子氣化 後有可能會碰撞到其它殘留氣體，而無法往被鍍物撞 擊，會導致膜厚不足。
技朮背景
中漆或面漆透過稀鬆VM金屬層與底漆直接接觸附著。
技朮背景
• 真空定義：
1大氣壓下，1mol氣體(6.05*1023molecule)佔有 22.4L 空間，相當於1cm3空間內有1019氣體分子，氣體 對氣壁碰撞產生壓力，大小為760mm汞柱或稱760Torr。

注意：
真空技術中，一密閉容器內保持真空，並不是指真 正的空，也就是內部並非全無氣體。在所謂的高真空狀 態下，仍有為數可觀的氣體。
技朮背景
• 真空單位：
1atm(大氣壓) =760mmHg =760Torr =1.013× 105Pa =1013mbar =14.7psi =1.03327kg/cm2
技朮背景
• 氣體分子密度：
表示單位體積氣體分子數目，與氣體壓力、溫度 有關，一般在760Torr下，0 ℃時，氣體分子密度為： 2.7*1019 molecule/cm3 由此推算： 0 ℃時， 760Torr=2.7*1019 molecule/cm3 1Torr=3.55*1016 molecule/cm3 5*10-2Torr=1.78*1015 molecule/cm3 6*10-5Torr=2.13*1012 molecule/cm3
• PVD：是Physical Vapor Deposition的缩写，即物理氣相沉積。
它是在真空條件下，利用各種物理方法，將鍍料氣化成原子、 分子、離子，直接沉積到工件表面的方法。
• 蒸鍍：是在真空條件下，運用電阻加熱方式加熱蒸發物質，使之蒸發
成氣態，氣態粒子流直接射向工件，并在工件表面沉積成固態 薄膜的物理過程。
• 不同真空度，氣體負荷來源不同：
• 10-1Torr以上，主要氣體負荷：原有體積氣體； • 10-1Torr~10-3Torr：水蒸氣(來自真空桶壁與被鍍物)； • 10-4Torr~10-6Torr：水蒸氣、CO、H2……
• 因此，真空度抽到10-4Torr時，真空腔若無漏氣， 主要氣體來源是真空腔壁與真空腔內零組件表面釋 放出的氣體，以及被鍍物本身的釋氣。
最高進氣壓力8*102 水冷油擋板 1*105
冷卻水入水 (20~28 ) 氣體分子 1*104
桶壁溫度 (20~30 )
油蒸氣
接機械泵浦 最高壓力1*101 冷卻水入水
噴射筒
1*103 桶壁溫度 (40~50 ) 10~100 氣體分子
擴散泵浦油 冷卻水出水 (35~45 )
5*102
冷卻水入水 加熱器
技朮背景
• 真空區域劃分：
• • • • • 真空指壓強小于101,325Pa 低真空：1.013*105Pa～1.33*103Pa(760～10Torr) 中真空：1.33*103Pa～1.33*10-1Pa(10～10-3Torr) 高真空：1.33*10-1Pa～1.33*10-6Pa(10-3～10-8Torr) 超高真空：1.33*10-6Pa～1.33*10-12Pa (10-8～10-14Torr)
NCVM 學習簡報
NCVM-Painting
目 錄
技朮背景
工作原理
工藝流程
設備保養
新機調試
R F 測試
技朮背景
• VM：是Vacuum Metallization 的缩写，即真空镀膜。
按照成膜机理不同：VM分为PVD与CVD。PVD又有溅镀、 蒸镀、離子鍍之分。 按照镀膜功能不同：VM又有CVM与NCVM之分，即导电性 镀膜与非导电性镀膜---Non-conductive vacuum metallization TNCVM即为彩色非导电性镀膜工艺。
技朮背景
• 常溫下氣體分子平均自由程：
760Torr=3.72*10-8 cm 1*10-3Torr=5 cm 2*10-4Torr=25 cm 1*10-4Torr=50 cm 5*10-5Torr=100 cm 5*10-2Torr=0.1 cm 6*10-5Torr=83cm
• 蒸氣壓：
水蒸氣壓與溫度關系表：
工作原理
油擴散泵工作原理
適量的擴散油在擴散 泵底部加熱器加熱后成為 油蒸氣，當油蒸氣充滿噴 射筒后從細縫噴射而出， 噴射出的高速油蒸氣分子 向下撞擊空氣分子使之集 中于擴散泵下半部並從下 部的擴散出口管路被機械 泵抽走。撞擊后的油蒸氣 接觸泵壁后冷凝并流入底 部的加熱器。循環此過 程，可以達到持續不斷的 排氣效果。
壓力/Torr 760 92.5 23.8 溫度/ ℃ 100 50 25 4.5 0 0.1 -40 5*10-4 -78.5 10-24 -196