IonenbeschichtungMaschine Die Ursprünge der Ionenplattierung liegen in der Theorie von D. M. Mattox aus den 1960er Jahren, und entsprechende Experimente begannen zu dieser Zeit. Bis 1971 veröffentlichten Chambers und andere die Technologie der Elektronenstrahl-Ionenplattierung. Die reaktive Verdampfungsplattierung (ARE) wurde 1972 im Bunshah-Bericht vorgestellt, in dem superharte Schichten wie TiC und TiN hergestellt wurden. Ebenfalls 1972 wandten Smith und Molley die Hohlkathodentechnologie im Beschichtungsprozess an. In den 1980er Jahren erreichte die Ionenplattierung in China schließlich den Stand der industriellen Anwendung, und Beschichtungsverfahren wie die Vakuum-Mehrbogen-Ionenplattierung und die Lichtbogen-Ionenplattierung kamen sukzessive auf den Markt.
Der gesamte Arbeitsprozess der Vakuumionenplattierung gestaltet sich wie folgt: zuerstPumpedie Vakuumkammer und dannWartenden Vakuumdruck auf 4x10 ⁻ ³ Paoder besserEs ist notwendig, die Hochspannungsversorgung anzuschließen und zwischen Substrat und Verdampfer einen Niedertemperatur-Plasmabereich mit Niederspannungs-Entladungsgas zu erzeugen. Die Substratelektrode wird mit einer negativen Gleichspannung von 5000 V verbunden, um eine Glimmentladung an der Kathode zu erzeugen. In der Nähe des negativen Glimmentladungsbereichs entstehen Edelgasionen. Diese dringen in den dunklen Bereich der Kathode ein, werden durch das elektrische Feld beschleunigt und bombardieren die Substratoberfläche. Dies dient der Reinigung, bevor der Beschichtungsprozess beginnt. Durch die Bombardierungserhitzung verdampfen Teile des Beschichtungsmaterials. Im Plasmabereich kollidieren Protonen mit Elektronen und Edelgasionen, wobei ein kleiner Teil ionisiert wird. Diese hochenergetischen Ionen bombardieren die Filmoberfläche und verbessern so die Filmqualität.
Das Prinzip der Vakuum-Ionenplattierung beruht darauf, dass in einer Vakuumkammer unter Beschuss von Ionen des verdampften Materials oder Gasionen die verdampften Substanzen oder deren Reaktanten mithilfe von Gasentladungen oder dem ionisierten Anteil des verdampften Materials gleichzeitig auf dem Substrat abgeschieden werden, um einen Dünnfilm zu erhalten.MaschineDas Verfahren kombiniert Vakuumverdampfung, Plasmatechnologie und Gasglimmentladung, wodurch nicht nur die Filmqualität verbessert, sondern auch das Anwendungsspektrum des Films erweitert wird. Zu den Vorteilen dieses Verfahrens zählen starke Beugung, gute Filmhaftung und die Möglichkeit, verschiedene Beschichtungsmaterialien zu verwenden. Das Prinzip der Ionenplattierung wurde erstmals von DM Mattox beschrieben. Es gibt zahlreiche Arten der Ionenplattierung. Die gängigste Methode ist die Verdampfungserwärmung, darunter Widerstandserwärmung, Elektronenstrahlerwärmung, Plasma-Elektronenstrahlerwärmung, Hochfrequenz-Induktionserwärmung und andere Heizverfahren.
Veröffentlichungsdatum: 14. Februar 2023