આધુનિક સપાટી ઇજનેરીમાં, ભૌતિક વરાળ ડિપોઝિશન (PVD) તેના ઉત્તમ ફિલ્મ પ્રદર્શન અને પર્યાવરણને અનુકૂળ લાક્ષણિકતાઓને કારણે મુખ્ય વેક્યુમ કોટિંગ ટેકનોલોજી તરીકે ઉભરી આવ્યું છે. આ લેખ PVD ટેકનોલોજીના સિદ્ધાંતો, વર્ગીકરણો અને લાક્ષણિક એપ્લિકેશનોનું ઊંડાણપૂર્વક વિશ્લેષણ પૂરું પાડે છે, જે ક્ષેત્રના વ્યાવસાયિકો માટે તકનીકી આંતરદૃષ્ટિ પ્રદાન કરે છે.
નંબર 1 પીવીડી ટેકનોલોજીના મૂળભૂત સિદ્ધાંતો
PVD એ શૂન્યાવકાશની સ્થિતિમાં (સામાન્ય રીતે ≤10⁻³ Pa) હાથ ધરવામાં આવતી પ્રક્રિયા છે, જેમાં કોટિંગ સામગ્રીને ભૌતિક રીતે બાષ્પીભવન કરવામાં આવે છે અને પછી સબસ્ટ્રેટ સપાટી પર ઘટ્ટ કરીને ઘન પાતળી ફિલ્મ બનાવવામાં આવે છે. આ તકનીકની લાક્ષણિકતા આ પ્રમાણે છે:
પ્રમાણમાં ઓછું ડિપોઝિશન તાપમાન (સામાન્ય રીતે <500°C)
ઉચ્ચ ફિલ્મ શુદ્ધતા અને નિયંત્રિત રચના
પર્યાવરણને અનુકૂળ (ગંદા પાણીનો નિકાલ નહીં)
નેનોમીટર-સ્તરની ચોકસાઇ નિયંત્રણ
નં.2 ના વર્ગીકરણપીવીડી સાધનોટીપ્રક્રિયાઓ
1. વેક્યુમ બાષ્પીભવન કોટિંગ
વેક્યુમ બાષ્પીભવનમાં કોટિંગ સામગ્રીને તેના સંતૃપ્ત વરાળ દબાણ સુધી પહોંચે અને બાષ્પીભવન થાય ત્યાં સુધી ગરમ કરવાનો સમાવેશ થાય છે. સામાન્ય પ્રકારોમાં શામેલ છે:
પ્રતિકારક ગરમી બાષ્પીભવન
ગરમી તત્વો તરીકે ટંગસ્ટન અથવા મોલિબ્ડેનમ જેવી પ્રત્યાવર્તન ધાતુઓનો ઉપયોગ કરે છે. એલ્યુમિનિયમ (Al) અને ચાંદી (Ag) જેવી નીચા ગલનબિંદુવાળી સામગ્રી માટે યોગ્ય.
ઇલેક્ટ્રોન બીમ બાષ્પીભવન (EB-PVD)
લક્ષ્ય સામગ્રી પર બોમ્બમારો કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોન ગન (10-30 kV) નો ઉપયોગ કરે છે, જે 3000°C થી વધુ સ્થાનિક તાપમાન ઉત્પન્ન કરે છે. ઉચ્ચ-ગલન-બિંદુ ઓક્સાઇડ માટે આદર્શ.
મોલેક્યુલર બીમ એપિટાક્સી (MBE)
અતિ-ઉચ્ચ શૂન્યાવકાશ (≤10⁻⁸ Pa) હેઠળ કરવામાં આવતી એક અત્યંત ચોક્કસ તકનીક, જે એપિટેક્સિયલ ફિલ્મ વૃદ્ધિ માટે અણુ-સ્તર નિયંત્રણને મંજૂરી આપે છે.
2. સ્પટરિંગ ડિપોઝિશન
સ્પટરિંગમાં ઉચ્ચ-ઊર્જા કણોનો સમાવેશ થાય છે જે લક્ષ્ય સામગ્રી પર બોમ્બમારો કરે છે, જે સબસ્ટ્રેટ પર જમા થતા અણુઓને બહાર કાઢે છે. મુખ્ય સ્પટરિંગ પ્રકારોમાં શામેલ છે:
ડીસી સ્પટરિંગ (ડાયરેક્ટ કરંટ)
મૂળભૂત સ્પટરિંગ પદ્ધતિ; લક્ષ્ય વિદ્યુત વાહક હોવું જોઈએ.
આરએફ સ્પટરિંગ (રેડિયો ફ્રીક્વન્સી)
૧૩.૫૬ મેગાહર્ટ્ઝ પર કાર્ય કરે છે, જે ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રીના સ્પટરિંગને મંજૂરી આપે છે.
મેગ્નેટ્રોન સ્પટરિંગ
સંતુલિત પ્રકાર: લક્ષ્ય સપાટી પર 100-300 ગૌસની ચુંબકીય ક્ષેત્ર શક્તિ
અસંતુલિત પ્રકાર: વધુ સારા નિક્ષેપ માટે પ્લાઝ્મા પ્રસરણમાં વધારો
મિડ-ફ્રીક્વન્સી ટ્વીન કેથોડ: રિએક્ટિવ સ્પુટરિંગમાં "ટાર્ગેટ પોઇઝનિંગ" સમસ્યાનું નિરાકરણ લાવે છે
હાઇ પાવર ઇમ્પલ્સ મેગ્નેટ્રોન સ્પટરિંગ (HIPIMS): આયનીકરણ દર > 90%, અતિ-ઘન, બિન-સ્તંભ ફિલ્મનું ઉત્પાદન કરે છે
નં.૩ પીવીડી ટેકનોલોજીના લાક્ષણિક ઉપયોગો
ટૂલ કોટિંગ્સ
TiN, TiAlN (કઠિનતા >3000 HV) જેવા કઠણ આવરણ
કટીંગ ટૂલ્સ અને મોલ્ડ સપાટી વધારવા માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે
સુશોભન કોટિંગ્સ
ZrN, TiZrN નો ઉપયોગ કરીને સોના જેવી ફિનિશ
મોબાઇલ ફોન ફ્રેમ્સ, બાથરૂમ ફિક્સર અને ગ્રાહક માલ પર લાગુ પડે છે
કાર્યાત્મક પાતળી ફિલ્મો
ITO (ઈન્ડિયમ ટીન ઓક્સાઇડ) શીટ પ્રતિકાર સાથે પારદર્શક વાહક ફિલ્મો <10 Ω/□
દૃશ્યમાન પ્રકાશ ટ્રાન્સમિટન્સ > 99% સાથે ઓપ્ટિકલ એન્ટિ-રિફ્લેક્ટિવ કોટિંગ્સ
સેમિકન્ડક્ટર પેકેજિંગ
વેફર-લેવલ મેટલાઇઝેશન (Al, Cu ઇન્ટરકનેક્ટ્સ)
પ્રસરણ પ્રતિકાર માટે TaN, TiN નો ઉપયોગ કરીને અવરોધ સ્તરનું નિક્ષેપણ
-આ લેખ પ્રકાશિત થયો છેવેક્યુમ કોટિંગ મશીન ઉત્પાદક ઝેન્હુઆ વેક્યુમ.
પોસ્ટ સમય: જૂન-૧૮-૨૦૨૫