小型アーク源イオンコーティングのプロセス

陰極アーク源イオンコーティングのプロセスは基本的に他のコーティング技術と同じであり、ワークピースの設置や真空引きなどの一部の操作は繰り返されません。

1.ワークのボンバード洗浄

コーティング前に、アルゴンガスをコーティングチャンバー内に導入し、２×１０−２Ｐａの真空度にする。

デューティサイクル20%、ワークバイアス800～1000Vのパルスバイアス電源をオンにします。

アーク電源をオンにすると、冷陰極​​アーク光放電が発生し、アーク源から大量の電子流とチタンイオン流が放出され、高密度のプラズマが形成されます。チタンイオンは、ワークピースに加えられる負の高バイアス圧力下でワークピースへの注入を加速し、ワークピースの表面に吸着した残留ガスや汚染物質を衝突およびスパッタリングし、ワークピースの表面を洗浄および浄化します。同時に、コーティングチャンバー内の塩素ガスが電子によってイオン化され、アルゴンイオンがワークピース表面への衝撃を加速します。

したがって、衝撃洗浄効果が良好である。わずか1分間程度のボンバードクリーニングでワークを洗浄できる「メインアークボンバードメント」と呼ばれます。チタンイオンの質量が大きいため、小さなアーク源を使用してワークピースに長時間照射および洗浄すると、ワークピースの温度が過熱しやすくなり、ツールの刃先が柔らかくなる可能性があります。一般的な生産では、小さなアーク源が上から下に 1 つずつオンになり、各小さなアーク源のボンバードメント クリーニング時間は約 1 分になります。

（1）チタン下層コーティング

フィルムと基材の間の密着性を向上させるために、通常、窒化チタンをコーティングする前に純チタン基材の層をコーティングします。真空度は5×10-2～3×10-1Pa、ワークバイアス電圧は400～500V、パルスバイアス電源のデューティサイクルは40%～50%に調整します。さらに小さなアーク源を 1 つずつ点火して冷界アーク放電を生成します。ワークの負バイアス電圧の低下により、チタンイオンのエネルギーが減少します。ワークピースに到達した後、スパッタリング効果は蒸着効果よりも小さく、チタン遷移層がワークピース上に形成され、窒化チタン硬質膜層と基板の間の結合力が向上します。この工程はワークを加熱する工程でもあります。純チタンターゲットが放電すると、プラズマ内の光は紺碧になります。

1.アンモニアボウル硬質膜コーティング

真空度を3×10に調整^-1-5Pa、ワークバイアス電圧を100～200Vに調整し、パルスバイアス電源のデューティサイクルを70%～80%に調整します。窒素を導入した後、チタンがアーク放電プラズマと結合反応して窒化チタン硬質膜を堆積します。この時点で、真空チャンバー内のプラズマの光はチェリーレッドです。Cの場合₂H₂、お₂、TiCN、TiOなどを紹介₂、などのフィルム層が得られます。

–この記事は広東振華社によって発表されました。真空成膜機メーカー