Próżniowe rozpylanie magnetronowe jest szczególnie odpowiednie do powłok z reaktywnym osadzaniem. W rzeczywistości proces ten umożliwia osadzanie cienkich warstw dowolnych materiałów tlenkowych, węglikowych i azotkowych. Ponadto proces ten jest szczególnie odpowiedni do osadzania wielowarstwowych struktur filmowych, w tym struktur optycznych, warstw kolorowych, powłok odpornych na zużycie, nanolaminatów, powłok supersieciowych, warstw izolacyjnych itp. Już w latach 70. XX wieku opracowano wysokiej jakości przykłady osadzania warstw optycznych dla różnych materiałów warstwowych. Materiały te obejmują przezroczyste materiały przewodzące, półprzewodniki, polimery, tlenki, węgliki i azotki, natomiast fluorki są wykorzystywane w procesach takich jak powlekanie przez odparowanie.
Główną zaletą procesu rozpylania magnetronowego jest wykorzystanie reaktywnych lub niereaktywnych procesów powlekania do osadzania warstw tych materiałów oraz dobra kontrola składu warstwy, grubości, jednorodności grubości oraz właściwości mechanicznych warstwy. Proces charakteryzuje się następującymi cechami.
1. Duża szybkość osadzania. Dzięki zastosowaniu szybkich elektrod magnetronowych można uzyskać duży przepływ jonów, co skutecznie poprawia szybkość osadzania i rozpylania w tym procesie powlekania. W porównaniu z innymi procesami powlekania metodą rozpylania, rozpylanie magnetronowe charakteryzuje się wysoką wydajnością i jest szeroko stosowane w różnych procesach przemysłowych.
2. Wysoka wydajność energetyczna. Cel rozpylania magnetronowego zazwyczaj wybiera napięcie w zakresie 200–1000 V, zazwyczaj 600 V, ponieważ napięcie 600 V mieści się w najwyższym efektywnym zakresie wydajności energetycznej.
3. Niska energia rozpylania. Napięcie docelowe magnetronu jest niskie, a pole magnetyczne ogranicza plazmę w pobliżu katody, co zapobiega wystrzeliwaniu naładowanych cząstek o wyższej energii na podłoże.
4. Niska temperatura podłoża. Anoda może być używana do odprowadzania elektronów generowanych podczas wyładowania, bez konieczności stosowania dodatkowego podłoża, co skutecznie ogranicza bombardowanie podłoża elektronami. Dzięki temu temperatura podłoża jest niska, co jest bardzo korzystne w przypadku niektórych podłoży plastikowych, które nie są zbyt odporne na powlekanie w wysokiej temperaturze.
5. Trawienie powierzchni tarczy podczas rozpylania magnetronowego nie jest równomierne. Nierównomierne trawienie powierzchni tarczy podczas rozpylania magnetronowego jest spowodowane nierównomiernym polem magnetycznym tarczy. Położenie tarczy trawiącej jest większe, co przekłada się na niski efektywny wskaźnik wykorzystania tarczy (zaledwie 20-30%). Dlatego, aby poprawić wykorzystanie tarczy, należy zmienić rozkład pola magnetycznego za pomocą odpowiednich środków lub zastosować magnesy poruszające się w katodzie, co również może poprawić wykorzystanie tarczy.
6. Tarcza kompozytowa. Możliwość wykonania powłoki tarczy kompozytowej ze stopu. Obecnie proces rozpylania magnetronowego z powodzeniem pokrywa warstwy stopów Ta-Ti, (Tb-Dy)-Fe i Gb-Co. Struktura tarczy kompozytowej występuje w czterech rodzajach: tarcza okrągła inkrustowana, tarcza kwadratowa inkrustowana, tarcza mała kwadratowa inkrustowana i tarcza sektorowa inkrustowana. Zastosowanie struktury tarczy sektorowej inkrustowanej jest bardziej efektywne.
7. Szeroki zakres zastosowań. Proces rozpylania magnetronowego pozwala na osadzanie wielu pierwiastków, do najpopularniejszych należą: Ag, Au, C, Co, Cu, Fe, Ge, Mo, Nb, Ni, Os, Cr, Pd, Pt, Re, Rh, Si, Ta, Ti, Zr, SiO, AlO, GaAs, U, W, SnO itp.
Rozpylanie magnetronowe to jedna z najpowszechniej stosowanych metod powlekania, pozwalająca uzyskać wysokiej jakości powłoki. Dzięki nowej katodzie charakteryzuje się wysokim wykorzystaniem tarczy i wysoką szybkością osadzania. Proces powlekania metodą rozpylania magnetronowego w próżni, opracowany przez firmę Guangdong Zhenhua Technology, jest obecnie szeroko stosowany do powlekania podłoży o dużej powierzchni. Proces ten jest wykorzystywany nie tylko do powlekania jednowarstwowego, ale również wielowarstwowego. Ponadto, jest on również wykorzystywany w procesie roll-to-roll do powlekania folii opakowaniowych, folii optycznych, laminacji i innych rodzajów folii.
Czas publikacji: 07-11-2022