鍍膜技術十個常見問題解答

一、鍍膜技術可區分為那幾類?

    可區分為：(1)真空蒸鍍 (2)電鍍 (3)化學反應 (4)熱處理 (5)物理或機械處理 

二、蒸鍍的加熱方式包括那幾種?各具有何特點?

     加熱方式分為：(1)電阻加熱 (2)感應加熱 (3)電子束加熱 (4)雷射加熱 (5)電弧加熱

各具有的特點：

(1)電阻加熱：這是一種*簡單的加熱方法，設備便宜、操作容易是其優點。  
(2)感應加熱：加熱效率佳，升溫快速，并可加熱大容量。 
(3)電子束加熱：這種加熱方法是把數千eV之高能量電子，經磁場聚焦，直接撞擊蒸發物加熱，溫度可以高達30000C。而它的電子的來源有二：高溫金屬產生的熱電子，另一種電子的來源為中空陰極放電。 
(4)雷射加熱：激光束可經由光學聚焦在蒸鍍源上，產生局部瞬間高溫使其逃離。*早使用的是脈沖紅寶雷射，而后發展出紫外線準分子雷射。紫外線的優點是每一光子的能量遠比紅外線高，因此準分子雷射的功率密度甚高，用以加熱蒸鍍的功能和電子束類似。常被用來披覆成份復雜的化合物，鍍膜的品質甚佳.它和電子束加熱或濺射的過程有基本上的差異，準分子雷射脫離的是微細的顆粒，后者則是以分子形式脫離。 
(5)電弧加熱：
陰極電弧沉積的優點為：
(1)蒸鍍速率快，可達每秒1.0微米  
(2)基板不須加熱  
(3)可鍍高溫金屬及陶瓷化合物  
(4)鍍膜密高且附著力佳 

三、真空蒸鍍可應用在那些產業?

     主要產業大多應用于裝飾、光學、電性、機械及防蝕方面等，現就比較常見者分述如下：
1.鏡片的抗反射鍍膜(MgO、MgF2、SiO2等)，鏡片置于半球支頂，一次可鍍上百片以上。
2.金屬、合金或化合物鍍膜，應用于微電子當導線、電阻、光電功能等用途。3.鍍鋁或鉭于絕緣物當電容之電極。 
4.特殊合金鍍膜MCrAlY具有耐熱性抗氧化性，耐溫達1100OC，可應用須耐高溫環境的工件，如高速切削及成形加工、渦輪引擎葉片等。  
5.鍍金屬于玻璃板供建筑物之裝飾及防紫外線。 
6.離子蒸鍍鍍鋁，系以負高電壓加在被鍍件上，再把鋁加熱蒸發，其蒸氣經由電子撞擊離子化，然后鍍到鋼板上。 
7.鍍鋁于膠膜，可供裝飾或標簽，且鍍膜具有金屬感等。*大的用途就是包裝，可以防潮、防空氣等的滲入。 
8.機械零件或刀磨具鍍硬膜(TiC、TiN、Al2O3)這些超硬薄膜不但硬度高，可有效提高耐磨性，而且所需厚度剪小，能符合工件高精度化的要求。    
9.特殊合金薄片之制造。  
10.鍍多層膜于鋼板，改善其性能。  
11.鍍硅于CdS太陽電池，可增加其效率。 
12.奈米粉末之制造，鍍于冷基板上，使其不附著。

四、TiN氮化鈦鍍膜具有那些特點?  

(1)抗磨損   (2)具亮麗的外觀   (3)具**性，可使用于外科及食品用具。   (4)具潤滑作用，可減少磨擦。   (5)具防蝕功能  (6)可承受高溫

五、CVD化學氣相沉積法反應步驟可區分為那五個步驟? 

(1)不同成份氣相前置反應物由主流氣體進來，以擴散機制傳輸基板表面。理想狀況下，前置物在基板上的濃度是零，亦即在基板上立刻反應，實際上并非如此。 
(2)前置反應物吸附在基板上，此時仍容許該前置物在基板上進行有限程度的表面橫向移動。 
(3)前置物在基板上進行化學反應，產生沉積物的化學分子，然后經積聚成核、遷移、成長等步驟，*后聯合一連續的膜。 
(4)把多余的前置物以及未成核的氣體生成物去吸附。  
(5)被去吸附的氣體，以擴散機制傳輸到主流氣相，并經傳送排出。

六、何為化學氣相蒸鍍(CVD)?主要的優缺點有那些？ 

     化學氣相蒸鍍乃使用一種或多種氣體，在一加熱的固體基材上發生化學反應，并鍍上一層固態薄膜。  
優點: 
(1)真空度要求不高，甚至可以不需要真空，例如熱噴覆 
(2)沉積速率快，大氣CVD可以達到1μm/min  
(3)與PVD比較的話。化學量論組成或合金的鍍膜較容易達成  
(4)鍍膜的成份多樣化，如金屬、非金屬、半導體、光電材料、鉆石薄膜等等  
(5)可以在復雜形狀的基材鍍膜，甚至滲入多孔的陶瓷  
(6)厚度的均勻性良好，低壓CVD甚至可以同時鍍數十芯片    
缺點:  
(1)熱力學及化學反應機制不易了解或不甚了解 
(2)需要在高溫下進行，有些基材不能承受，甚至和鍍膜產生作用  
(3)反應氣體可能具腐蝕性、毒性或爆炸性，處理時需小心 
(4)反應生成物可能殘余在鍍膜上，成為雜質  
(5)基材的遮蔽很難 

七、良好的薄膜須具備那些特性?影響的因素有那些? 
    

     通俗的定義為在正常狀況下，其應用功能不會失效。想要達到這個目的，一般而言這層薄膜必須具有堅牢的附著力、很低的內應力、針孔密度很少、夠強的機械性能、均勻的膜厚、以及足夠的抗化學侵蝕性。薄膜的特性主要受到沉積過程、成膜條件、接口層的形成和基材的影響，隨后的熱處理亦扮演重要角色。 

八、沉積的薄膜有內應力的存在，其來源為何? 

(1)薄膜和基材之間的晶格失配  
(2)薄膜和基材之間的熱膨脹系數差異  
(3)晶界之間的互擠  

九、膜厚的量測方法有那些? 

    大致上可分為原位量測、離位量測兩類  
原位星測系指鍍膜進行中量測，普遍使用在物理/氣相沉積，如微天平、光學、電阻量測。    
離位量測系指鍍膜完成后量測，對電鍍膜的行使較為普遍，具有了解電鍍效率的目的，如質量、剖面計、掃描式電子顯微鏡。

十、何為物理蒸鍍?試簡述其步驟? 

    物理蒸鍍就是把物質加熱揮發，然后將其蒸氣沉積在預定的基材上。由于蒸發源須加熱揮發，又是在真空中進行，故亦稱為熱蒸鍍或真空蒸鍍。 
其可分為三個步驟 
(1)凝態的物質被加熱揮發成汽相  
(2)蒸汽在具空中移動一段距離至基材  
(3)蒸汽在基材上冷卻凝結成薄膜

 文章來源：塑膜網