真空镀膜技术

真空鍍膜技術蒸鍍(Evaporation)&濺鍍(Sputter)塑膠外觀金屬化製程簡介FilmDeposition1SprayingSubstrateMaterial2ElectroplatingSubstrateMaterialAnodeCathode3EvaporationMaterialSubstrateHeaterVacuumchamberCloud4SputteringMaterialSubstratePlasma薄膜沈積(ThinFilmDeposition)在機械工業、電子工業或半導體工業領域，為了對所使用的材料賦與某種特性在材料表面上以各種方法形成被膜（一層薄膜），而加以使用，假如此被膜經由原子層的過程所形成時，一般將此等薄膜沈積稱為蒸鍍（蒸著）處理。採用蒸鍍處理時，以原子或分子的層次控制蒸鍍粒子使其形成被膜，因此可以得到以熱平衡狀態無法得到的具有特殊構造及功能的被膜。薄膜沈積的兩種常見的製程物理氣相沈積--PVD（PhysicalVaporDeposition）化學氣相沈積CVD（ChemicalVaporDeposition）薄膜沈積機制的說明圖物理氣相沈積--PVD（PhysicalVaporDeposition）PVD顧名思義是以物理機制來進行薄膜堆積而不涉及化學反應的製程技術，所謂物理機制是物質的相變化現象蒸鍍(Evaporation)濺鍍(Sputtering)真空電鍍簡介被鍍物與塑膠不產生化學反應環保製程；無化學物污染可鍍多重金屬生產速度快可對各種素材加工屬低溫製程最常見的PVD製程1EvaporationMaterialSubstrateHeaterVacuumchamberCloud2SputteringMaterialSubstratePlasma蒸鍍與濺鍍常見類型蒸鍍(Evaporation)MaterialSubstrateHeaterVacuumchamberCloud蒸鍍(Evaporation)原理蒸鍍(Evaporation)原理蒸鍍(Evaporation)原理蒸鍍(Evaporation)原理蒸鍍(Evaporation)原理鎢絲鎢舟鉬舟蒸鍍(Evaporation)原理濺鍍(Sputter)MaterialSubstratePlasmaPLASMA物質的第四態什麼是電漿藉由外加的電場能量來促使氣體內的電子獲得能量並加速撞擊不帶電中性粒子，由於不帶電中性粒子受加速電子的撞擊後會產生離子與另一帶能量的加速電子，這些被釋出的電子，在經由電場加速與其他中性粒子碰撞。如此反覆不斷，進而使氣體產生崩潰效應(gasbreakdown)，形成電漿狀態。電漿性質1.整體來說，電漿的內部是呈電中性的狀態，也就是帶負電粒子的密度與帶正電粒子的密度是相同的。2.因為電漿中正、負離子的個數幾乎是一比一，因此電漿呈現電中性。3.電漿是由一群帶電粒子所組成，所以當有一部分受到外力作用時，遠處部份的電漿，乃至整群的電漿粒子都會受到影響，這叫做「電漿的群體效應」。4.具有良好的導電性和導熱性。濺鍍(Sputter)原理1.Ar氣體原子的解離ArAr+＋e－2.電子被加速至陽極，途中產生新的解離。3.Ar離子被加速至陰極撞擊靶材，靶材粒子及二次電子被擊出，前者到達基板表面進行薄膜成長，而後者被加速至陽極途中促成更多的解離。濺鍍(Sputter)原理VacuumpumpTakesplaceinavacuumchamberElectricalchargeisformedbetweenthesubstrateandcathodeGasisinjectedinchamberIonshitthetargetandknockoffatomsTargetatomsland(condense)onsubstratetoformathinfilmTargetMaterial(Cathode)SubstrateEnergyIonsmoveinplasmaGasPlasmaGasionizes-formsaplasmaIn-lineSputteringSystemSputteringchamberBufferchamberUnloadingchamberPlasmatreatmentLoadingchamberrobotInrobotOutSputteringProcessSputteringChamberBufferChamberUnloadingChamberBufferChamberLoadingChamberOutTargetMagneticFieldLinesTargetErosion濺鍍製程技術的特點成長速度快大面積且均勻度高附著性佳可改變薄膜應力金屬或絕緣材料均可鍍製適合鍍製合金材料各種PVD法的比較PVD蒸鍍法真空蒸鍍濺射蒸鍍離子蒸鍍粒子生成機構熱能動能熱能膜生成速率可提高快可提高粒子原子、離子原子、離子原子、離子蒸鍍均勻性複雜形狀佳良好良好，但膜厚分佈不均平面佳優佳蒸鍍金屬可可可蒸鍍合金可可可蒸鍍耐熱化合物可可可粒子能量很低0.1~0.5eV可提高1~100eV可提高1~100Ev惰性氣體離子衝擊通常不可以可，或依形狀不可可表面與層間的混合通常無可可加熱（外加熱）可通常無可，或無蒸鍍速率10-9m/sec1.67~12500.17~16.70.50~833各種物理氣相沈積法之比較性質沈積速率大尺寸厚度控制精確成份控制可沈積材料之選用整體製造成本方法蒸鍍(Evaporation)慢可佳多佳濺鍍(Sputter)佳佳佳多佳蒸鍍與濺鍍製程上運用之差異素材形狀鍍膜材質之要求不透光及半透光鍍膜方向蒸鍍與濺鍍製程產能與成本比較(以惠明為例)濺鍍有效面積:450mmX350mm蒸鍍治具面積:120mmX100mm一般濺鍍產能:一分鐘一盤一般蒸鍍產能:30分鐘一爐,每爐可放768個治具蒸鍍須外加治具成本及上下治具人工成本常見的外觀裝飾性PVD之製程素材直接鍍膜配合噴塗之鍍膜其他素材直接鍍膜A„thin“coatingofasubstanceontoasubstrate素材直接鍍膜運用於平面的素材:如FILM鍍膜素材材質:PC,PMMA,PET..等等運用:1.Lens(平板切割,IMD,IMR)2.銘版3.按鍵(IMD,IMR)4.背光板配合噴塗之鍍膜HardcoatedMetalSubstratePrimer配合噴塗之鍍膜運用於立體的素材:如按鍵及機殼鍍膜素材材質:大部分塑膠皆可運用:1.機殼及按鍵2.銘版3.數位相機自拍鏡4.半透光燈罩配合其他製程之運用搭配印刷搭配雷雕EMIDipping化學蝕刻（退鍍）其他配合其他製程之運用Example:手機按鍵–印刷–噴塗–雷雕PVDMetalPrimerSubstratePrintingLaserEtchingHardcoated配合其他製程之運用Example:LCDLens–Dipping–印刷–退鍍PrintingSubstrateMetalLaserEtchingPrintingAnyQuestions