Процес зворотного покриття стосується процесу нанесення одного або кількох перехідних шарів металу/сплаву на не-напилену задню сторону мішені для напилення за допомогою вакуумного покриття та інших технологій для підвищення міцності зв’язку між мішенню та опорною пластиною. Це не тільки покращує якість покриття мішені, але й продовжує термін її служби.
Що таке «заднє покриття»?
Мішені для розпилення зазвичай мають структуру «тіло мішені» (основний компонент, який використовується для напилення, наприклад мішені з оксиду алюмінію, кераміка, мідь або молібден) і «підкладка» (підкладка, яка використовується для підтримки мішені та розподілу тепла, зазвичай виготовлена з міді або алюмінієвих сплавів). Обидва вони з’єднуються за допомогою зварювання або з’єднання.
«Зворотне покриття» передбачає нанесення шару певного матеріалу (зазвичай металу з хорошою електро- чи теплопровідністю, як-от мідь, алюміній або срібло) на тильну сторону мішені для розпилення (не-робоча поверхня навпроти поверхні розпилення) за допомогою фізичного осадження з парової фази (PVD) або іншими методами. Це створює три{2}}шарову композитну структуру: «тіло мішені - задній шар покриття - опорна пластина». Це покриття не бере участі у фактичному процесі осадження тонкої плівки, але воно має значний вплив на загальну продуктивність і термін служби мішені.
Основні функції заднього покриття
1. Покращена теплопередача та покращене розсіювання тепла
Під час процесу напилення поверхню мішені бомбардують високо{0}}іонами енергії, і приблизно 70% енергії перетворюється на тепло, що призводить до різкого підвищення температури мішені. Покриваючи задню частину мішені високотеплопровідним матеріалом, можна значно покращити тепловий контакт між мішенню та охолоджувальною опорною пластиною, прискорюючи передачу тепла від мішені до системи охолодження та ефективно контролюючи робочу температуру.
2. Покращення електричного контакту та забезпечення стабільності розряду
Магнетронне розпилення засноване на формуванні стабільного плазмового розряду на поверхні мішені. Тильне покриття зазвичай виготовляється з високопровідного матеріалу, щоб зменшити опір контакту, забезпечити рівномірний розподіл струму та підвищити стабільність розряду. Це особливо важливо під час -потужного напилення (наприклад, HIPIMS).
3. Покращення механічного з’єднання та запобігання випаданню цілі
Мішені, як правило, кріпляться до металевих опорних пластин за допомогою пайки або механічного пресування. Мікроскопічні проміжки між мішенню та опорною пластиною або слабкий зв’язок можуть легко призвести до розшарування або від’єднання внаслідок термічного циклу та механічної вібрації. Тильне покриття діє як «перехідний шар», покращуючи змочуваність і з’єднання між мішенню та підкладкою.
4. Запобігання забрудненню та окисленню
Певні матеріали мішеней легко реагують з киснем або водяною парою в повітрі за високих температур, утворюючи оксидний шар, який впливає на ефективність розпилення та чистоту плівки. Заднє покриття може служити фізичним бар’єром для ізоляції задньої частини мішені від зовнішнього середовища та запобігання окисленню та забрудненню. Особливо це важливо під час зберігання та транспортування мішені.
Типові процеси нанесення-покриття
1. Магнетронне розпилення:
Для нанесення провідного шару на задню частину мішені використовується мідна або алюмінієва мішень. Цей метод підходить для великих-застосувань, які вимагають високої рівномірності.
2. Гальванічний або безгальванічний нанесення:
Підходить для електропровідних підкладок і має відносно низьку-вартість, але вимагає ретельного контролю напруги покриття.
3. Термічне напилення:
Цей метод, наприклад плазмове напилення, підходить для складних форм або нанесення товстих шарів, але може призвести до більшої шорсткості поверхні.
Популярні цілі FANMETAL-
Поширені помилки
1. Чи завжди товще заднє-покриття краще?
Не обов'язково. Надмірно товсті тильні-покриття можуть спричинити невідповідність теплового розширення, що призведе до розтріскування. Як правило, товщина контролюється від кількох мікрон до десятків мікрон, що вимагає оптимізації на основі коефіцієнта теплового розширення матеріалу.
2. Чи всі мішені потребують-покриття?
Не обов'язково. Для невеликих-застосунків з напиленням-з низькою-потужністю або короткочасним-напиленням заднє-покриття може не знадобитися. Однак у промислових застосуваннях, які вимагають високої потужності, великих площ і тривалого терміну служби, заднє-покриття стало стандартом.
3. Чи впливає зворотне-покриття на цільове використання?
Зворотне-покриття саме по собі не споживає розпилювальний матеріал. Замість цього він покращує загальне використання, збільшуючи стабільність і термін служби.
Висновок
Хоча зворотне-покриття мішеней для розпилення безпосередньо не бере участі в осадженні тонкої плівки, воно має вирішальне значення для забезпечення стабільних, ефективних і-тривалих процесів напилення. Покращуючи теплопровідність, оптимізуючи електричний контакт, посилюючи міцність з’єднання та запобігаючи забрудненню, він всебічно збільшує термін служби мішені (продовжуючи його в 2-3 рази), якість покриття (знижуючи кількість дефектів) і стабільність процесу (зменшуючи ризик простою). Майбутні технологічні досягнення дозволять магнетронному напиленню замінити традиційні процеси випаровування для осадження зворотного покриття, забезпечуючи допуски по товщині в межах ±0,5 мкм і додатково оптимізуючи продуктивність мішені. Якщо у вас виникли запитання щодо деталей цього продукту чи часу доставки, будь ласка, зв’яжіться з нами за admin@fanmetalloy.com. Ми з нетерпінням чекаємо на ваше повідомлення.
