NCVM彩色非导电性镀膜工艺解析课件.ppt
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- NCVM 彩色 导电性 镀膜 工艺 解析 课件
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1、NCVM 學習簡報NCVM-Painting目 錄 技朮背景 工作原理 工藝流程 設備保養 新機調試 R F 測試技朮背景 VM:是Vacuum Metallization 的缩写,即真空镀膜。按照成膜机理成膜机理不同:VM分为PVD与CVD。PVD又有溅镀、蒸镀、離子鍍之分。按照镀膜功能镀膜功能不同:VM又有CVM与NCVM之分,即导电性 镀膜与非导电性镀膜-Non-conductive vacuum metallization TNCVM即为彩色非导电性镀膜工艺。PVD:是Physical Vapor Deposition的缩写,即物理氣相沉積。它是在真空條件下,利用各種物理方法,將鍍料氣
2、化成原子、分子、離子,直接沉積到工件表面的方法。蒸鍍蒸鍍:是在真空條件下,運用電阻加熱方式加熱蒸發物質,使之蒸發 成氣態,氣態粒子流直接射向工件,并在工件表面沉積成固態 薄膜的物理過程。技朮背景VMPVDCVDPCVDEVD蒸鍍濺鍍離子鍍技朮背景PVD優點優點 高金屬質感、艷麗飽滿的色彩效果 優異的功能性(高硬度、高耐磨性)底材選擇多樣化:金屬、玻璃、塑膠 制程良好的穩定性及再現性 解決高光塗裝諸多外觀問題 環保技朮背景 降低物質的沸點和氣化點 減少氣體分子之間的碰撞次數 提高金屬蒸氣分子的平均自由程 減少氣體、雜質,提供清潔工作條件 減少空氣對金屬氧化等不良影響 相對濺鍍附著力差、成本低、對
3、工件形狀不敏感蒸鍍工藝特點蒸鍍工藝特點技朮背景 中漆或面漆透過稀鬆VM金屬層與底漆直接接觸附著。真空定義:1大氣壓下,1mol氣體(6.05*1023molecule)佔有22.4L 空間,相當於1cm3空間內有1019氣體分子,氣體對氣壁碰撞產生壓力,大小為760mm汞柱或稱760Torr。注意:真空技術中,一密閉容器內保持真空,並不是指真正的空,也就是內部並非全無氣體。在所謂的高真空狀態下,仍有為數可觀的氣體。技朮背景技朮背景1atm(大氣壓)=760mmHg=760Torr =1.013105Pa=1013mbar=14.7psi=1.03327kg/cm2 真空單位:氣體分子密度:表示
4、單位體積氣體分子數目,與氣體壓力、溫度有關,一般在760Torr下,0 時,氣體分子密度為:2.7*1019 molecule/cm3 由此推算:0 時,760Torr=2.7*1019 molecule/cm3 1Torr=3.55*1016 molecule/cm3 5*10-2Torr=1.78*1015 molecule/cm3 6*10-5Torr=2.13*1012 molecule/cm3技朮背景 氣體分子自由程:一個氣體分子相鄰前后兩次碰撞所經歷的路程。氣體分子平均自由程:一個系統內所有氣體分子彼此碰撞所經經歷的平均距離,或者同一分子在規定時間內連續碰撞所經歷的平均值。自然環境
5、中,氣體分子一直在高速直線運動,常溫下速度為470m/s(約為音速)。因氣體分子密度高,分子一直在彼此碰撞,人感覺不到氣體分子在運動。真空環境下,氣體分子碰撞幾率降低,自由路徑加長。技朮背景 常溫下氣體分子平均自由程:760Torr=3.72*10-8 cm 1*10-3Torr=5 cm 2*10-4Torr=25 cm 1*10-4Torr=50 cm 5*10-5Torr=100 cm 5*10-2Torr=0.1 cm 6*10-5Torr=83cm技朮背景 蒸氣壓:水蒸氣壓與溫度關系表:壓力/Torr 76092.523.84.50.15*10-410-24溫度/10050250-4
6、0-78.5-196技朮背景 氣體負荷:真空系統的目的,是要制造一個壓力低,氣體分子數目少的空間,真空室內氣體來源如下圖示:體 積 氣 體漏 氣滲 透蒸 發油 氣回 流 不同真空度,氣體負荷來源不同:10-1Torr以上,主要氣體負荷:原有體積氣體;10-1Torr10-3Torr:水蒸氣(來自真空桶壁與被鍍物);10-4Torr10-6Torr:水蒸氣、CO、H2 因此,真空度抽到10-4Torr時,真空腔若無漏氣,主要氣體來源是真空腔壁與真空腔內零組件表面釋放出的氣體,以及被鍍物本身的釋氣。技朮背景技朮背景 真空區域劃分:真空指壓強小于101,325Pa 低真空:1.013*105Pa1.
7、33*103Pa(76010Torr)中真空:1.33*103Pa1.33*10-1Pa(1010-3Torr)高真空:1.33*10-1Pa1.33*10-6Pa(10-310-8Torr)超高真空:1.33*10-6Pa1.33*10-12Pa (10-810-14Torr)技朮背景低真空:低真空:氣體分子數多,以熱運動為主,分子間碰 撞頻繁,平均自由程短;中真空:中真空:產生氣體導電現象,氣體流動由黏稠狀轉 換為分子狀,液體沸點降低引起劇烈蒸發,分子間碰撞減少,平均自由程增加;高真空:高真空:分子按直線飛行,分子間碰撞大為減少,氣體熱傳導與內摩擦已變得與壓強無關;超高真空:超高真空:分子
8、間極少碰撞,可歸為高真空范圍。DYC設備鍍膜原理:1.將真空腔內空氣排出,一般真空度要求須達到2*10-4Torr以上,此真空度氣體的平均自由程25cm;2.利用鎢絲把靶材(如Sn)加熱至氣化溫度;3.氣化的Sn分子以相當於音速撞擊到被鍍物而附著,若真空度太差,平均自由程不夠,則Sn原子氣化後有可能會碰撞到其它殘留氣體,而無法往被鍍物撞擊,會導致膜厚不足。技朮背景技朮背景 電阻加熱方式:用絲狀或片狀的高熔點金屬做成蒸發源,將蒸發物質 放在其中,接通電源利用電阻加熱蒸發物質使其蒸發的方 法。蒸發源的選用:高熔點、低蒸氣壓,在蒸發溫度下不會與蒸發物質發 生化學反應或互溶但與蒸發物質潤濕效果好,且具
9、用一定 的機械強度。同時,根據蒸發要求和蒸發源的特性,蒸發 源應保持一定的形狀。常用材料有:鎢(現用)、鉬、鉭、石墨、氮化硼 常用形狀有:多股螺旋形(現用)、U形、正弦波形、圓錐管形、薄板形、舟形元素熔點/蒸發溫度/蒸發源絲片坩堝Ag9611030TaMoWMoCAl6591220WBNTiC/CYiB2-BNAu10631400WMoMoCCr19001400WCCu10841260MoTaNbWMoCAl2O3Fe15361480WBeOAl2O3Mg650440WTaNiFeFeCAl2O3Ni14501530WAl2O3BeOTi17001750WTaCThO2Pd15501460W(
10、鍍Al2O3)Al2O3Zn420345WTaMoAl2O3FeCMoPt17702100WThO2ZrO2Te450275WTaMoMoTaCAl2O3Rh19662040WThO2ZrOY14771649WAl2O3BN金屬Sb630530鉻鎳合金TaNi-Zr18502400W-Se217240MoFe鉻鎳合金金屬Al2O3Si14101350-BeZrO2ThO2CSn2321250鉻鎳合金MoTaAl2O3C常用蒸發單質:技朮背景技朮背景化合物熔點/蒸發溫度/蒸發源材料蒸發物Al2O320301800WMoAlOAlOOO2(AlO)2Bi2O38171840Pt-CeO1956-W
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