PVD技术制程介绍课件.ppt

1、PVD技術技術/制程簡介制程簡介2Content PVD原理介紹 PVD生產流程介紹 PVD顏色介紹及開發系統 PVD信賴性測試項目介紹31.PVD原理及特點 PVD(Physical Vapor Deposition)即物理氣相沉積技朮即物理氣相沉積技朮即在電場作用下形成的等離子體中即在電場作用下形成的等離子體中,塊體材料被濺射出來塊體材料被濺射出來,而沉積在工件表面而沉積在工件表面,形成一定厚度的薄膜形成一定厚度的薄膜.濺射出的靶材粒子濺射出的靶材粒子氣體離子氣體離子電子電子靶材工件4第一步 氣體離化eAr+Ar能量能量離子化Argon氣體團Ar+e Ar+2e 5第二步 濺射靶材被濺射出

2、的靶材粒子Power氣體離子Ar+Ar+Ti Ti(Atom)+Ar+接地6第三步 反應成膜Ar+N2 2N+Ar+Ti+N TiN基底材料7PVD技術應用于金屬外殼之優點1.高金屬質感和艷麗飽滿的色彩效果高金屬質感和艷麗飽滿的色彩效果2.優異的功能性優異的功能性(與基材的良好結合與基材的良好結合高的硬度和耐磨高的硬度和耐磨性等性等)3.底材選擇的多樣化底材選擇的多樣化(如不鏽鋼如不鏽鋼鈦合金鈦合金甚至鋁合金甚至鋁合金)4.制程的良好的穩定性和再現性制程的良好的穩定性和再現性5.適應現代環保潮流適應現代環保潮流82.1 不銹鋼產品PVD清洗流程圖SS Product Cleaning Flow

3、 ChartNLV-LH PVD廠 承制92.2 真空鍍膜流程圖Physical Vapor Deposition Flow Chart打靶打靶Target burnishing清潔擋板清潔擋板Shield cleaning清潔轉架清潔轉架Spindle fixture cleaning清潔腔體清潔腔體Chamber cleaning冷卻冷卻 Substrate cooling離子濺射離子濺射Sputtering抽氣抽氣Vacuuming裝工件裝工件Parts loading洗靶洗靶Target cleaning 放氣放氣Venting出爐出爐Unloading輝光清洗輝光清洗Glow dis

4、chargeNLV-LH PVD廠 承制102.3 防指紋烤漆流程圖Anti-Fingerprint Painting Flow Chart上治具上治具Racking靜電除塵靜電除塵Static dust-disposal噴塗噴塗Painting進爐進爐Loading冷卻冷卻 Substrate cooling固化固化Curing流平流平Levelling下治具下治具全檢全檢InspectionNLV-LH PVD廠 承制出爐出爐Unloading11T1T2:工件工件:工件的運動軌跡工件的運動軌跡:靶材靶材Tn:反應氣體反應氣體 (N2,C2H2)(N2,C2H2)T3T4T5T6T7T8

5、3.3.PVDPVD設備設備Type 1:Type 1:連續式鍍膜機連續式鍍膜機123.PVD設備設備Type 2:單筒式鍍膜機:工件工件:工件的運動軌跡工件的運動軌跡:靶材靶材Tn:反應氣體反應氣體真空室前門真空室前門T1T2T3T4134.PVD技術魚骨圖 挂具設計挂具設計設備設備真空真空系統系統電控電控系統系統激發激發系統系統加熱加熱系統系統 气体气体材料材料 靶材靶材 基材基材制程制程 偏壓電源偏壓電源 氣路氣路膜系設計膜系設計真空度真空度鍍膜時間鍍膜時間工件旋轉速度工件旋轉速度 濺射電源濺射電源 旋轉方式旋轉方式裝夾系統裝夾系統遮蔽系統遮蔽系統 材料材料（SUS,Ti）等離子監控儀等

6、離子監控儀 (PEM)氣體分壓控制器氣體分壓控制器 (OGC)殘余氣體分析儀殘余氣體分析儀 (RGA)氣體流量控制器氣體流量控制器 (MFC)監控系統監控系統膜厚膜厚可靠度可靠度耐磨耗耐磨耗光澤度光澤度色差色差硬度硬度附著力附著力檢測系統檢測系統環境環境濕度濕度潔淨度潔淨度防震動防震動防靜電防靜電溫度溫度流量流量分壓分壓 位置位置電流電流電壓電壓功率功率電流電流 電壓電壓佔空比佔空比O2ArC2H2N2TiNiCrZrSUSTi塑膠塑膠公轉公轉自轉自轉可操作性可操作性形狀形狀尺寸尺寸彈性彈性導電性導電性145.PVD成色膜係TiN,ZrN,HfN,及這些金屬氮化物與Au的復合膜係如TiN+Au

7、TiC,TiAlN,SixNy,CrAlC,SUSC 單純的金屬膜Me,及金屬的氮化物MeN如:CrN金屬(Ti,Cr,Zr,Al,In)的氧化物形成的干涉膜稀有金屬的硼化物如:CeB6 ,SmB6 TiCN,ZrCN,CrAlN15收到目標色Target Sample測量色差和光澤L,a,b&Gloss顏色調試Color Tuning全套STR測試STR Testing顏色重復性驗証Color Stable Verification簽認金樣Golden Sample Signature製作1X5（or 3x3）限度樣板Prepare 1x5（or 3x3）Limit Range新色承認New

8、 Color Approval 制程能力驗証Process Capability Verification1X5（or 3x3）限度樣板承認1x5 Limit Range（or 3x3）Signature新專案/新色需求New Project/Color Demand送候選金樣Golden Sample6.PVD新色開發流程新色開發流程 PVD Color Development Flowchart16PVD新色承認新色承認PVD New Color Approval ItemsPVD新色承認樣品製作Sample Preparation參數記錄Development Record性能測試SPR

9、 Test製程能力分析Process Capability Analysis新色樣品標示Sample Marking顏色限度樣板Color Limit Board新色樣品製作參數表Sample Preparation Record顏色限度樣板製作參數表Limit Board Record膜厚測試Film thickness硬度測試Hardness耐擦花測試Rod-scratch test鹽霧測試Salt Mist testQUV耐候測試QUV test振動研磨測試Vibration wear test製程穩定性驗證Process StabilityVerification製程良率驗證Yield

10、 Rate Verificationetc17PVD顏色銀行顏色銀行PVD Color Bank目前PVD可量產顏色達17種 There are more than 17 colors available for mass production;目前最新開發顏色有十種以上 There are more than 10 new colors under development;PVD顏色PVD Colors187.PVD7.PVD主要主要SPRSPR測試項目匯總測試項目匯總No.SPR Testing Item允收標準1震動研磨（Vibration wear Test）No peel off,n

11、o color change;2硬度測試（Hardness Test）HV400 or HV600以上3耐刮測試（Rod-scratch Test）1N or 2N No scratch 4膜厚測試（Film Thickness Test）通常要求1um2um;有的專案要求2.6um以上5鹽霧測試(Salt mist Test)No change after test197.1 震動研磨測試方法介紹震動研磨測試方法介紹 將產品放置于左側圖示的研磨機中，研磨時間為2hrs;其中0.5hr,1.0hr&2.0hrs產品分別取出，觀察產品變化並拍照；2hrs耐磨結束后，觀察產品表面變化，有無顏色光澤

12、變化，刮傷情況，或者脫落情況；207.2 7.2 硬度測試方法介紹硬度測試方法介紹 加載25g力的荷重，獲得如左上圖所示的菱形壓印，量測菱形對角綫的長度而獲得產品的表面硬度；硬度測試儀器217.3 膜厚測試方法膜厚測試方法 採用切片方法，利用光學顯微鏡量測產品鍍層厚度；切片設備切片設備膜厚照片22 色差儀是利用三原色(紅，綠，藍)的原理，通過光照對顏色進行分解，通過電子計算機運算以後，以上L*,a*,b*的數據形式在顯示器上顯示出來，L表示明度，有正負之分，a*,b*表示不同色調方向，a+呈現紅色調，a-呈現綠色調，b+顯示黃色調，b顯示藍色調。7.4 色差量測237.4 耐刮測試方法介紹耐刮測試方法介紹 使用如左圖所示的測量筆，利用彈簧力來設定不同載荷，來划過產品表面；耐刮測試后，目視觀察產品表面有無刮痕來判定；247.5 鹽霧測試方法介紹鹽霧測試方法介紹 將產品放置在鹽霧試驗箱内，噴霧2hrs;然後將產品放置在高溫高濕箱内168hrs;測試完成后，將產品清洗乾淨后，檢查產品表面有無顔色變化，腐蝕或者其他不良。鹽水噴霧機