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PVD技術(shù)是制備薄膜材料的主要技術(shù)之一，膜層賦予產(chǎn)品表面金屬質(zhì)感和豐富的顏色，并改善耐磨、耐腐蝕性，延長壽命。濺射鍍膜和真空蒸發(fā)鍍膜是最主流的兩種 PVD 鍍膜方式。

一、定義

物理氣相沉積是一種物理氣相反應(yīng)生長法。沉積過程是在真空或低氣壓氣體放電條件下，即在低溫等離子體中進(jìn)行的。涂層的物質(zhì)源是固態(tài)物質(zhì)，經(jīng)過“蒸發(fā)或?yàn)R射”后，在零件表面生成與基材性能完全不同的新的固體物質(zhì)涂層。

二、基本過程

1.從原料中發(fā)射粒子（經(jīng)過蒸發(fā)、升華、濺射和分解等過程）；

2.粒子輸運(yùn)到基片（粒子之間發(fā)生碰撞，產(chǎn)生離化、復(fù)合、反應(yīng)，能量的交換和運(yùn)動(dòng)方向的變化）；

3.粒子在基片上凝結(jié)、成核、長大和成膜。

三、分類及比較

四、真空蒸發(fā)鍍膜

1、真空的定義

泛指低于一個(gè)大氣壓的氣體狀態(tài)。與普通大氣壓狀態(tài)相比，分子密度較為稀薄，從而氣體分子和氣體分子、氣體分子和器壁之間的碰撞幾率要低一些。

2、真空蒸發(fā)鍍膜的定義

真空蒸發(fā)鍍膜是在真空條件下，用蒸發(fā)器加熱蒸發(fā)物質(zhì)使之汽化，蒸發(fā)粒子流直接射向基片并在基片上沉積形成固態(tài)薄膜的技術(shù)。括熱蒸發(fā)和EB蒸發(fā)（電子束蒸發(fā)）3、真空蒸發(fā)鍍膜主要過程

1）采用各種能源方式轉(zhuǎn)成熱能，加熱膜材使之蒸發(fā)或升華，成為具有一定能量的氣態(tài)粒子（原子、分子和原子團(tuán)）

2）離開膜材表面，具有相當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度的氣態(tài)粒子以基本上無碰撞的直線飛行輸運(yùn)到基體表面；

3）到達(dá)基體表面的氣態(tài)粒子凝聚形核后生長成固相薄膜

4）組成薄膜的原子重組排列或產(chǎn)生化學(xué)鍵合

4、熱蒸發(fā)原理及特點(diǎn)

熱蒸發(fā)是在真空狀況下，將所要蒸鍍的材料利用電阻加熱達(dá)到熔化溫度，使原子蒸發(fā)，到達(dá)并附著在基板表面上的一種鍍膜技術(shù)。特點(diǎn)：裝置便宜、操作簡單廣泛用于Au、Ag、Cu、Ni、In、Cr等導(dǎo)體材料。

5、E-Beam蒸發(fā)原理

熱電子由燈絲發(fā)射后，被加速陽極加速，獲得動(dòng)能轟擊到處于陽極的蒸發(fā)材料上，使蒸發(fā)材料加熱氣化，而實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)鍍膜。

特點(diǎn)：多用于要求純度極高的膜、絕緣物的蒸鍍和高熔點(diǎn)物質(zhì)的蒸鍍

6、真空蒸發(fā)鍍膜特點(diǎn)

1）優(yōu)點(diǎn)

設(shè)備簡單、操作容易

薄膜純度高，質(zhì)量好，厚度可控

速率快、效率高、可用掩膜獲得清晰圖形

薄膜生長機(jī)理比較單純

2）缺點(diǎn)

不易獲得結(jié)晶結(jié)構(gòu)的薄膜

薄膜與基片附著力小

工藝重復(fù)性不夠好

3）主要部分

真空室提供必要的真空

蒸發(fā)源和蒸發(fā)加熱器放置蒸發(fā)材料并對其進(jìn)行加熱

基板用于接收蒸發(fā)物質(zhì)并在其表面形成固體蒸發(fā)薄膜

基板加熱器

測溫器

五、真空濺射鍍膜

1、真空濺射鍍膜的定義

給靶材施加高電壓（形成等離子狀態(tài)），使正荷電氣體離子撞擊靶材、金屬原子飛彈，而在樣品表面形成金屬皮膜的方法。

2、磁控濺射鍍膜的定義

電子在電場的作用下加速飛向基片的過程中與氬原子發(fā)生碰撞，電離出大量的氬離子和電子，電子飛向基片，氬離子在電場的作用下加速轟擊靶材，濺射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉積在基片上成膜。

3、輝光放電的定義

輝光放電是指在稀薄氣體中，兩個(gè)電極之間加上電壓時(shí)產(chǎn)生的一種氣體放電現(xiàn)象。

4、特點(diǎn)

1）真空濺射鍍膜的特點(diǎn)

對于任何待鍍材料,只有能做成靶材,就能實(shí)現(xiàn)濺射

濺射所獲得的薄膜與基片結(jié)合良好

濺射所獲得的薄膜純度高,致密性好

濺射工藝可重復(fù)性好,膜厚可控制,同時(shí)可以在大面積基片上獲得厚度均勻的薄膜

2）真空濺射鍍膜的缺點(diǎn)

濺射設(shè)備復(fù)雜

濺射淀積的成膜速率低,真空蒸鍍淀積速率為0.1~5μm/min

基板升溫較高和易受雜質(zhì)氣體影響

六、真空離子鍍膜

1、定義

在真空條件下，利用氣體放電使氣體或蒸發(fā)物質(zhì)離化，在氣體離子或被蒸發(fā)物質(zhì)離子轟擊作用的同時(shí)，把蒸發(fā)物或其反應(yīng)物蒸鍍在基片上。

離子鍍把輝光放電、等離子體技術(shù)與真空蒸發(fā)鍍膜技術(shù)結(jié)合在一起

2、原理

真空離子鍍膜是真空蒸發(fā)和真空濺射鍍膜結(jié)合的一種鍍膜技術(shù)。離子鍍的過程是在真空條件下,利用氣體放電使工作氣體或被蒸發(fā)物質(zhì)(膜材)部分離化,在工作氣體離子或者被蒸發(fā)物質(zhì)的離子轟擊作用下,把蒸發(fā)物質(zhì)或其反應(yīng)物沉積在被鍍基片表面的過程

3、特點(diǎn)

鍍層附著性號(hào)，膜層不易脫落

繞鍍性好，改善了表面的覆蓋度

鍍層質(zhì)量好

沉積速率高，成膜速度快

鍍膜所適用的基體材料與膜材范圍廣