PVD靶材

概念

PVD是一种薄膜制备技术，可在真空条件下将靶材的表面物理汽化为气态原子，分子或部分离子化为离子，具有高纯度、高密度、多组元、晶粒均匀等特点，一般由靶坯和背板组成。

基本原理

• 镀层材料的气化，即镀层材料蒸发，
• 电镀原子，分子或离子的迁移：原子，分子或离子碰撞后发生各种反应
• 电镀原子，分子或离子沉积在基板上

优势

• 耐久性好与其它涂层相比，PVD涂层有时更硬且更耐腐蚀
• 广泛的应用于无机涂料和某些有机涂料都可以使用多种表面处理剂，用于多种类型的基材和表面
• 环保，由于PVD涂层工艺是在真空环境中进行的，因此与其它传统涂层技术相比，它对环境更加友好
• 方便清洁，可以节省清洁和抛光普通铜产品的时间和成本，并且用软布或玻璃清洁剂足以清洁PVD膜
• 高质量和多种选择：PVD膜具有多种颜色，表面细腻光滑，具有金属光泽，永不褪色。

应用

主要用于平板显示、光学元器件、节能玻璃、半导体、太阳能电池等行业

生产工艺流程图

1. 粉末冶炼：对原料粉末进行前期的气氛烧结，对原料粉末中气体含量进行控制。
2. 粉末混合：靶材有着独特的配方，需精确的控制各组分的含量，并严格限制杂质含量，粉末冶金过程中，需要将各元素充分混合均匀，粒度分布均匀，防止污染，并要通过特殊工艺手段制备成混合型复合粉。
3. 压制成型：采用粉末冶金工艺制备的靶材需要对粉体材料进行预压，使之成为中等密度生坯，其密度的均匀性和内部的缺陷影响着后期高温烧结的成品率。
4. 气氛烧结：预压成型的生坯需要再经过一次或多次的高温烧结，根据不同材料选择不同的烧结温度曲线，并选择不同的烧结环境，如烧结气氛、烧结压力等，从而制备成高密度的靶坯。
5. 塑性加工：金属坯锭需经过大幅度的塑性变形，以获得足够的长款厚度尺寸，并使得内部晶粒进行足够的拉伸变形，从而在内部产生足够多的位错。热处理：金属坯锭在经过大幅度的塑性变形后，根据不同材料的特性选择热处理工艺，从而使金属材料发生重结晶，去除材料内应力。
6. 超声探伤：靶坯加工完后需要采用超声波进行检查材料内部是否有缺陷，靶坯与背板绑定完成后，需要采用水浸式超声波扫描仪进行粘结层的检测，检验粘接面积是否达标。
7. 机械加工：靶坯需要进行精密的机械成型加工，用于与靶坯复合使用的背板，由于承担与镀膜设备精确配合、承受高压水冷等作用，需要具备极高的尺寸精度与机械强度，加工难度较高，尤其是带内循环水路的背板，由于材质的特殊性，水路的密闭焊接非常困难，需要用到特种焊接工艺。
8. 金属化：靶坯与背板在绑定之前，为增强靶材和靶材与焊料的金属润湿性能，需要进行焊合面的预处理，使之表面镀上一层过渡层。
9. 绑定：大部分靶材由于材料的物理或者化学性能受限，不可直接装机镀膜使用，需要采用金属焊料将靶坯与背板相互焊合连接，并且表面有效粘结率需要达到大于95%的大面积焊合，整个过程需要在高温和高压下进行。

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