CN201665706U - 磁控增强离子镀铝装置 - Google Patents
磁控增强离子镀铝装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201665706U CN201665706U CN2010201394474U CN201020139447U CN201665706U CN 201665706 U CN201665706 U CN 201665706U CN 2010201394474 U CN2010201394474 U CN 2010201394474U CN 201020139447 U CN201020139447 U CN 201020139447U CN 201665706 U CN201665706 U CN 201665706U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnet
- vacuum chamber
- positive plate
- ion
- plating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Abstract
本实用新型涉及离子镀铝(IVD)技术领域，公开一种磁控增强离子镀铝装置，用于解决沉积速率小，镀膜效率低，膜材原子或分子仅部分离化，离化率低的问题。具体方案为：本装置设置在真空室中，安装在基片和蒸发源之间，由左右两部分对称安装组成；每一部分包括阳极板、磁体和极靴；阳极板覆盖在磁体的表面，然后固定安装在极靴上；阳极板同真空室电连接，真空室接地；所述左右两部分磁极极性相对。本实用新型的优点是：增强了离化效果，膜材的原子或分子大量被离化，可以得到很大的离子流，使沉积速率加快，镀膜效率高。同时，被离化的膜材原子或分子有很强的绕射性，可镀制形状复杂的基片。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种离子镀铝(IVD Ion Vapor DepositionAluminum)技术，尤其是涉及通过磁控增强技术改进离子镀铝(IVDIon Vapor Deposition Aluminum)的一种装置。
背景技术
1963年D.M.Mattox提出了真空离子蒸发镀膜原理：在真空室中，利用电场使得工作气体放电或被蒸发物质部分离化，在工作气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时，将蒸发物或其反应物沉积在基片表面上进行镀膜。离子镀把气体辉光放电现象、等离子体技术与真空蒸发三者有机地结合起来。
离子镀铝(IVD Ion Vapor Deposition Aluminum)是指通过离子镀工艺在基体表面获得结合力良好的均匀纯铝涂层，最早于20世纪70年代由麦道公司研究成功。离子镀铝涂层是一种应用前景广阔的保护涂层，被广泛应用到航天航空领域中，用于改善钛合金紧固件与铝连接件的电偶腐蚀相容性，已在F-4、F-15、F-18和B-767飞机结构中采用，美军标MIL-STD-1568A规定，离子镀铝可作为钢铁零件的代镉工艺。
离子镀铝(IVD Ion Vapor Deposition Aluminum)优点是膜层附着力强，绕射性好，可对基片镀制高纯度一定厚度的铝涂层。但是存在不足是膜材原子或分子仅部分离化，离化率低，故沉积速率小，镀膜效率低，影响了镀膜质量。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种能够提高成膜致密性、可进一步加强膜材与基片表面结合力、加快成膜沉积速率、效率高、具有更好膜材绕射性的磁控增强离子镀铝(IVD)装置。此外，本实用新型也可应用到镀制其他除Al之外的材料，如Ti、Fe、Co、Cr等金属及其合金的离子镀工艺中；同时，被离化的膜材原子或分子有很强的绕射性，可镀制形状复杂的基片。
本实用新型的具体技术方案是：
一种磁控增强离子镀铝装置，该装置设置在真空室1中，安装在基片2和蒸发源5之间，由左右两部分对称安装组成；每一部分包括阳极板6、磁体8和极靴9；阳极板6覆盖在磁体8的表面，然后固定安装在极靴9上；阳极板6同真空室1电连接，真空室1接地；所述左右两部分磁极极性相对；
此外，为解决工作过程中存在的辉光放电，蒸发源5热量辐射，膜材加热携带热量，被蒸发膜材携带热量，及电子携带能量产生高温的问题，磁体8两侧设置冷却水通道7以避免磁体8退磁或电磁线圈损坏；
为取得更好的技术效果，所述左右两部分的工作倾斜角度可进行调节，调节范围为两阳极板6间夹角180°～0°；
所述磁体8采用永磁体；
为可精确控制磁通量，所述磁体8采用电磁体；
本实用新型的原理是：在离子镀铝(IVD)工艺过程中，通过增加与电场正交的磁场，增强工作气体及膜材原子或分子的离化效果，从而改善成膜质量。
基片2加载负偏压，真空室1和阳极板6接地，这样，在基片2同蒸发源5之间产生电场E，在电场E正交方向添加磁场B，该区域的电子在加速飞向阳极板6过程中，与充入的工作气体氩原子和被蒸发的膜材原子或分子不断地碰撞，电离出Ar+和膜材的正离子，并产生二次电子。二次电子在飞向阳极板6时受洛伦兹力和电场力作用，以摆线和螺旋线状的复合形式在阳极板6表面作螺旋运动，延长该电子运动路径，运动过程中提高了不断与氩原子和膜材原子或分子的碰撞几率，大大提高氩原子和膜材原子或分子的电离率，产生“雪崩”效应，增强离化效果。
电离出的Ar+在电场作用下加速飞向阴极即基片2，对基片2表面轰击清洗。正性膜材原子或分子在电场E作用下加速飞向基片2表面沉积，提高镀膜速度，形成致密性好、结合力强的薄膜。
Ar+轰击基片2表面，可以去除基片表面的氧化物或者污染物，利于基片2同膜材原子或分子之间结合，提高薄膜致密性。由于氩气离化效果增强，故轰击效果增强。同时，被离化的膜材原子或分子有很强的绕射性，可镀制形状复杂的基片。
该磁控增强离子镀铝辅助装置不仅可用于离子镀铝(IVD)工艺中工作气体(Ar+)及膜材原子或分子离化效果的增强，同时可广泛应用到多种膜材的离子镀膜工艺中，改善成膜效果。如Ti、Fe、Co、Cr等金属及其合金的离子镀膜工艺。
此外，工作过程中存在辉光放电，蒸发源5热量辐射，膜材加热携带热量，产生高温，应用冷却水通道7水冷降温，以避免磁体8退磁或电磁线圈损坏。
本实用新型的优点是：增强了离化效果，膜材的原子或分子大量被离化，可以得到很大的离子流，使沉积速率加快，镀膜效率高。同时，被离化的膜材原子或分子有很强的绕射性，可镀制形状复杂的基片。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是现有技术的离子镀铝(IVD)结构组成示意图；
图2是本实用新型的装置结构及安装示意图；
图中1.真空室，2.基片，3.偏压电源，4.蒸发电源，5.蒸发源，6.阳极板，7.冷却水通道，8.磁体，9.极靴。
具体实施方式
下面结合附图具体说明本实用新型：本实用新型的装置是在现有技术的基础上的进一步改进，现有技术如图1所示：真空室1中，室内上部分安装固定基片2，其下方正对蒸发源5，真空室1接地，基片2接偏压电源3，蒸发源5接蒸发电源4，真空室1充氩气。
图2所示为本实用新型的装置的结构及安装示意图，所述设置在真空室1中，安装在基片2和蒸发源5之间，由左右两部分对称安装组成；每一部分包括阳极板6、磁体8和极靴9；阳极板6覆盖在磁体8的表面，然后固定安装在极靴9上；阳极板6同真空室1侧壁电连接，真空室1接地；所述左右两部分磁极极性相对；
由于工作过程中存在辉光放电，蒸发源5热量辐射，产生高温，磁体8两侧设置冷却水通道7以避免磁体8退磁或电磁线圈损坏；
为取得更好的技术效果，所述左右两部分的工作倾斜角度可进行调节，调节范围为两阳极板6间夹角180°～0°；
所述磁体8采用永磁体；
为可精确控制磁通量，所述磁体8还可以采用电磁体。
Claims (5)
1.一种磁控增强离子镀铝装置，其特征在于：本装置设置在真空室(1)中，安装在基片(2)和蒸发源(5)之间，由左右两部分对称安装组成；每一部分包括阳极板(6)、磁体(8)和极靴(9)；阳极板(6)覆盖在磁体(8)的表面，然后固定安装在极靴(9)上；阳极板(6)同真空室(1)电连接，真空室(1)接地；所述左右两部分磁极极性相对。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：磁体(8)两侧设置冷却水通道(7)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述左右两部分的工作倾斜角度可以进行调节，调节范围为两阳极板(6)间夹角180°～0°。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述磁体(8)采用永磁体。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述磁体(8)采用电磁体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010201394474U CN201665706U (zh) | 2010-03-24 | 2010-03-24 | 磁控增强离子镀铝装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010201394474U CN201665706U (zh) | 2010-03-24 | 2010-03-24 | 磁控增强离子镀铝装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201665706U true CN201665706U (zh) | 2010-12-08 |
Family
ID=43266663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010201394474U Expired - Lifetime CN201665706U (zh) | 2010-03-24 | 2010-03-24 | 磁控增强离子镀铝装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201665706U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102199753A (zh) * | 2010-03-24 | 2011-09-28 | 沈阳科友真空技术有限公司 | 磁控增强离子镀铝工艺及装置 |
-
2010
- 2010-03-24 CN CN2010201394474U patent/CN201665706U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102199753A (zh) * | 2010-03-24 | 2011-09-28 | 沈阳科友真空技术有限公司 | 磁控增强离子镀铝工艺及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102212786B (zh) | 一种热障涂层的制备方法 | |
| CN203174194U (zh) | 一种多功能等离子体增强涂层系统 | |
| CN101565818B (zh) | 一种溅射镀膜的方法 | |
| CN102453880A (zh) | 一种改善磁控溅射薄膜均匀性的方法 | |
| CN106099201B (zh) | 一种高能量密度的全固态薄膜电池的制备方法 | |
| CN102943240A (zh) | 一种多功能等离子体增强涂层系统 | |
| CN202492570U (zh) | 用于太阳能电池的磁控溅射镀膜装置 | |
| CN201665706U (zh) | 磁控增强离子镀铝装置 | |
| CN100575543C (zh) | 一种在钴基高温合金表面沉积碳化硅高辐射涂层的方法 | |
| CN201530858U (zh) | 一种磁控溅射设备的阴极冷却装置 | |
| CN105220122B (zh) | 具高功率脉冲离子源的磁控溅射装置 | |
| JP6896691B2 (ja) | 低温アーク放電イオンめっきコーティング | |
| CN103866241A (zh) | 一种离子辅助热蒸发复合磁控溅射镀膜装置 | |
| CN103911592B (zh) | 一种磁控溅射装置及方法 | |
| CN102199753A (zh) | 磁控增强离子镀铝工艺及装置 | |
| CN1380439A (zh) | 霍尔型离子辅助蒸发源 | |
| CN101570851B (zh) | 一种给溅射镀膜阴极施加磁场的方法 | |
| CN108198892A (zh) | 一种掺钾柔性铜铟镓硒薄膜太阳能电池的制备方法 | |
| CN109554677A (zh) | 一种烧结钕铁硼永磁体表面锌锡合金镀层及其制备方法 | |
| CN109457227A (zh) | 一种直流磁控溅射法制备光电催化氧化钛电极的方法 | |
| CN202116640U (zh) | 一种用于制备非晶薄膜的电弧离子镀冷却装置 | |
| CN108385079A (zh) | 磁控溅射原子层沉积真空镀膜系统 | |
| CN102776482A (zh) | 灯杯磁控溅射镀膜及表面真空硬化保护层连续生产工艺 | |
| CN106449890A (zh) | 一种太阳能光伏焊带的制备方法 | |
| CN202201957U (zh) | 一种少液滴电弧靶及带少液滴电弧靶的等离子涂层系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20101208 |