TW201408797A - 合金共蒸發材料及應用該合金共蒸發材料進行蒸發鍍膜的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種合金共蒸發材料，包括一第一蒸發料及一包覆該第一蒸發料的第二蒸發料，該第一蒸發料由一種金屬或合金構成，該第二蒸發料由另一種金屬構成，該第一蒸發料的熔點低於第二蒸發料的熔點。本發明還提供了一種應用該合金共蒸發材料進行蒸發鍍膜的方法。

Description

合金共蒸發材料及應用該合金共蒸發材料進行蒸發鍍膜的方法
本發明涉及一種合金共蒸發材料及應用該合金共蒸發材料進行蒸發鍍膜的方法。
習知技術，通常採用多源蒸發或者瞬時蒸發的方式進行蒸發鍍膜，以形成含有多種合金成分的膜層。然上述兩種方法都易於使形成的膜層的成分與蒸發材料的成分發生偏差。如：多源蒸發法，由於合金中元素各自的蒸發速率不同，隨著蒸發時間的變化，導致在膜厚方向上膜層的成分亦發生變化，無法得到成分均勻的膜層；瞬時蒸發係將細小的合金或化合物顆粒逐次送到高溫的蒸發源中，使蒸發物質在蒸發源上實現瞬間完全蒸發。但瞬時蒸發法難以控制蒸發速率，亦難以保證成分的均勻性。
為了解決上述問題，單晶蒸發法及在高溫襯底上進行共蒸發方法被應用於蒸發鍍膜工藝中。但，這兩種方法亦存在很大的缺點，單晶蒸發需要有純度較高的單晶樣品，而生產高純度的單晶樣品本身就很困難。在高溫襯底上進行共蒸發法，需要在真空條件下對襯底加熱，對設備及襯底的要求較高。
鑒於此，本發明提供一種可解決上述問題的合金共蒸發材料。
另外，本發明還提供一種應用該合金共蒸發材料進行蒸發鍍膜的方法。
一種合金共蒸發材料，包括一第一蒸發料及一包覆該第一蒸發料的第二蒸發料，該第一蒸發料由一種金屬或合金構成，該第二蒸發料由另一種金屬構成，該第一蒸發料的熔點低於第二蒸發料的熔點。
一種應用合金共蒸發材料進行蒸發鍍膜的方法，其包括如下步驟：
提供一合金共蒸發材料，其包括一第一蒸發料及一包覆該第一蒸發料的第二蒸發料，該第一蒸發料由一種金屬或合金構成，該第二蒸發料由另一種金屬構成，該第一蒸發料的熔點低於第二蒸發料的熔點;
提供一真空蒸鍍機，所述真空蒸鍍機包括一蒸鍍腔及連接於蒸鍍腔的一真空泵，該蒸鍍腔內設置有一蒸發源及一支承架；
將待鍍膜工件固定在該支承架上、所述合金共蒸發材料置於該蒸發源內，並對蒸鍍腔進行抽真空處理；
採用該蒸發源對合金共蒸發材料進行加熱處理，增加蒸發源的電壓使第二蒸發材料發生熔化；當第一蒸發材料與第二蒸發材料都完全熔化後，提高蒸發源的電壓使熔化的合金共蒸發材料發生共蒸發產生蒸氣，對待鍍膜工件進行鍍膜。
在該蒸發鍍膜過程中，該第一蒸發料先發生熔化，但因第一蒸發料被包覆在未熔化的第二蒸發料內，隨著蒸發源電壓值的升高第一蒸發料仍無法發生蒸發。當第二蒸發料完全熔化後，第二蒸發料與第一蒸發料將混合形成球狀的合金熔融體；隨著蒸發源電壓繼續的升高，合金熔融體將發生共蒸發。如此，可保證蒸發形成的膜層中的成分及比例與合金共蒸發材料的成分及比例接近，且不會使膜層中第一蒸發料與第二蒸發料成分隨著蒸發時間的增加而呈梯度變化，如此保證了膜層中成分的均勻性。該合金共蒸發材料易於製得，且採用該合金共蒸發材料進行鍍膜處理時，對鍍膜裝置的要求較低。
請參見圖1，本發明較佳實施例提供一種合金共蒸發材料100。該合金共蒸發材料100呈圓柱體狀。該合金共蒸發材料100包括一第一蒸發料10及一包覆該第一蒸發料10的第二蒸發料30。該第一蒸發料10的熔點低於第二蒸發料30的熔點。該第二蒸發料30藉由電鍍、化學鍍或熱噴塗等方式包覆於該第一蒸發料10。該第一蒸發料10由金屬或合金構成，其中所述金屬可為鋁、銅或鎂，所述合金可為鋁、銅及鎂等金屬中的至少兩者構成的合金。第二蒸發料30的材質可為鉻或錫等金屬。
優選的，第一蒸發料10的材質為鋁，第二蒸發料30的材質為鉻。第一蒸發料10為一圓柱體，其直徑為0.5-1mm。第二蒸發料30的厚度為100μm。第一蒸發料10與第二蒸發料30的質量比為3:1-6:1。更優選地，第一蒸發料10的直徑為0.5mm，第一蒸發料10的質量為0.3579g，第二蒸發料30的質量為0.1159 g；或第一蒸發料10的直徑為1mm，第一蒸發料10的質量為1.559 g，第二蒸發料30的質量為0.2705 g。
請一併參見圖2，本發明還提供了一種採用該合金共蒸發材料100進行蒸發鍍膜的方法，其包括如下步驟：
提供待鍍膜工件11。
提供一真空蒸鍍機200。所述真空蒸鍍機200包括一蒸鍍腔210及連接於蒸鍍腔210的一真空泵230，該真空泵230用以對該蒸鍍腔210抽真空。該蒸鍍腔210內設置有一蒸發源211、一固定所述待鍍膜工件11的支承架213、及一氣源通道215。所述蒸發源211用以承載所述合金共蒸發材料100，並對該合金共蒸發材料100進行加熱，使合金共蒸發材料100熔化、蒸發或昇華產生蒸氣，進而對待鍍膜工件11進行鍍膜。氣體經該氣源通道215進入所述蒸鍍腔210中。
將待鍍膜工件11固定在該支承架213上、所述合金共蒸發材料100置於該蒸發源211內，再對蒸鍍腔210進行抽真空處理。之後，採用該蒸發源211對合金共蒸發材料100進行加熱處理，將蒸發源211的電壓緩慢提高至第二蒸發料30開始熔化；當第一蒸發料10與第二蒸發料30都完全熔化後，提高蒸發源211的電壓使熔化的合金共蒸發材料100發生共蒸發產生蒸氣，如此可對待鍍膜工件進行均勻的鍍膜處理。
優選地，先將蒸發源211的電壓在10-15s內勻速升至3V-4V，使第一蒸發料10中的鋁發生熔化；再在3V-4V的電壓下保持15-25s，使第一蒸發料10中的鋁及第二蒸發料30中的鉻完全熔化；之後，在15-25s內將蒸發源211的電壓勻速升至7V-8V，使鋁、鉻發生共蒸發。
在該蒸發鍍膜過程中，該第一蒸發料10先發生熔化，但因第一蒸發料10被包覆在未熔化的第二蒸發料30內，隨著蒸發源211電壓值的升高第一蒸發料10仍無法發生蒸發。當第二蒸發料30完全熔化後，第二蒸發料30與第一蒸發料10將混合形成球狀的合金熔融體；隨著蒸發源211電壓繼續的升高，合金熔融體將發生共蒸發。如此，可保證蒸發形成的膜層中的成分及比例與合金共蒸發材料100的成分及比例接近，且不會使膜層中第一蒸發料10與第二蒸發料30成分隨著蒸發時間的增加而呈梯度變化，如此保證了膜層中成分的均勻性。該合金共蒸發材料100易於製得，且採用該合金共蒸發材料100進行鍍膜處理時，對鍍膜裝置的要求較低。
100．．．合金共蒸發材料
10．．．第一蒸發料
30．．．第二蒸發料
200．．．真空蒸鍍機
210．．．蒸鍍腔
230．．．真空泵
211．．．蒸發源
213．．．支承架
215．．．氣源通道
圖1為本發明較佳實施例的合金共蒸發材料的剖視示意圖。
圖2為本發明較佳實施例的真空蒸鍍機的示意圖。
100．．．合金共蒸發材料
10．．．第一蒸發料
30．．．第二蒸發料

Claims (12)

  1. 一種合金共蒸發材料，其包括一第一蒸發料及一包覆該第一蒸發料的第二蒸發料，該第一蒸發料由一種金屬或合金構成，該第二蒸發料由另一種金屬構成，該第一蒸發料的熔點低於第二蒸發料的熔點。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之合金共蒸發材料，其中該第二蒸發料藉由電鍍、化學鍍或熱噴塗的方式包覆於第一蒸發料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之合金共蒸發材料，其中該第一蒸發料的材質為鋁、銅及鎂中的至少一種，或為鋁、銅及鎂中至少兩種構成的合金，第二蒸發料的材質為鉻或錫。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之合金共蒸發材料，其中第一蒸發料的材質為鋁，第二蒸發材料的材質為鉻，第一蒸發料與第二蒸發料的質量比為3:1-6:1。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之合金共蒸發材料，其中第一蒸發料為一圓柱體。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之合金共蒸發材料，其中第一蒸發料的直徑為0.5-1mm。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之合金共蒸發材料，其中第二蒸發料的厚度為100μm。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之合金共蒸發材料，其中第一蒸發料的直徑為0.5mm，第一蒸發料的質量為0.3579g，第二蒸發料的質量為0.1159g。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之合金共蒸發材料，其中第一蒸發料的直徑為1mm，第一蒸發料的質量為1.559g，第二蒸發料的質量為0.2705g。
  10. 一種應用合金共蒸發材料進行蒸發鍍膜的方法，其包括如下步驟：
    提供一合金共蒸發材料，其包括一第一蒸發料及一包覆該第一蒸發料的第二蒸發料，該第一蒸發料由一種金屬或合金構成，該第二蒸發料由另一種金屬構成，該第一蒸發料的熔點低於第二蒸發料的熔點;
    提供一真空蒸鍍機，所述真空蒸鍍機包括一蒸鍍腔及連接於蒸鍍腔的一真空泵，該蒸鍍腔內設置有一蒸發源及一支承架；
    將待鍍膜工件固定在該支承架上、所述合金共蒸發材料置於該蒸發源內，並對蒸鍍腔進行抽真空處理；
    採用該蒸發源對合金共蒸發材料進行加熱處理，增加蒸發源的電壓使第二蒸發材料發生熔化；當第一蒸發材料與第二蒸發材料都完全熔化後，提高蒸發源的電壓使熔化的合金共蒸發材料發生共蒸發產生蒸氣，對待鍍膜工件進行鍍膜。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之應用合金共蒸發材料進行蒸發鍍膜的方法，其中第一蒸發料的材質為鋁，第二蒸發材料的材質為鉻。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之應用合金共蒸發材料進行蒸發鍍膜的方法，其中對該合金共蒸發材料進行加熱處理的方法如下：先將蒸發源的電壓在10-15s內勻速升至3V-4V，使鋁發生熔化；再在3V-4V的電壓下保持15-25s，使鋁、鉻都完全熔化；之後，在15-25s內將蒸發源的電壓勻速升至7V-8V，使鋁、鉻發生共蒸發。
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