真空镀膜技术.pdf

真空鍍膜技術真空鍍膜技術真空鍍膜技術真空鍍膜技術蒸鍍蒸鍍(Evaporation)(Evaporation)&濺鍍濺鍍(Sputter)(Sputter)塑膠外觀屬化製程簡介Film DepositionFilm Deposition1SprayingSubstrateMaterial2ElectroplatingSubstrateMaterialAnodeCathode3EvaporationMaterialSubstrateHeaterVacuum chamberCloud4SputteringMaterialSubstratePlasma薄膜積薄膜積薄膜積薄膜積(Thin Film Deposition)(Thin Film Deposition)?在機械工業、電子工業或半導體工業域，在機械工業、電子工業或半導體工業域，為對所使用的材賦與某種特性在材表為對所使用的材賦與某種特性在材表面上以各種方法形成被膜（一層薄膜），而面上以各種方法形成被膜（一層薄膜），而加以使用，假如此被膜經由原子層的過程所加以使用，假如此被膜經由原子層的過程所形成時，一般將此等薄膜積稱為蒸鍍（蒸形成時，一般將此等薄膜積稱為蒸鍍（蒸著）處。採用蒸鍍處時，以原子或分子著）處。採用蒸鍍處時，以原子或分子的層次控制蒸鍍子使其形成被膜，因此可的層次控制蒸鍍子使其形成被膜，因此可以得到以熱平衡態無法得到的具有特殊構以得到以熱平衡態無法得到的具有特殊構造及功能的被膜。造及功能的被膜。薄膜積的種常的製程薄膜積的種常的製程薄膜積的種常的製程薄膜積的種常的製程?物氣相積物氣相積-PVDPVD（Physical Vapor DepositionPhysical Vapor Deposition）?化學氣相積化學氣相積CVDCVD（Chemical Vapor DepositionChemical Vapor Deposition）薄膜積機制的明圖薄膜積機制的明圖薄膜積機制的明圖薄膜積機制的明圖物氣相積物氣相積物氣相積物氣相積-PVDPVD（Physical Vapor DepositionPhysical Vapor Deposition）?PVDPVD顧名思義是以物機制進薄膜顧名思義是以物機制進薄膜堆積而涉及化學反應的製程技術，所堆積而涉及化學反應的製程技術，所謂物機制是物質的相變化現象謂物機制是物質的相變化現象?蒸鍍蒸鍍蒸鍍蒸鍍(Evaporation)(Evaporation)?濺鍍濺鍍濺鍍濺鍍(Sputtering)(Sputtering)真空電鍍簡介真空電鍍簡介真空電鍍簡介真空電鍍簡介?被鍍物與塑膠產生化學反應被鍍物與塑膠產生化學反應被鍍物與塑膠產生化學反應被鍍物與塑膠產生化學反應?環保製程；無化學物污染環保製程；無化學物污染環保製程；無化學物污染環保製程；無化學物污染?可鍍多重屬可鍍多重屬可鍍多重屬可鍍多重屬?生產速快生產速快生產速快生產速快?可對各種素材加工可對各種素材加工可對各種素材加工可對各種素材加工?屬低溫製程屬低溫製程屬低溫製程屬低溫製程最常的最常的最常的最常的PVDPVD製程製程製程製程1EvaporationMaterialSubstrateHeaterVacuum chamberCloud2SputteringMaterialSubstratePlasma蒸鍍與濺鍍常型蒸鍍與濺鍍常型蒸鍍與濺鍍常型蒸鍍與濺鍍常型蒸鍍蒸鍍蒸鍍蒸鍍(Evaporation)(Evaporation)MaterialSubstrateHeaterVacuum chamberCloud蒸鍍蒸鍍蒸鍍蒸鍍(Evaporation)(Evaporation)原原原原蒸鍍蒸鍍蒸鍍蒸鍍(Evaporation)(Evaporation)原原原原蒸鍍蒸鍍蒸鍍蒸鍍(Evaporation)(Evaporation)原原原原蒸鍍蒸鍍蒸鍍蒸鍍(Evaporation)(Evaporation)原原原原蒸鍍蒸鍍蒸鍍蒸鍍(Evaporation)(Evaporation)原原原原?鎢絲鎢絲?鎢舟鎢舟?鉬舟鉬舟蒸鍍蒸鍍蒸鍍蒸鍍(Evaporation)(Evaporation)原原原原濺鍍濺鍍濺鍍濺鍍(Sputter)(Sputter)MaterialSubstratePlasmaPLASMAPLASMA物質的第四態物質的第四態麼是電漿麼是電漿麼是電漿麼是電漿?藉由外加的電場能促使氣體內的電藉由外加的電場能促使氣體內的電子獲得能並加速撞擊帶電中性子獲得能並加速撞擊帶電中性子，由於帶電中性子受加速電子的子，由於帶電中性子受加速電子的撞擊後會產生子與另一帶能的加速撞擊後會產生子與另一帶能的加速電子，這些被釋出的電子，在經由電場電子，這些被釋出的電子，在經由電場加速與其他中性子碰撞。如此反覆加速與其他中性子碰撞。如此反覆斷，進而使氣體產生崩潰效應斷，進而使氣體產生崩潰效應(gas(gas breakdown)breakdown)，形成電漿態。，形成電漿態。電漿性質電漿性質電漿性質電漿性質?1.1.整體，電漿的內部是呈電中性的整體，電漿的內部是呈電中性的態，也就是帶負電子的密與帶正電子態，也就是帶負電子的密與帶正電子的密是相同的。的密是相同的。?2.2.因為電漿中正、負子的個幾乎是一比因為電漿中正、負子的個幾乎是一比一，因此電漿呈現電中性。一，因此電漿呈現電中性。?3.3.電漿是由一群帶電子所組成，所以當有電漿是由一群帶電子所組成，所以當有一部分受到外作用時，遠處部份的電漿，一部分受到外作用時，遠處部份的電漿，乃至整群的電漿子都會受到影響，這叫做乃至整群的電漿子都會受到影響，這叫做電漿的群體效應。電漿的群體效應。?4.4.具有好的導電性和導熱性。具有好的導電性和導熱性。濺鍍濺鍍(Sputter)(Sputter)原原?1.Ar 1.Ar 氣體原子的解氣體原子的解ArAr ArAr+e e2.2.電子被加速至陽極，途中電子被加速至陽極，途中產生新產生新的的解。解。?3.Ar 3.Ar 子子被加速至陰極撞擊靶被加速至陰極撞擊靶材，靶材子及二次電子被擊材，靶材子及二次電子被擊出，前者到達基板表面進出，前者到達基板表面進薄膜薄膜成長，成長，而後者被加速至陽極途中而後者被加速至陽極途中促成多的促成多的解。解。濺鍍濺鍍(Sputter)(Sputter)原原Vacuum pumpTakes place in a vacuumchamberElectrical charge is formed between the substrate and cathodeGas is injected in chamberIons hit the target andknock off atomsTarget atoms land(condense)on substrate to form a thin filmTarget Material(Cathode)SubstrateEnergyIons move in plasmaGasPlasmaGas ionizes-forms a plasmaInIn-line Sputtering Systemline Sputtering SystemSputteringchamberBufferchamberUnloadingchamberPlasmatreatmentLoadingchamberrobotInrobotOutSputtering ProcessSputtering ProcessSputteringChamberBufferChamberUnloadingChamberBufferChamberLoadingChamberOutTargetTargetMagnetic Field LinesMagnetic Field LinesTarget ErosionTarget Erosion濺鍍濺鍍濺鍍濺鍍製程技術製程技術製程技術製程技術的特點的特點的特點的特點?成長速快成長速快?大面積且均勻高大面積且均勻高?附著性佳可改變薄膜應附著性佳可改變薄膜應?屬或絕緣材均可鍍製屬或絕緣材均可鍍製?適合鍍製合材適合鍍製合材各種各種各種各種PVDPVD法的比較法的比較法的比較法的比較PVD蒸鍍法真空蒸鍍濺射蒸鍍子蒸鍍子生成機構熱能動能熱能膜生成速可提高快可提高子原子、子原子、子原子、子複雜形佳好好，但膜厚分佈均平面佳優佳蒸鍍屬可可可蒸鍍合可可可蒸鍍耐熱化合物可可可子能很低0.10.5eV可提高1100eV可提高1100Ev惰性氣體子衝擊通常可以可，或依形可可表面與層間的混合通常無可可加熱（外加熱）可通常無可，或無蒸鍍速10-9m/sec1.6712500.1716.70.50833蒸鍍均勻性各種各種各種各種物氣相積法之比較物氣相積法之比較物氣相積法之比較物氣相積法之比較性質方法積速大尺寸厚控制精確成份控制可積材之選用整體製造成本蒸鍍(Evaporation)慢可佳多佳濺鍍(Sputter)佳佳佳多佳蒸鍍與濺鍍製程上運用之差蒸鍍與濺鍍製程上運用之差蒸鍍與濺鍍製程上運用之差蒸鍍與濺鍍製程上運用之差?素材形素材形?鍍膜材質之要求鍍膜材質之要求?透光及半透光透光及半透光?鍍膜方向鍍膜方向蒸鍍與濺鍍製程蒸鍍與濺鍍製程蒸鍍與濺鍍製程蒸鍍與濺鍍製程產能與成本比較產能與成本比較產能與成本比較產能與成本比較(以惠明為以惠明為以惠明為以惠明為)?濺鍍有效面積濺鍍有效面積:450mmX350mm:450mmX350mm?蒸鍍治具面積蒸鍍治具面積:120mmX100mm:120mmX100mm?一般濺鍍產能一般濺鍍產能:一分鐘一盤一分鐘一盤?一般蒸鍍產能一般蒸鍍產能:30:30分鐘一分鐘一,每可放每可放768768個治個治具具?蒸鍍須外加治具成本及上下治具人工成本蒸鍍須外加治具成本及上下治具人工成本常的外觀裝飾性常的外觀裝飾性常的外觀裝飾性常的外觀裝飾性P PVDVD之製程之製程之製程之製程?素材直接鍍膜素材直接鍍膜?配合噴塗之鍍膜配合噴塗之鍍膜?其他其他素材直接鍍膜素材直接鍍膜素材直接鍍膜素材直接鍍膜A thin“coating ofa substanceonto a substrate素材直接鍍膜素材直接鍍膜素材直接鍍膜素材直接鍍膜?運用於平面的素材運用於平面的素材:如如FILMFILM鍍膜鍍膜?素材材質素材材質:PC,PMMA,PET.:PC,PMMA,PET.等等等等?運用運用:1.Lens(:1.Lens(平板割平板割,IMD,IMR),IMD,IMR)2.2.銘版銘版3.3.按鍵按鍵(IMD,IMR)(IMD,IMR)4.4.背光板背光板配合噴塗之鍍膜配合噴塗之鍍膜配合噴塗之鍍膜配合噴塗之鍍膜Hard coatedMetalSubstratePrimer配合噴塗之鍍膜配合噴塗之鍍膜配合噴塗之鍍膜配合噴塗之鍍膜?運用於體的素材運用於體的素材:如按鍵及機殼鍍膜如按鍵及機殼鍍膜?素材材質素材材質:大部分塑膠皆可大部分塑膠皆可?運用運用:1.:1.機殼及按鍵機殼及按鍵2.2.銘版銘版3.3.位相機自拍鏡位相機自拍鏡4.4.半透光燈罩半透光燈罩配合其他製程之運用配合其他製程之運用配合其他製程之運用配合其他製程之運用?搭配印刷搭配印刷?搭配雕搭配雕?EMIEMI?DippingDipping?化學蝕刻（退鍍）化學蝕刻（退鍍）?其他其他配合其他製程之運用配合其他製程之運用配合其他製程之運用配合其他製程之運用?Example:Example:手機按鍵手機按鍵 印刷印刷 噴塗噴塗 雕雕PVD MetalPrimerSubstratePrintingLaser EtchingHard coated配合其他製程之運用配合其他製程之運用配合其他製程之運用配合其他製程之運用?Example:LCDExample:LCD LensLens DippingDipping 印刷印刷 退鍍退鍍PrintingSubstrateMetalLaser EtchingPrintingAny QuestionsAny Questions