물리적 기상 증착(PVD)이란 무엇입니까?
물리기상증착(PVD)은 진공 조건에서 물리적 방법을 사용하여 고체 또는 액체 물질의 표면을 기체 원자, 분자로 기화시키거나 부분적으로 이온화하여 이온화한 후 저압 가스(또는 플라즈마) 공정을 통해 특정 특수 기능을 가진 막을 기판에 증착하는 기술입니다.
PVD 기술은 금속막, 합금막은 물론 화합물, 세라믹, 반도체, 고분자막까지 증착이 가능하며 활용 가능성이 넓은 신소재 제조 기술이다. 이 기술로 제조된 초-경질 필름은 경도가 극도로 높을 뿐만 아니라 초박형이고 고온에 강하며 오염이 없고 -배출이 거의 없습니다. 이는 공구, 부품, 마찰 및 마모 부품 표면의 내마모성, 내산화성, 내식성 및 자기 윤활성과 같은 특수 성능 요구 사항에 적합하며 현재-표면 공학 기술에서 가장 유망하고 가치 있는 기술 중 하나입니다.
물리적 기상 증착의 유형
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PVD |
장점 |
단점 |
응용 |
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진공 증발 |
● 간단한 원리, 편리한 조작, 손쉬운 증착 매개변수 제어 ● 필름의 순도가 높아 필름 특성 연구에 적합 ● 빠른 증착 속도, 고효율, 여러 기판에 동시에 증착 가능 ● 적용 가능한 소재가 다양함 ● 비용은 PVD에서 가장 낮습니다. |
필름과 기판 사이의 접착력이 상대적으로 좋지 않으며 공정 반복성이 그다지 만족스럽지 않습니다. |
진공증착법은 고굴절률 및 저굴절률 재료의 광간섭 코팅, 경면 코팅, 장식 코팅, 유연한 포장재의 차단 필름, 전도성 필름, -부식 코팅 등에 사용됩니다. 금속을 증착할 때 진공 증발을 진공 금속화라고도 합니다. |
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스퍼터링 증착 |
● 필름과 기재의 접착력이 양호함 ● 필름의 순도가 높다 ● 밀도가 좋고 모공이 없습니다. ● 대부분의 고체 재료(특히 융점이 높은 재료)에 적용 가능하며 재료 적용 범위가 넓습니다. ● 스퍼터링 증착 공정은 제어성과 반복성이 우수하여 산업 생산에 적합합니다. |
● 장비가 복잡하고 증착 변수를 제어하기 어렵습니다. ● 증착률이 낮다 ● 진공증착에 비해 증착 방향성이 좋지 않음 ● 스퍼터링 타겟 재료는 일반적으로 고가입니다. ● 스퍼터링 증착 공정에서는 타겟 피독을 방지하기 위해 가스 조성을 세심하게 제어해야 합니다. 반도체 소재에 금속막을 증착하는 데 사용됩니다. |
건축용 유리 코팅, 폴리머 반사 코팅, 저장 매체의 자기 필름, 유리 및 유연한 망의 투명 전도성 필름, 건조 필름 윤활제, 도구의 내마모성 코팅- 및 장식용 코팅. |
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이온 증착 |
● 필름과 기재의 접착력이 양호함 ● 고밀도 ● 우수한 내마모성 및 내식성 ● 광범위한 소재 적용 가능성 |
● 많은 처리 변수를 제어해야 합니다. ● 기판 표면에 균일한 이온 충격을 얻기 어려워 필름 특성 변화 발생 ● 인쇄물이 과열-되었을 수 있습니다. |
이온 도금은 복잡한 표면에 하드 코팅, 부착 금속 코팅, 고밀도 광학 코팅 및 복합 재료의 컨포멀 코팅을 증착하는 데 사용됩니다. 항공우주 부품에 알루미늄 필름을 증착하기 위해 이온 도금을 사용하는 것을 이온 증기 증착이라고 합니다. |
·진공증발
진공 증발 코팅이라고도 알려진 진공 증발은 필름 준비에 가장 일반적이고 널리 사용되는 방법입니다. 그 원리는 외부의 열을 이용하여 필름재료(필름재료)를 기화시켜 액화시키거나, 직접 기체상태로 기화시킨 후 기판에 증착시켜 진공상태에서 필름을 형성시키는 것이다. 열원에 따라 저항 증발 도금, 전자빔(EB)-코팅, 펄스 레이저 증착(PLD), 유도-가열 증발 등으로 분류할 수 있습니다.
·스퍼터링 증착
진공 환경에서 가스 방전을 이용하여 이온(Ar)을 생성하고, 양전하를 띤 불소 이온을 이용하여 음전하를 띤 고체 타겟 물질에 충격을 가해 타겟 물질 원자가 스퍼터링되어 기판 표면에 증착되어 막을 형성하는 코팅 기술입니다. 진공 스퍼터링 도금은 다양한 스퍼터링 장치에 따라 다이오드, 3극 또는 4극 스퍼터링, 직류 또는 고주파 라인 스퍼터링, 마그네트론 스퍼터링, 반응성 스퍼터링, 이온빔 스퍼터링 등으로 분류됩니다. 그 중에서 마그네트론 스퍼터링 도금은 직류 평면 마그네트론 스퍼터링 도금, 원통형 타겟 마그네트론 스퍼터링 도금, 비-비평형 마그네트론 스퍼터링 도금, 펄스 직류 마그네트론을 포함하여 널리 사용됩니다. 스퍼터링 도금, 고주파 마그네트론 스퍼터링 도금 및 중주파 마그네트론 스퍼터링 도금 등
·이온 도금
이온 도금은 가장 빠르게 성장하고 있으며 가장 널리 사용되는{0}}코팅 기술 중 하나입니다. 막재료(막재료)는 증발도금이나 스퍼터링도금과 유사한 방식으로 고체상태에서 기체상태로 변화하지만, 기체상태의 막재료는 후속 이송시 작업가스와 함께 글로우 방전에 참여하고, 그 중 일부는 이온과 전자로 이온화되고, 이온과 중성입자는 음전하를 띤 기판에 증착되어 막을 형성한다. 이온 도금은 기본적으로 플라즈마 이온 도금, 아크 증기 증착, 빔 이온 도금의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 이온 도금과 증발 도금, 스퍼터링 도금을 구별하는 가장 대표적인 특징은 ① 이온 도금에서는 기체상 막 물질 원자가 해리 과정을 거치고, ② 이온 도금에서는 일반적으로 기판이 음의 바이어스를 적용한다는 점입니다. 이 두 가지 조건이 충족된다면 코팅은 기본적으로 이온 도금으로 분류될 수 있습니다.
일반적인 응용
물리기상증착(PVD)의 적용 범위가 늘어나고 있다. 영화는 일반적으로 다양한 카테고리로 분류됩니다.
컬러 PVD 코팅: 제품의 내구성, 심미성, 가치 향상
고성능-코팅: 내열성/내한성/내압성/물때 방지/부식 방지, 생체 적합성
다이아몬드{0}}카본: 내구성 극대화, 마찰 감소 또는 외관 개선
PVD 크롬 대체재: 경질 크롬에 대한 아름답고 내구성이 뛰어나며 안전한 대안
구리 코팅: 구리는 독특한 외관과 항균 특성으로 인해 사용될 수 있습니다.
