Основни процеси:
- Вакуумно магнетронно разпръскване (ултра{0}}тънки/тънки/средно{1}}дебели слоеве)
- Подложка за галванично покритие + Композитен процес на магнетронно разпрашване (дебели слоеве)
Видове цели от никелова сплав:
NiCr, NiTi, NiCu, NiCrAl (общи параметри; малки корекции могат да бъдат направени според състава на специфични сплави)
Материали на субстрата:
Мед/молибден/титан/графит (често използвани целеви субстрати)
Дебелина на покритието спрямо характеристики на процеса и приложения
| Диапазон на дебелината на покритието | Основни характеристики на процеса | Типични среди за приложения | Типове представителни цели |
|---|---|---|---|
| Ултра{0}}тънък слой (0,1–1 μm) | Ниска скорост на разпрашаване; изисква прецизен контрол на мощността и времето на отлагане; много висока равномерност на дебелината | 1. Слоеве за модифициране на повърхността за мишени на полупроводникови чипове за подобряване на устойчивостта на окисление; 2. Преходни слоеве за целите с оптично покритие за подобряване на оптичната отразяваща способност; 3. Анти{1}}корозионни покрития за прецизни електронни цели, използвани в слабо корозивни среди |
Мишени от NiCr сплав (полупроводници); Мишени от NiTi сплав (оптични приложения) |
| Тънък слой (1–10 μm) | Балансира равномерността на покритието и разходите; подходящ за магнетронно разпрашване или галванопластика + разпрашване на композитни процеси | 1. Свързващи слоеве за равнинни магнетронни мишени за свързване на целевия материал с опорни плочи (напр. медна основа); 2. Функционални слоеве за фотоволтаични цели за подобряване на електропроводимостта; 3. Защитни слоеве за конвенционални цели с вакуумно покритие при условия на средно-натоварване |
Мишени от NiCu сплав (фотоволтаици); мишени от чист никел (свързващи слоеве) |
| Средно{0}}дебел слой (10–30 μm) | Изисква сегментирано разпръскване, за да се избегне прекомерно повишаване на температурата; отгряване след{0}}отлагането се препоръчва за облекчаване на вътрешния стрес | 1. Устойчиви-на износване слоеве за въртящи се мишени за удължаване на експлоатационния живот при приложения с високо-мощно разпръскване; 2. Защитни покрития за устойчиви-на корозия мишени във влажна или леко кисела/алкална среда; 3. Основни слоеве за мишени за термичен спрей за подобряване на адхезията покритие-субстрат |
Мишени от NiCrAl сплав (устойчивост на износване); Мишени от NiMo сплав (устойчивост на корозия) |
| Дебел слой (30–50 μm) | Подложка за галванично покритие, комбинирана с удебеляване при разпръскване, за да се намалят общото време и разходи за разпръскване | 1. Носещи-слоеве за високо-мощни индустриални цели за покритие, използвани при дългосрочно-продължително разпръскване; 2. Защитни слоеве за цели, работещи в изключително корозивни среди (напр. морски приложения); 3. Слоеве за коригиране на равнинността за цели с голям-размер |
Мишени от NiTi сплав (промишлено покритие); Мишени от NiCr сплав (екстремни среди) |
III. Основни съображения за съвпадение на процеса и дебелината на покритието
1. Контрол на равномерността на дебелината
Дебелината на покритието по цялата целева повърхност трябва да се контролира в рамките±5%. Прекомерното отклонение може да доведе до неравномерна ерозия на целта по време на разпръскване, което се отразява негативно на качеството на покритието. Еднородността може да се подобри чрез оптимизиране на разстоянието между целта-до-подложката и използване на въртящи се подложки.
2. Връзка между състава на покритието и дебелината
- Заултра{0}}тънки слоеве (< 1 μm), предпочитат се едно-компонентни никелови покрития, за да се избегне отделянето на легиращи елементи.
- Заthicker layers (> 10 μm), много-компонентни покрития от никелова сплав могат да се използват за изпълнение на функционални изисквания като устойчивост на износване или корозия.
3. Въздействие на средата на приложение върху дебелината на покритието
- Приложения за разпръскване с-високо износване или висока{1}}мощност→ Средно{0}}дебели или дебели покрития (10–50 μm)
- Прецизна електроника и оптични приложения→ Ултра{0}}тънки или тънки покрития (0,1–10 μm)
- По-агресивни корозивни среди→ По-дебели покрития, комбинирани с устойчиви-на корозия никелови сплави (напр. NiCr, NiMo)
