PVD鍍膜工藝分類及介紹
發布時間：2017-03-10
一、真空蒸發(Vacuum Evaporation)
金屬在真空中加熱時會變成氣體而蒸發，真空蒸發就是利用此原理。處理時多在10-5Torr以下的真空中進行，金屬及各種化合物都可當作被附著物質，其應用例有鏡片、反射鏡、塑膠零件等；但是以金屬表面硬化為目的的用途則很少，主要多用于裝飾性物件。
二、濺射鍍膜(Sputtering)
高能量的粒子撞擊靶材時靶中的分子或原子被撞擊出來的現象，此原理是以靶為陰極，以基板為陽極，在10-2Torr左右的Ar氣氛中加以高電壓時陰極附近的Ar氣離子化后變成Ar+，與陰極相撞擊，被Ar+離子所撞擊飛出的分子或原子撞上基板而堆積形成薄膜。
濺射應用范圍極廣，利用其薄膜的機能則是以耐磨耗性、耐蝕性、耐熱性抗靜電或裝飾性為目的，但是因附著力的問題少見于刀具的應用。適用于大宗連續性鍍膜，例如手機零件等。
三、離子鍍(Ion Plating)
PVD鍍膜涂層工藝中效果最好的為離子鍍膜方式；此方法是利用電弧撞擊靶材，使靶材原子被激發出來，與反應性氣體反應，形成化合物沉積于工件表面的一種技術。爐內運行至高真空后，通入惰性氣體，加偏壓造成氬離子(Ar+)，及帶負電的電子(e-)，帶正電的氬離子會撞向通入偏壓為負極的基板底材，來清潔工件表面；之后再通入反應氣體，在靶材和基板底材間產生電漿，進行鍍膜作業。此一方式成膜速度快、密著性較佳，多用于切削刀具鍍膜涂層處理。
大部分企業都采用最先進的陰極電弧法(cathode arc)進行鍍膜作業。與其他方式相比，此種方式擁有較多的離化率、均勻的附著性以及最佳的密度，大多被應用在金屬的硬質鍍膜上，特別是要求耐磨耗的物件。
PVD真空離子鍍膜與傳統電鍍之間的不同
| 傳統電鍍 | PVD真空離子鍍膜技術 | |
| 方式 | 大氣中，以電解液為媒介，屬高污染工藝 | 真空環境下，以電漿為媒介，屬于環保工藝 |
| 特性 |
均勻性佳，薄膜表面有光澤。但僅以包覆方式，覆蓋表面無密著力可言
|
膜質緊密，均勻度視旋轉夾具之結構而定 |
| 硬度 | 硬度約 Hv900 左右 |
硬度可達 Hv1800 以上
|
| 厚度 | 厚度約為鍍膜的 10 倍以上 | 厚度為微米級(μm)有絕佳的被覆性 |
| 密度 | 熱脹冷縮容易脫落 | 面寬 0.2平方毫米的鉆石壓子尖端可承受 10kg 以上垂直重量，膜層無剝落 |
真空鍍膜厚度屬于微米級，1μm 相當于傳統電鍍一條的十分之一，因此經過鍍膜作業以后，并不會影響工件的精度；傳統電鍍的批覆方式是以一種包覆的方式在外形成一層電鍍層，并無高度密著性可言。
 傳統電鍍工藝示意圖 |
 PVD鍍膜涂層工藝示意圖 |
| 一般濕式鍍層所製作之鍍膜會在表面覆蓋成一個薄膜層 ，不論底材之原先形狀為何，表面所呈現出來的薄膜層都會趨于平坦。 | PVD 鍍層會依底材形狀平均在上方形成一個鍍膜層，依底材高低形狀有所不同，經鍍膜后的高低形狀也是依照原先底材之態樣。 |
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