Gyakori probléma
-
A tényleges gyártás során sok végfelhasználó{0}}találkozik egy tipikus problémával:
* Gyakori ívképződés porlasztás közben
* Megnövekedett részecskeméret a filmben
* Instabil filmképződési sebesség
* Alacsony célkihasználás
* Rendellenes repedés a célfelületen
* Rossz filmkonzisztencia -
Sok ügyfél első reakciója a berendezés paramétereinek beállítása, de a valóság a következő:
A rendellenes porlasztási problémák több mint 60%-a nem a berendezésből, hanem magából a porlasztási célpontból ered.
Ez különösen igaz a cirkónium céltárgyakra, amelyek reaktív fémes tulajdonságai miatt rendkívül érzékenyek a tisztaságra, a mikroszerkezetre és a gyártási folyamatokra.
Ez a cikk számos olyan alapvető tényezőt fog elemezni, amelyek befolyásolják a cirkónium tárgyak porlasztási stabilitását anyagmérnöki szempontból.
-
A tisztaság nem csak egy „számjáték”.
A piacon szokásos cirkóniumporlasztási célok a következő tisztaságúak:
* 99,5% Zr
* 99,9% Zr
* 99,95% Zr
* 99,99% Zr
Sok beszerző személyzet úgy gondolja:
"Minél magasabb a tisztaság, annál jobb."
De ez nem így van.
Ami valóban befolyásolja a porlasztási stabilitást, az nem csak a teljes tisztaság, hanem a kulcsfontosságú szennyező elemek szabályozásának képessége is, mint például:
* Oxigén (O)
* Nitrogén (N)
* Szén (C)
* Vas (Fe)
* Hafnium (Hf)
és egyéb kritikus szennyező elemek.
II. Az oxigéntartalom kulcsfontosságú tényező, amely befolyásolja a cirkónium cél stabilitását
A cirkónium nagyon reaktív fém, és rendkívül érzékeny az oxigénre.
Ha a cirkónium céltárgy oxigéntartalma túl magas, az a következőkhöz vezet:
* Helyi szigetelő fázisok kialakítása
* Célfelületi töltés felhalmozódása
* Fokozott kóros váladékozás
* Megnövelt ívfrekvencia
Végül a következőképpen nyilvánul meg:
* Megnövekedett filmrészecskeszám
* Csökkent hozam
* Fokozott üregszennyeződés
Ez a probléma különösen hangsúlyos az egyenáramú mágneses porlasztási folyamatokban.
Ezért a csúcskategóriás-vékonyréteges alkalmazásokhoz:
* Az oxigéntartalmat általában 1000 ppm alá kell szabályozni
* Egyes csúcskategóriás{0}}alkalmazások 300 oldal/perc alatti sebességet is igényelnek
Ezért is:
Az azonos, 99,9%-os névleges tisztaságú cirkónium céltárgyak tényleges élettartama és porlasztási stabilitása jelentősen eltérő lehet.
II. A szemcseszerkezet meghatározza a film egyenletességét
Sok ügyfél csak a kémiai összetételre összpontosít, de figyelmen kívül hagyja a mikrostruktúrát.
A valóságban:
A szemcseméret és a mikrostruktúra egyenletessége közvetlenül befolyásolja a porlasztási sebesség eloszlását.
Ha a szemek durvák vagy jelentős szerkezetűek:
Ez a következőkhöz vezet:
* Egyenetlen porlasztási arány bizonyos területeken
* Egyenetlen célerózió
* Rendellenes kopás a mágneses mező régióiban
* A filmvastagság egyenletességének romlása
Ez a hatás még kifejezettebb nagy{0}}méretű forgó célpontok esetén.
IV. Miért stabilabbak a nagy-sűrűségű cirkóniumcélok?
A célanyag belső porozitása számos rendellenesség forrása.
Az alacsony-sűrűségű cirkónium céltárgyak jellemzően a következőket mutatják:
* Mikroporozitás
* Maradék gáz
* Helyi hőfelhalmozódás
Nagy{0}}teljesítményű körülmények között:
Ezek a területek hajlamosak a fejlődésre:
* Mikro{0}}kisütés
* Termikus repedés
* Lokalizált foltosodás
Ezért a csúcskategóriás{0}}cirkóniumcélok általában a következőket alkalmazzák:
* Vákuumos leállítás (VAR)
* Meleg kovácsolási eljárás
* HIP (forró izosztatikus préselés)
az anyagsűrűség javítására.
Kiváló{0}}minőségű cirkóniumcélok az iparágban:
Általában szükséges:
* Relatív sűrűség Az elméleti sűrűség 99%-ánál nagyobb vagy egyenlő
Ellenkező esetben, még ha a porlasztás kezdetben sikeres is, a későbbiekben valószínűleg stabilitási problémák merülnek fel.
V. A ragasztási folyamatot gyakran alábecsülik
Sok ügyfél a céltestre összpontosít, de figyelmen kívül hagyja a hátlap ragasztását.
A valóságban:
A cél meghibásodása gyakran nem "anyagi probléma", hanem "hőkezelési probléma".
Ha a kötőréteg rendelkezik:
* Ürességek
* Helyi delamináció
* Egyenetlen hővezető képesség
Ez a következőkhöz vezet:
* Helyi hőmérséklet-emelkedés a célfelületen
* Hőfeszültség-koncentráció
Fokozott repedésveszély
A gyakori ragasztási módszerek a következők:
A folyamat jellemzői
Indium kötés: Jó hővezető képesség, alacsony hőmérsékletű{0}}folyamatokhoz alkalmas
Elasztomer kötés: Erős feszültségpufferoló képesség
Diffúziós ragasztás: Nagy kötési szilárdság, alkalmas nagy teljesítményű{0}}alkalmazásokhoz
A különböző berendezések és teljesítményviszonyok teljesen eltérő követelményeket támasztanak a kötési sémákkal szemben.
Következtetés
PVD folyamatokhoz:
A cirkóniumporlasztó célpontok nem pusztán "fogyóeszközök".
Ezek lényegében a következők:
maganyagok, amelyek befolyásolják a film minőségét, a berendezés stabilitását és a termelési hozamot.
Az igazán stabil cirkónium porlasztó célok a következőkre támaszkodnak:
* Anyagtisztaság ellenőrzése
* Mikrostruktúra tervezés
* Sűrítési folyamat
* Hőkezelési képességek
* Komplett minőségbiztosítási rendszer
A végfelhasználóknak-:
A cirkónium porlasztási célpontok vásárlásakor nem az ár lehet az egyetlen szempont.
Koncentrálj inkább a következőkre:
A porlasztási cél hosszú távon képes-e stabilan támogatni a folyamatablakot.
Kínában a személyre szabott porlasztó célpontok egyablakos{0}}gyártója
Termékeink alacsonyabb oxigéntartalommal, nagyobb tisztasággal, egyenletesebb mikroszerkezettel, nagyobb forgó célponttal és magasabb kihasználtsággal rendelkeznek.
Stabil ellenőrzést kínálnak a következők felett: olvasztási folyamat, mikrostruktúra, kötési folyamat és ultra{0}}nagy tisztaságú szennyeződési szint.