خدمات PVD

PVD مخفف عبارت physical vapor deposition  است و به معنی لایه نشانی بخار فیزیکی است. PVD تحت خلا انجام می­شود.  در این روش پوشش دهی، تارگت یا ماده هدف که قرار است پوشش داده شود، داخل دستگاه PVD قرا می گیرد و محفظه خلاء می­شود. پس از رسیدن به خلاء مناسب (فشار مناسب برای پوشش دهی) تارگت تبخیر شده و بخار حاصل  از تارگت که حاوی اتم های ماده تارگت است به سمت زیر لایه (قطعه ایی که قرار است پوشش داده شود) حرکت کرده و بر روی آن انباشت شده و لایه مورد نظر را تشکیل می­دهد.

PVD که در میان صنایع آبکاری بیشتر تداعی کننده روش ARCPVD یا اصطلاحا آبکاری تحت خلاء است، یک مفهوم کلی پوشش دهی است که شامل چند روش پوشش دهی می­شود.

با توجه به نوع پوششی که قرار است با PVD انجام شود، می­توان پوشش دهی را با حضور و یا بدون حضور گاز مشخص انجام داد. براساس اینکه تارگت برای بخار شدن به چه میزان انرژی نیاز دارد، PVD به روش های مختلف تقسیم بندی می­شود.

روش های تبخیری و کندوپاشی عمده ترین دسته بندی در PVD به شمار می روند.

در روش تبخیری برای بخار شدن تارگت و ایجاد پوشش از انرژی گرمایی استفاده می شود که عمده ترین روش ها در این دسته تبخیر حرارتی جریان مستقیم، الکترون بیم و قوس کاتدی است.

در روش کندوپاشی از میدان الکتریکی و یونیزه کردن یک گاز بی اثر برای کندن اتم های تارگت استفاده می­شود.

برای آشنایی بیشتر با روش PVD  این فیلم را مشاهده نمائید.

تفاوت روش های مختلف PVD

هر کدام از روش های PVD کاربردهای خاص، مزایا و معایبی دارند. به عنوان مثال در روش کندوپاش یا اسپاترینگ Sputtering اتم های جدا شده از تارگت انرژی بالایی داشته و در نتیجه چسبندگی بهتری با زیر لایه خواهند داشت.

برای مثال در جایی که نیاز به پوشش دهی با ضخامت های بالا است روش قوس کاتدی ARC PVD استفاده می­شود، زیرا در روش آرک پی وی دی نرخ پوشش دهی بالا بوده و معمولا در مصارف صنعتی از این روش لایه نشانی استفاده می­شود.

در کاربردهای اپتیکی مانند ایجاد پوشش های ضد انعکاس (آنتی رفلکت) از روش تبخیر حرارتی مستقیم و یا باریکه الکترونی استفاده می­شود.

بنابراین با توجه به کاربردی که از پوشش مورد انتظار است می­توان بهترین روش را انتخاب کرد.

در جدول زیر برای هر ماده روش مناسب برای پوشش دهی و به عنوان مثال برای روش های تبخیری بوته مناسب برای پوشش دهی نیز معرفی شده است.

برای دانلود جدول شرایط لایه نشانی مواد- رویال پوشش پیشرو کلیک کنید

نرخ لایه نشانی Deposition Rate

ضخامت مشخصی از لایه که در واحد زمان شکل می گیرد نرخ لایه نشانی نامیده می­شود. واحد نرخ پوشش دهی معمولا در روش های اسپاترینگ  (sputtering) بر حسب آنگستروم بر ثانیه است. در حالی که در روش قوس کاتدی ARC PVD این نرخ می­تواند نانومتر بر ثانیه باشد.

در جدول زیر نرخ اسپاترینگ مواد مختلف نشان داده شده است. این پارامترها با توجه به نوع دستگاه ممکن است متفاوت باشند، اما این مقادیر می توانند به صورت مقایسه مورد استفاده قرار گیرند. ستون دوم حداکثر چگالی تئوری  لایه را نشان میدهد، هر چه تارگت چگال تر باشد نواقص کمتری در لایه ایجاد می شود و لایه بهتری شکل می گیرد.

بازده (Yield) نشان می دهد به ازای برخورد یک یون آرگون با انرژی 600 الکترون ولت چند اتم از تارگت کنده می شود. هر چند که سایر پارامترها همچون شدت میدان مغناطیسی، شرایط لایه نشانی مثل فشار و .. تاثیر گذار هستند، اما این جدول را می توان به صورت مقایسه ایی به کار برد.

نرخ لایه نشانی برای بیشترین شدت توان (250 W/in2) و فاصله منبع تا زیر لایه است. نرخ لایه نشانی با کاهش توان به صورت خطی کاهش یافته و برای فاصله بیش از 4 اینچ به ازای هر اینچ نرخ تقریبا 25% کاهش و برای فاصله کمتر از 4 اینچ به ازای هر اینچ نرخ تقریبا 35% افزایش می یابد.

شرایط pvdبرای مواد مختلف- رویال پوشش پیشرو

لایه نشانی تبخیر فیزیکی با قوس کاتدی می‌تواند در مدهای DC و یا پالسی انجام شود. در هر یک از حالت‌های مذکور، ولتاژ ایجاد شده توسط منبع تغذیه باعث ایجاد قوس الکتریکی بین آند و کاتد می‌شود. جریان قوس بر روی سطح بسیار کوچکی از کاتد که در این دستگاه فاز جامد اولیه (تارگت) است، متمرکز شده و چگالی جریان بسیار بالایی را ایجاد می‌کند. این چگالی جریان بالا و در نتیجه چگالی توان بالا، باعث یونیزه شدن کامل سطح و ایجاد پلاسمای رسوب دهی می‌شود.

پلاسمای ایجاد شده به سرعت به طرف زیرلایه (آند) گسترش می‌یابد. ذرات کنده شده از فاز جامد اولیه (تارگت) در راه رسیدن به زیر لایه، با گاز حاضر در محفظه واکنش داده و با انباشت روی زیر لایه یک لایه جدید را تشکیل می دهند.

کاربردهای لایه نشانی بخار فیزیکی (PVD)

PVD امروزه در صنایع مختلف از جمله شیرآلات، یراق آلات، ابزار برش، قالب های صنعتی و غیره  مورد استقبال صنعتگران قرار گرفته است.

لایه نشانی تبخیر فیزیکی PVD- رویال پوشش پیشرو

سطوح فلزی، سرامیکی، پلیمرهای فشرده مقاوم به حرارت مانند ABS از جمله سطوحی هستند که با روش لایه نشانی بخار فیزیکی PVD می توانند پوشش دهی شوند.

جهت سفارش تارگت و یا لوازم جانبی دستگاه ARC PVD می توانید از قسمت فروشگاه سایت بازدید نمایید.

در صورت نیاز به پوشش دهی با این روش و یا دریافت مشاوه می توانید با کارشناسان ما در تماس باشید.

مشخصات پوشش‌های رایج PVD
  جنس پوشش رنگ سختی (GPa) ضریب اصطکاک حداکثر دمای قابل استفاده (C)  
  TiN طلایی 23 0.9-0.4 500  
  TiCN آبی-خاکستری 37 0.4-0.2 400  
  TiAlCN بنفش 33 0.3 500  
  TiAlN بنفش-مشکی 35-28 0.6-0.3 900-700  
  AlTiN مشکی 38 0.7 900  
  AlCrN آبی-خاکستری 32-30 0.6-0.3 1100  
  AlTiCrN آبی-خاکستری 34 0.55 900