PVD技術(shù)制程介紹課件

PVD技術(shù)/制程簡(jiǎn)介PVD技術(shù)/制程簡(jiǎn)介2ContentPVD原理介紹PVD生產(chǎn)流程介紹PVD顏色介紹及開(kāi)發(fā)系統(tǒng)PVD信賴(lài)性測(cè)試項(xiàng)目介紹2ContentPVD原理介紹31.PVD原理及特點(diǎn)PVD(PhysicalVaporDeposition)即物理氣相沉積技朮﹐即在電場(chǎng)作用下形成的等離子體中,塊體材料被濺射出來(lái),而沉積在工件表面,形成一定厚度的薄膜.

濺射出的靶材粒子氣體離子電子靶材工件31.PVD原理及特點(diǎn)PVD(Ph4第一步氣體離化eˉAr+Ar能量離子化Argon氣體團(tuán)Ar+eAr++2e4第一步氣體離化eˉAr+Ar能量離子化Argon氣體5第二步濺射靶材被濺射出的靶材粒子Power氣體離子Ar+Ar++TiTi(Atom)+Ar+接地5第二步濺射靶材被濺射出的靶材粒子Power氣體離子A6第三步反應(yīng)成膜Ar++N22N+Ar+

Ti+NTiN基底材料6第三步反應(yīng)成膜Ar++N27PVD技術(shù)應(yīng)用于金屬外殼之優(yōu)點(diǎn)高金屬質(zhì)感和艷麗飽滿(mǎn)的色彩效果優(yōu)異的功能性(與基材的良好結(jié)合﹐高的硬度和耐磨性等)底材選擇的多樣化(如不鏽鋼﹐鈦合金﹐甚至鋁合金)制程的良好的穩(wěn)定性和再現(xiàn)性適應(yīng)現(xiàn)代環(huán)保潮流7PVD技術(shù)應(yīng)用于金屬外殼之優(yōu)點(diǎn)高金屬質(zhì)感和艷麗飽滿(mǎn)的色彩效82.1不銹鋼產(chǎn)品PVD清洗流程圖SSProductCleaningFlowChart上掛Racking除蠟Dewax氧化Oxidation烘烤Baking除蠟Dewax酸洗Acidrinsing下掛Unracking純水洗PurewatercleaningNLV-LHPVD廠(chǎng)承制脫脂Degrease82.1不銹鋼產(chǎn)品PVD清洗流程圖上掛除蠟氧化烘烤除蠟酸洗92.2真空鍍膜流程圖PhysicalVaporDepositionFlowChart打靶Targetburnishing清潔擋板Shieldcleaning清潔轉(zhuǎn)架Spindlefixturecleaning清潔腔體Chambercleaning冷卻Substratecooling離子濺射Sputtering抽氣Vacuuming裝工件Partsloading洗靶Targetcleaning

放氣Venting出爐Unloading輝光清洗GlowdischargeNLV-LHPVD廠(chǎng)承制92.2真空鍍膜流程圖打靶清潔擋板清潔轉(zhuǎn)架清潔腔體冷卻102.3防指紋烤漆流程圖Anti-FingerprintPaintingFlowChart上治具Racking靜電除塵Staticdust-disposal噴塗Painting進(jìn)爐Loading冷卻Substratecooling固化Curing流平Levelling下治具Unracking全檢InspectionNLV-LHPVD廠(chǎng)承制出爐Unloading102.3防指紋烤漆流程圖上治具靜電除塵噴塗進(jìn)爐冷卻11T1T2:工件:工件的運(yùn)動(dòng)軌跡:靶材Tn:反應(yīng)氣體(N2,C2H2)T3T4T5T6T7T83.PVD設(shè)備Type1:連續(xù)式鍍膜機(jī)11T1T2:工件:工件的運(yùn)動(dòng)軌跡:靶材Tn:反應(yīng)氣123.PVD設(shè)備

Type2:單筒式鍍膜機(jī):工件:工件的運(yùn)動(dòng)軌跡:靶材Tn:反應(yīng)氣體真空室前門(mén)T1T2T3T4123.PVD設(shè)備

Type2:單筒式鍍膜機(jī):工件:134.PVD技術(shù)魚(yú)骨圖掛具設(shè)計(jì)設(shè)備真空系統(tǒng)電控系統(tǒng)激發(fā)系統(tǒng)加熱系統(tǒng)氣體材料靶材基材制程偏壓電源氣路膜系設(shè)計(jì)真空度鍍膜時(shí)間工件旋轉(zhuǎn)速度濺射電源旋轉(zhuǎn)方式裝夾系統(tǒng)遮蔽系統(tǒng)材料（SUS,Ti）等離子監(jiān)控儀(PEM)氣體分壓控制器

(OGC)殘余氣體分析儀

(RGA)氣體流量控制器

(MFC)監(jiān)控系統(tǒng)膜厚可靠度耐磨耗光澤度色差硬度附著力檢測(cè)系統(tǒng)環(huán)境濕度潔淨(jìng)度防震動(dòng)防靜電溫度流量分壓位置電流電壓功率電流電壓佔(zhàn)空比O2ArC2H2N2TiNiCrZrSUSTi塑膠公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)可操作性形狀尺寸彈性導(dǎo)電性134.PVD技術(shù)魚(yú)骨圖掛具設(shè)計(jì)設(shè)備真空電145.PVD成色膜係TiN,ZrN,HfN,及這些金屬氮化物與Au的復(fù)合膜係如TiN+AuTiC,TiAlN,SixNy,CrAlC,SUSC單純的金屬膜Me,及金屬的氮化物MeN如:CrN金屬(Ti,Cr,Zr,Al,In)的氧化物形成的干涉膜稀有金屬的硼化物如:CeB6,SmB6TiCN,ZrCN,CrAlN145.PVD成色膜係TiN,ZrN,HfN,及15收到目標(biāo)色TargetSample測(cè)量色差和光澤L,a,b&Gloss顏色調(diào)試ColorTuning全套STR測(cè)試STRTesting顏色重復(fù)性驗(yàn)証ColorStableVerification簽認(rèn)金樣GoldenSampleSignature製作1X5（or3x3）限度樣板Prepare1x5

（or3x3）LimitRange新色承認(rèn)NewColorApproval制程能力驗(yàn)証ProcessCapabilityVerification1X5（or3x3）限度樣板承認(rèn)1x5LimitRange（or3x3）

Signature新專(zhuān)案/新色需求NewProject/ColorDemand送候選金樣GoldenSample6.PVD新色開(kāi)發(fā)流程

PVDColorDevelopmentFlowchart15收到目標(biāo)色測(cè)量色差和光澤顏色調(diào)試全套STR測(cè)試顏色重復(fù)性16PVD新色承認(rèn)

PVDNewColorApprovalItemsPVD新色承認(rèn)樣品製作SamplePreparation參數(shù)記錄DevelopmentRecord性能測(cè)試SPRTest製程能力分析ProcessCapabilityAnalysis新色樣品標(biāo)示SampleMarking顏色限度樣板ColorLimitBoard新色樣品製作參數(shù)表SamplePreparationRecord顏色限度樣板製作參數(shù)表LimitBoardRecord膜厚測(cè)試Filmthickness硬度測(cè)試Hardness耐擦花測(cè)試Rod-scratchtest鹽霧測(cè)試SaltMisttestQUV耐候測(cè)試QUVtest振動(dòng)研磨測(cè)試Vibrationweartest製程穩(wěn)定性驗(yàn)證ProcessStabilityVerification製程良率驗(yàn)證YieldRateVerificationetc……16PVD新色承認(rèn)

PVDNewColorApprov17PVD顏色銀行

PVDColorBank目前PVD可量產(chǎn)顏色達(dá)17種﹔Therearemorethan17colorsavailableformassproduction;目前最新開(kāi)發(fā)顏色有十種以上﹔Therearemorethan10newcolorsunderdevelopment;

PVD顏色PVDColors17PVD顏色銀行

PVDColorBank目前PVD可187.PVD主要SPR測(cè)試項(xiàng)目匯總No.SPRTestingItem允收標(biāo)準(zhǔn)1震動(dòng)研磨（VibrationwearTest）Nopeeloff,nocolorchange;2硬度測(cè)試（HardnessTest）HV400orHV600以上3耐刮測(cè)試（Rod-scratchTest）1Nor2NNoscratch4膜厚測(cè)試（FilmThicknessTest）通常要求1um~2um;有的專(zhuān)案要求2.6um以上5鹽霧測(cè)試(SaltmistTest)Nochangeaftertest187.PVD主要SPR測(cè)試項(xiàng)目匯總No.SPRTest197.1震動(dòng)研磨測(cè)試方法介紹將產(chǎn)品放置于左側(cè)圖示的研磨機(jī)中，研磨時(shí)間為2hrs;其中0.5hr,1.0hr&2.0hrs產(chǎn)品分別取出，觀察產(chǎn)品變化並拍照；2hrs耐磨結(jié)束后，觀察產(chǎn)品表面變化，有無(wú)顏色光澤變化，刮傷情況，或者脫落情況；197.1震動(dòng)研磨測(cè)試方法介紹將產(chǎn)品放置于左側(cè)圖示的研磨機(jī)207.2硬度測(cè)試方法介紹加載25g力的荷重，獲得如左上圖所示的菱形壓印，量測(cè)菱形對(duì)角綫的長(zhǎng)度而獲得產(chǎn)品的表面硬度；硬度測(cè)試儀器207.2硬度測(cè)試方法介紹加載25g力的荷重，獲得如左上圖217.3膜厚測(cè)試方法採(cǎi)用切片方法，利用光學(xué)顯微鏡量測(cè)產(chǎn)品鍍層厚度；切片設(shè)備切片設(shè)備膜厚照片217.3膜厚測(cè)試方法採(cǎi)用切片方法，利用光學(xué)顯微鏡量測(cè)產(chǎn)22

色差儀是利用三原色(紅，綠，藍(lán))的原理，通過(guò)光照對(duì)顏色進(jìn)行分解，通過(guò)電子計(jì)算機(jī)運(yùn)算以後，以上L*,a*,b*的數(shù)據(jù)形式在顯示器上顯示出來(lái)，L表示明度，有正負(fù)之分，a*,b*表示不同色調(diào)方向，a+呈現(xiàn)紅色調(diào)，a-呈現(xiàn)綠色調(diào)，b+顯示黃色調(diào)，b–顯示藍(lán)色調(diào)。7.4色差量測(cè)22色差儀是利用三原色(紅，綠，藍(lán))的原理，通過(guò)光照237.4耐刮測(cè)試方法介紹使用如左圖所示的測(cè)量筆，利用彈簧力來(lái)設(shè)定不同載荷，來(lái)劃過(guò)產(chǎn)品表面；耐刮測(cè)試后，目視觀察產(chǎn)品表面有無(wú)刮痕來(lái)判定；237.4耐刮測(cè)試方法介紹使用如左圖所示的測(cè)量筆，利用彈簧247.5鹽霧測(cè)試方法介紹將產(chǎn)品放置在鹽霧試驗(yàn)箱內(nèi)，噴霧2hrs;然後將產(chǎn)品放置在高溫高濕箱內(nèi)168hrs;測(cè)試完成后，將產(chǎn)品清洗乾淨(jìng)后，檢查產(chǎn)品表面有無(wú)顔色變化，腐蝕或者其他不良。鹽水噴霧機(jī)247.5鹽霧測(cè)試方法介紹將產(chǎn)品放置在鹽霧試驗(yàn)箱內(nèi)，噴霧2PVD技術(shù)/制程簡(jiǎn)介PVD技術(shù)/制程簡(jiǎn)介26ContentPVD原理介紹PVD生產(chǎn)流程介紹PVD顏色介紹及開(kāi)發(fā)系統(tǒng)PVD信賴(lài)性測(cè)試項(xiàng)目介紹2ContentPVD原理介紹271.PVD原理及特點(diǎn)PVD(PhysicalVaporDeposition)即物理氣相沉積技朮﹐即在電場(chǎng)作用下形成的等離子體中,塊體材料被濺射出來(lái),而沉積在工件表面,形成一定厚度的薄膜.

濺射出的靶材粒子氣體離子電子靶材工件31.PVD原理及特點(diǎn)PVD(Ph28第一步氣體離化eˉAr+Ar能量離子化Argon氣體團(tuán)Ar+eAr++2e4第一步氣體離化eˉAr+Ar能量離子化Argon氣體29第二步濺射靶材被濺射出的靶材粒子Power氣體離子Ar+Ar++TiTi(Atom)+Ar+接地5第二步濺射靶材被濺射出的靶材粒子Power氣體離子A30第三步反應(yīng)成膜Ar++N22N+Ar+

Ti+NTiN基底材料6第三步反應(yīng)成膜Ar++N231PVD技術(shù)應(yīng)用于金屬外殼之優(yōu)點(diǎn)高金屬質(zhì)感和艷麗飽滿(mǎn)的色彩效果優(yōu)異的功能性(與基材的良好結(jié)合﹐高的硬度和耐磨性等)底材選擇的多樣化(如不鏽鋼﹐鈦合金﹐甚至鋁合金)制程的良好的穩(wěn)定性和再現(xiàn)性適應(yīng)現(xiàn)代環(huán)保潮流7PVD技術(shù)應(yīng)用于金屬外殼之優(yōu)點(diǎn)高金屬質(zhì)感和艷麗飽滿(mǎn)的色彩效322.1不銹鋼產(chǎn)品PVD清洗流程圖SSProductCleaningFlowChart上掛Racking除蠟Dewax氧化Oxidation烘烤Baking除蠟Dewax酸洗Acidrinsing下掛Unracking純水洗PurewatercleaningNLV-LHPVD廠(chǎng)承制脫脂Degrease82.1不銹鋼產(chǎn)品PVD清洗流程圖上掛除蠟氧化烘烤除蠟酸洗332.2真空鍍膜流程圖PhysicalVaporDepositionFlowChart打靶Targetburnishing清潔擋板Shieldcleaning清潔轉(zhuǎn)架Spindlefixturecleaning清潔腔體Chambercleaning冷卻Substratecooling離子濺射Sputtering抽氣Vacuuming裝工件Partsloading洗靶Targetcleaning

放氣Venting出爐Unloading輝光清洗GlowdischargeNLV-LHPVD廠(chǎng)承制92.2真空鍍膜流程圖打靶清潔擋板清潔轉(zhuǎn)架清潔腔體冷卻342.3防指紋烤漆流程圖Anti-FingerprintPaintingFlowChart上治具Racking靜電除塵Staticdust-disposal噴塗Painting進(jìn)爐Loading冷卻Substratecooling固化Curing流平Levelling下治具Unracking全檢InspectionNLV-LHPVD廠(chǎng)承制出爐Unloading102.3防指紋烤漆流程圖上治具靜電除塵噴塗進(jìn)爐冷卻35T1T2:工件:工件的運(yùn)動(dòng)軌跡:靶材Tn:反應(yīng)氣體(N2,C2H2)T3T4T5T6T7T83.PVD設(shè)備Type1:連續(xù)式鍍膜機(jī)11T1T2:工件:工件的運(yùn)動(dòng)軌跡:靶材Tn:反應(yīng)氣363.PVD設(shè)備

Type2:單筒式鍍膜機(jī):工件:工件的運(yùn)動(dòng)軌跡:靶材Tn:反應(yīng)氣體真空室前門(mén)T1T2T3T4123.PVD設(shè)備

Type2:單筒式鍍膜機(jī):工件:374.PVD技術(shù)魚(yú)骨圖掛具設(shè)計(jì)設(shè)備真空系統(tǒng)電控系統(tǒng)激發(fā)系統(tǒng)加熱系統(tǒng)氣體材料靶材基材制程偏壓電源氣路膜系設(shè)計(jì)真空度鍍膜時(shí)間工件旋轉(zhuǎn)速度濺射電源旋轉(zhuǎn)方式裝夾系統(tǒng)遮蔽系統(tǒng)材料（SUS,Ti）等離子監(jiān)控儀(PEM)氣體分壓控制器

(OGC)殘余氣體分析儀

(RGA)氣體流量控制器

(MFC)監(jiān)控系統(tǒng)膜厚可靠度耐磨耗光澤度色差硬度附著力檢測(cè)系統(tǒng)環(huán)境濕度潔淨(jìng)度防震動(dòng)防靜電溫度流量分壓位置電流電壓功率電流電壓佔(zhàn)空比O2ArC2H2N2TiNiCrZrSUSTi塑膠公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)可操作性形狀尺寸彈性導(dǎo)電性134.PVD技術(shù)魚(yú)骨圖掛具設(shè)計(jì)設(shè)備真空電385.PVD成色膜係TiN,ZrN,HfN,及這些金屬氮化物與Au的復(fù)合膜係如TiN+AuTiC,TiAlN,SixNy,CrAlC,SUSC單純的金屬膜Me,及金屬的氮化物MeN如:CrN金屬(Ti,Cr,Zr,Al,In)的氧化物形成的干涉膜稀有金屬的硼化物如:CeB6,SmB6TiCN,ZrCN,CrAlN145.PVD成色膜係TiN,ZrN,HfN,及39收到目標(biāo)色TargetSample測(cè)量色差和光澤L,a,b&Gloss顏色調(diào)試ColorTuning全套STR測(cè)試STRTesting顏色重復(fù)性驗(yàn)証ColorStableVerification簽認(rèn)金樣GoldenSampleSignature製作1X5（or3x3）限度樣板Prepare1x5

（or3x3）LimitRange新色承認(rèn)NewColorApproval制程能力驗(yàn)証ProcessCapabilityVerification1X5（or3x3）限度樣板承認(rèn)1x5LimitRange（or3x3）

Signature新專(zhuān)案/新色需求NewProject/ColorDemand送候選金樣GoldenSample6.PVD新色開(kāi)發(fā)流程

PVDColorDevelopmentFlowchart15收到目標(biāo)色測(cè)量色差和光澤顏色調(diào)試全套STR測(cè)試顏色重復(fù)性40PVD新色承認(rèn)

PVDNewColorApprovalItemsPVD新色承認(rèn)樣品製作SamplePreparation參數(shù)記錄DevelopmentRecord性能測(cè)試SPRTest製程能力分析ProcessCapabilityAnalysis新色樣品標(biāo)示SampleMarking顏色限度樣板ColorLimitBoard新色樣品製作參數(shù)表SamplePreparationRecord顏色限度樣板製作參數(shù)表LimitBoardRecord膜厚測(cè)試Filmthickness硬度測(cè)試Hardness耐擦花測(cè)試Rod-scratchtest鹽霧測(cè)試SaltMisttestQUV耐候測(cè)試QUVtest振動(dòng)研磨測(cè)試Vibrationweartest製程穩(wěn)定性驗(yàn)證ProcessStabilityVerification製程良率驗(yàn)證YieldRateVerificationetc……16PVD新色承認(rèn)

PVDNewColorApprov41PVD顏色銀行

PVDColorBank目前PVD可量產(chǎn)顏色達(dá)17種﹔Therearemorethan17colorsavailableformassproduction;目前最新開(kāi)發(fā)顏色有十種以上﹔Therearemorethan10newcolorsunderdevelopment;

PVD顏色PVDColors17PVD顏色銀行

PVDColorBank目前PVD可427.PVD主要SPR測(cè)試項(xiàng)目匯總No.SPRTestingItem允收標(biāo)準(zhǔn)1震動(dòng)研磨（VibrationwearTest）Nopeeloff,nocolorchange;2硬度測(cè)試（HardnessTest）HV400orHV600以上3耐刮測(cè)試（Rod-scratchTest）1Nor2N