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1、表面處理工藝7/19/20211DRAGON.WANG表面處理的對象非常廣泛,從傳統工業到現在的高科技工業,從以前的金屬表面到現在的塑膠,非金屬的表面.它使材料更耐腐蝕,更耐磨耗,更耐熱,它使材料之壽延長,此外改善材料表面之特性,光澤美觀等提高產品之附加價值,所有這些改變材料表面之物理,機械及化學性質之加工技術統稱為表面處理(surfacetreatment)或稱為表面加工(surfacefinishing).表面處理概論7/19/20212DRAGON.WANG表面處理的目的(1)美觀(appearance)(2)防護(protecti
2、on)(3)特殊表面性質(specialsurfaceproperties)(4)機械或工程性質(mechanicalorengineeringproperties)7/19/20213DRAGON.WANG美觀(appearance)為了提高製品之附加價值,賦予製品表面美觀,例如裝飾性電鍍(decorativeplating)Au,Ag,Rh,Ni,Cr,黃銅等電鍍(electroplating).7/19/20214DRAGON.WANG防護(protection)為了延長製品的壽命,再製品表面披覆(coating)耐腐蝕之材料,例如
3、保護性電鍍(protective plating)Zn,Cd,Ni,Cr,Sn等電鍍.7/19/20215DRAGON.WANG特殊表面性質(specialsurfaceproperties)提高製品之導電性(electricalconductiuity),例如電鍍Ag,Cu.提高焊接性(soderability)在通訊急電子工業應用,例如Sn-Pb合金 電鍍.提高光線之反射性(lightreflectivity)例如太空船,人造衛星的外殼需反射光線,Ag及Rh的鍍層被應用上.減小接觸阻抗(contactresistance)例如在電子
4、組件之Au及Pd電鍍.7/19/20216DRAGON.WANG機械或工程性質(mechanicalorengineeringproperties)提高製品之強度(strenth),例如塑膠電鍍.提高製品之潤滑性(bearingpropertries)例如多孔洛電鍍(porouschromiumplating),內燃機之鋁合金活塞(piston),鍍 錫Sn以防止汽缸(cylinder)壁刮傷.增加硬度(hardness)及耐磨性(wearresistance),例如硬洛電鍍(hardchromiumplating).提高製品之耐熱性,
5、耐候性,抗幅射線,例如塑膠,非金屬之電鍍.滲碳(carburizing),氮化(nitriding)之防止,例如鋼鐵表面硬化 (casehardening)時在不要硬化部份鍍Cu.7/19/20217DRAGON.WANG表面處理技術之種類從表面處理之特性可分類:表面形成機械法__珠擊法,切削,搪磨,撒砂,精磨,研磨,超加工.冶金法__表面硬化,(淬火,滲碳,氮化),擴散皮膜法化學法__電解研磨,酸洗,化學研磨,酸蝕雕刻表面披覆表面披覆__電鍍,無電鍍,熱浸鍍,熔射鍍,真空蒸著,陰極噴濺無機披覆__陽極處理,化成處理,著色,琺瑯處理有
6、機披覆__塗裝,橡膠加襯,塑膠加襯7/19/20218DRAGON.WANG目前常用表面處理方式濺鍍蒸鍍水電鍍陽極處理7/19/20219DRAGON.WANG濺鍍原理如圖主要主要利用輝光放電(glowdischarge)將氬氣(Ar)離子撞擊靶材(target)表面,靶材的原子被彈出而堆積在基板表面形成薄膜。TARGETSUBSTRATEArArArArArArArArArArArArArArArArArArArArArArArArArArArArArArArArArArArArArAr7/19/202110DRAGON.WANG濺鍍薄
7、膜的性質、均勻度都比蒸鍍薄膜來的好,但是鍍膜速度卻比蒸鍍慢很多。 新型的濺鍍設備幾乎都使用強力磁鐵將電子成螺旋狀運動以加速靶材周圍的氬氣離子化,造成靶與氬氣離子間的撞擊機率增加,提高濺鍍速率。一般金屬鍍膜大都採用直流濺鍍,而不導電的陶磁材料則使用RF交流濺鍍,基本的原理是在真空中利用輝光放電(glowdischarge)將氬氣(Ar)離子撞擊靶材(target)表面，電漿中的陽離子會加速衝向作為被濺鍍材的負電極表面，這個衝擊將使靶材的物質飛出而沉積在基板上形成薄膜。7/19/202111DRAGON.WANG濺鍍流程CleaningFir
8、ingmachineInput降壓PackingOutput回壓Sputtering7/19/202112DRAGON.WANG相關基本參數電壓電流時間7/19/202113DRAGON.WA
