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1、真空鍍膜技術教育訓練(工程師)蒸鍍(Evaporation) 塑膠外觀金屬化製程簡介一.Film Deposition3EvaporationMaterialSubstrateHeaterVacuum chamberCloud薄膜沈積(Thin Film Deposition) n在機械工業、電子工業或半導體工業領域， 為了對所使用的材料賦與某種特性在材料表 面上以各種方法形成被膜（一層薄膜），而 加以使用，假如此被膜經由原子層的過程所 形成時，一般將此等薄膜沈積稱為蒸鍍（蒸 著）處理。n採用蒸鍍處理時，以原子或分子的層次控制 蒸鍍粒子使其形成被膜，因此可以得到以熱 平衡狀態無法得到的具有特殊
2、構造及功能的 被膜。 薄膜沈積的兩種常見的製程n物理氣相沈積-PVD （Physical Vapor Deposition）n化學氣相沈積CVD （Chemical Vapor Deposition）CVD薄膜沈積機制的說明圖 物理氣相沈積-PVD （Physical Vapor Deposition）nPVD顧名思義是以物理機制來進行薄膜 堆積而不涉及化學反應的製程技術，所 謂物理機制是物質的相變化現象- 蒸鍍(Evaporation)真空電鍍特點n被鍍物與塑膠不產生化學反應n環保製程；無化學物污染n可鍍多重金屬n生產速度快n可對各種素材加工n屬低溫製程蒸鍍(Evaporation)Mate
3、rialSubstrateHeaterVacuum chamberCloud二.真空度定義1.1真空度:在一大氣壓的狀態下,一莫爾之氣體佔有22.4公升的空間,相當於 1cm3的空間內有1019氣體分子,氣體對氣壁碰撞會產生壓力 .當密閉空 間內氣體殘留越少時,真空度越高,氣體金屬原子貨梨子運動的速度越快 ,撞擊或沉積於工件上的原子越多.真空度單位以torr為單位. 1.2真空度的分類:1.2.1低真空度:760torr1*10-2torr1.2.1中真空度:1*10-2torr1*10-4torr1.2.3高真空度:1*10-4torr 1*10-6torr1.2.4極限真空: 1*10-6
4、torr 1*10-8torr三.蒸鍍(Evaporation)原理n關於鍍膜的形成，首先利用強大電流將鍍膜源 (鎢絲 ) 加熱，然後把掛在鎢絲上的鍍材(鋁片或鋁線)熔解 。鋁材從而蒸發、飛散到各方面並附著於被鍍件上。 熔解的鋁為鋁原子，以不定形或液體狀態存在並附著 於被鍍件上，經冷卻結晶後從而變為鋁薄膜。n因此設定鎢絲為定數時，由真空度至蒸發鋁的飛散方 向、鎢絲的溫度，鎢絲到被鍍件的距離等；依其鍍膜 條件，鍍膜的性能也除著改變而發生變化。蒸鍍(Evaporation)原理n一如前述，鍍膜在真空度10 4 Torr左右下進行n如真空度過低時(，其蒸發中的鋁遇到殘留的氣體或 者碰著鎢絲被加熱時產
5、生的氣體，發生衝突而冷卻， 形成的鋁粒 (10 4 Torr以下)非常小的鋁粒子集合體 ) 會附著于被鍍膜件上。此時所形成的鍍膜因微細鋁 粒中可能仍含有殘留氣體而令其失去光澤，也會大大 降低鍍膜與底塗的密著性。n如真空度高時(10 5Torr以上)，而且鎢絲的溫度亦 高時，蒸發鋁的運動能量也因此會提高，被鍍膜件表 面所附著的會是純鋁 (並沒有殘留氣體)，而且密度 非常高，鍍膜性能因此而得到提升 (包括密著性等) 。三.蒸鍍機構造簡介真空爐體電極觀景窗蒸鍍機構造簡介治具架自轉發射源蒸鍍機構造簡介發射源公轉盤蒸鍍機構造簡介黑色為鎢絲白色為鋁絲蒸鍍機台掛治具四.電漿(PLASMA)介紹物質的第四態什
6、麼是電漿 n藉由外加的電場能量來促使氣體內的電 子獲得能量並加速撞擊不帶電中性粒子 ，由於不帶電中性粒子受加速電子的撞 擊後會產生離子與另一帶能量的加速電 子，這些被釋出的電子，在經由電場加 速與其他中性粒子碰撞。如此反覆不斷 ，進而使氣體產生崩潰效應(gas breakdown)，形成電漿狀態。 電漿性質 n1.整體來說，電漿的內部是呈電中性的狀態 ，也就是帶負電粒子的密度與帶正電粒子的 密度是相同的。n2.因為電漿中正、負離子的個數幾乎是一比 一，因此電漿呈現電中性。n3.電漿是由一群帶電粒子所組成，所以當有 一部分受到外力作用時，遠處部份的電漿， 乃至整群的電漿粒子都會受到影響，這叫做
7、電漿的群體效應。n4.具有良好的導電性和導熱性。 五.RF(Radio frequency)原理與設備n1. Ar 氣體原子的解離 Ar Ar+ e +pigmentsn2. 利用通入高頻率 (13.42MHz)正,負交叉電流 於銅電極上使通入的氣體產 生解離.n3.功能:助鍍與清潔的效果RF設備構造RF控制箱六.鍍膜製程技術的特點n成長速度快n大面積且平面均勻度高n附著性佳可改變薄膜應力n金屬或絕緣材料(素材)均可鍍製n適合鍍製合金材料七.蒸鍍與濺鍍製程上運用之差異n素材形狀:平 面:濺鍍 立體複雜:蒸鍍n鍍膜材質之要求:皆多樣化n半透光均勻度:平 面:濺鍍立體複雜:蒸鍍n鍍膜方向:單方向性
8、:濺鍍 立體複雜:蒸鍍八.蒸鍍產能與成本n成本:400NT/台n蒸鍍須外加治具成本及上下治具人工成本n產能:1爐/15分鐘(1日工作時數:20小時=80爐)n 1爐=14*4*6=336PCSn 1天=336 *80爐=26Kn 1月=26*20=500Kn E line=500*4=2,000k九.常見的外觀裝飾性PVD之製程n素材直接鍍膜(RF+VM+Top coat)n配合噴塗之鍍膜(Base coat+VM+Top coat)n其他素材直接鍍膜A thin“ coating of a substanceonto a substrate素材直接鍍膜n運用於平面的素材:如FILM鍍膜n素材材質:PC,PMMA,PET,PC+ABS等等n運用:1.Lens(平板切割,PMMA,PC)2.銘版3.按鍵(IMD,IMR)4.背光板配合噴塗之鍍膜Hard coated MetalSubstratePrimer配合噴塗之鍍膜n運用於立體的素材:如按鍵及機殼鍍膜n素材材質:大部分塑膠皆可n運用:1.機殼及按鍵2.銘版3.數位相機自拍鏡4.半透光燈罩十.蒸鍍配合其他製程之運用n搭配印刷(移印/熱轉印)n搭配雷雕(Laser Etching)nEMI(防電磁波)Any Questions
