物理蒸着 (PVD) とは何ですか
物理蒸着 (PVD) は、真空条件下で物理的方法を使用して、固体または液体材料の表面を気体原子、分子に蒸発させるか、それらを部分的にイオン化して、低圧ガス (またはプラズマ) プロセスを通じて基板上に特定の特殊な機能を持つ膜を堆積する技術です。{0}
PVD技術は、金属膜や合金膜だけでなく、化合物膜、セラミックス膜、半導体膜、高分子膜などの成膜が可能であり、幅広い応用が期待できる新材料製造技術です。この技術によって作成された超硬質フィルムは、非常に高い硬度を備えているだけでなく、極薄で高温に耐性があり、汚染がなく、排出ガスがほぼゼロです。-これらは、工具、部品、摩擦摩耗部品の表面における耐摩耗性、耐酸化性、耐食性、自己潤滑などの特殊な性能要件に適しており、現在の表面工学技術において最も有望で価値のある技術の 1 つです。-
物理蒸着の種類
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PVD |
利点 |
短所 |
アプリケーション |
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真空蒸着 |
● シンプルな原理、便利な操作、蒸着パラメータの簡単な制御 ● 膜純度が高く、膜物性の研究に適しています。 ● 成膜速度が速く、効率が高く、複数の基板に同時に成膜可能です。 ●適用材質が豊富 ●PVDの中で最もコストが安い |
フィルムと基板の間の密着性は比較的弱く、プロセスの再現性はあまり満足のいくものではありません。 |
真空蒸着は、高屈折率材料と低屈折率材料の光学干渉コーティング、ミラー コーティング、装飾コーティング、軟包装材料のバリア フィルム、導電性フィルム、防食コーティングなどに使用されます。{0}}金属を蒸着する場合、真空蒸着は真空メタライゼーションとも呼ばれます。 |
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スパッタリング成膜 |
●フィルムと基材の密着性が良好です。 ●フィルムの純度が高い ●密度が高く、毛穴がありません。 ●ほとんどの固体材料（特に高融点材料）に適用でき、材料適用範囲が広い ●スパッタ成膜プロセスは制御性、再現性が良く、工業生産に適しています。 |
●装置が複雑で成膜パラメータの制御が難しい ●成膜速度が遅い ●蒸着の方向性は真空蒸着に劣ります。 ●スパッタリングターゲットの材料は一般的に高価です ●スパッタリング成膜プロセスでは、ターゲットの被毒を防ぐためにガス組成を注意深く制御する必要があります。半導体材料上に金属膜を成膜するために使用されます。 |
建築用ガラスのコーティング、ポリマーの反射コーティング、記憶媒体の磁性フィルム、ガラスとフレキシブルネットの透明導電性フィルム、ドライフィルム潤滑剤、工具の耐摩耗性コーティング、装飾コーティングなどです。{0} |
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イオンデポジション |
●フィルムと基材の密着性が良好です。 ●高密度 ●耐摩耗性、耐食性に優れています。 ●幅広い材料適用範囲 |
● 多くの処理変数を制御する必要がある ●基板表面に均一なイオン衝撃を得ることが難しく、膜特性が変化する ● 素材が過熱している可能性があります- |
イオン プレーティングは、複雑な表面に複合材料のハード コーティング、金属コーティング、高密度の光学コーティング、コンフォーマル コーティングを堆積するために使用されます。{0}イオンプレーティングを使用して航空宇宙部品にアルミニウム膜を蒸着することは、イオン蒸着と呼ばれます。 |
・真空蒸着
真空蒸着は、真空蒸着コーティングとも呼ばれ、フィルムの作製において最も一般的で広く使用されている方法です。その原理は、膜材料（膜材料）を外部の熱により気化させて液化し、あるいは直接気体状態にして基板上に堆積させ、真空条件下で成膜するものである。熱源に応じて、抵抗蒸着メッキ、電子ビーム (EB)- コーティング、パルス レーザー蒸着 (PLD)、誘導加熱蒸着などに分類できます。
・スパッタリング成膜
真空環境下において、ガス放電によりイオン（Ar）を発生させ、プラスに帯電したフッ素イオンをマイナスに帯電した固体ターゲット材に衝突させ、ターゲット材原子をスパッタリングして基板表面に蒸着させて成膜するコーティング技術です。真空スパッタリングめっきは、スパッタリング装置の違いにより、ダイオード、三極または四極スパッタリング、直流または高周波ラインスパッタリング、マグネトロンスパッタリング、反応性スパッタリング、イオンビームスパッタリングなどの種類に分類されます。その中で、直流平面マグネトロンスパッタリングめっき、円筒ターゲットマグネトロンスパッタリングめっき、非平衡マグネトロンスパッタリングめっきなど、マグネトロンスパッタリングめっきが広く使用されています。パルス直流マグネトロンスパッタリングめっき、高周波マグネトロンスパッタリングめっき、中周波マグネトロンスパッタリングめっきなど
・イオンプレーティング
イオン プレーティングは、最も急速に成長しており、最も広く使用されているコーティング技術の 1 つです。{0}蒸着めっきやスパッタリングめっきと同様に、膜材料（膜材料）は固体状態から気体状態に変化しますが、気体状態の膜材料はその後の輸送中に作動ガスとともにグロー放電に参加し、その一部がイオンや電子に電離し、そのイオンや中性粒子がマイナスに帯電した基板上に堆積して膜が形成されます。イオンプレーティングは基本的にプラズマイオンプレーティング、アーク蒸着、ビームイオンプレーティングの3つに分類できます。イオンプレーティングが蒸着メッキやスパッタリングメッキと異なる最も代表的な特徴は、①イオンプレーティングではガス状の膜材料原子が解離過程を経る、②イオンプレーティングでは通常基板にマイナスのバイアスがかかる、ということです。これら 2 つの条件が満たされる場合、そのコーティングは基本的にイオン プレーティングとして分類できます。
一般的なアプリケーション
物理蒸着 (PVD) の適用範囲は拡大しています。通常、映画はさまざまなカテゴリに分類されます。
カラー PVD コーティング: 製品の耐久性、美観、価値を向上させます。
高性能コーティング: 耐熱性/耐寒性/耐圧性/耐水垢性/耐腐食性、生体適合性
ダイヤモンド-のようなカーボン: 耐久性を最大化し、摩擦を軽減し、外観を改善します
PVD クロム代替品: 硬質クロムに代わる、美しく、耐久性があり、安全な代替品
銅コーティング：銅はその独特の外観と抗菌特性を利用できます。
