真空镀膜技术解析：北方华创全方位解决方案

一、阴极电弧技术

阴极电弧是一种利用弧光放电原理，通过弧斑在靶面上运动，将靶材原料蒸发出来，并沉积到产品表面的一种镀膜技术，特点是离化率高，离子流密度大，离子流能量高，沉积速率快，膜基结合力好，利用固体靶材，没有熔池，靶材可以任意位置安装以保证镀膜均匀，可以沉积金属膜、合金膜，也可以反应镀合成各种化合物膜(氮化物、碳化物、氧化物)，我们掌握的阴极电弧技术如下:

1、4G-CAE® 是丹普公司的注册商标，是第四代阴极电弧的简称，技术特点如下:

采用永磁和脉冲电磁的复合磁场驱动，弧斑移动更快弧斑更细碎，有效抑制"微液滴"
通过脉冲电磁场电压和频率的变化，能够控制弧斑的运动，使得特殊材料靶材烧蚀更加均匀，靶材利用率高;
复合磁场能够将等离子体推向被镀工件，增强了工件附近的等离子密度，改变了沉积反应环境
可实现对涂层微观组织结构的有效调控，大幅度提高涂层的综合性能

2、SCAE-柱状阴极电弧，采用圆柱形靶材，镀膜均匀性好，配置简单

3、LDE-矩形阴极电弧，采用矩形平面靶材，磁场可调，靶材利用率高，镀膜均匀性好。

4、FCAE-增强弯管磁过滤电弧，通过弯管磁场作用进一步减少"微液滴"的数量，通过过滤线圈参数的调整可以控制发射金属离子的能量和数量，镀制的膜层更致密、表面更细腻、可实现低温镀膜。

二、磁控溅射技术

磁控溅射是一种利用辉光放电原理，通过高能粒子(氩离子)轰击靶材，将靶材原料溅射出来，并沉积到产品表面的一种镀膜技术，特点是膜层组织细腻，没有热聚集，可实现低温沉积，靶材应用广泛，包括金属和绝缘材料，镀膜均匀性好等，磁控溅射技术包括:

MS平面磁控溅射靶

靶材利用率约20%，更换靶材频繁
间接水冷，冷却效果差，功率小，镀膜速度慢
蒸发速率变化大，工艺不稳定
更换靶材不方便
靶材制作方便，成本低

2、SMS柱状磁控溅射靶

靶材利用率70%，使用时间长
直接水冷，冷却效果好，功率大，镀膜速度快
蒸发速率变化小，工艺稳定
更换靶材方便
特殊靶材制作不方便，成本高

3、平面移动溅射阴极

材料利用率提升至约60%
适用于贵金属平面靶材

4、自主化非平衡磁场设计

增强了对等离子体的包覆性
提升薄膜质量

三、蒸发技术

IVD是离子辅助蒸发镀膜技术(lon AssistedVapor Deposition)的简称，是在传统的蒸发镀膜的基础上，利用离子镀的原理，提高蒸发镀膜的离化率，进而提高蒸发镀膜层的性能。

IVD镀铝技术广泛应用于各种防腐功能涂层，用于替代电镀，例如:铁硼表面镀铝防腐，紧固件镀铝防腐等。

IVD技术特点

沉积速度快，铝膜沉积速率可达20μm/小时
相比其他镀膜方式，IVD镀铝膜成本低，生产效率高
利用离子辅助，蒸镀膜层致密性好，膜层晶粒细腻
采用磁控溅射复合技术，提高膜基结合力
采用连续送丝技术，蒸发速度可控

四、GISETCH® 气体离子刻蚀及辅助沉积技术

1、GISETCH® 是丹普公司的注册商标，其工作原理是:

在镀膜前，利用GIS气体离子源将气体(包括气、氢气)离化，产生的气体等离子体对工件表面进行刻蚀清洗及活化，提高膜基结合力。

在镀膜过程中，利用GIS气体离子源将反应气体(包括氮气、氧气等)离化，辅助磁控溅射和电弧镀膜，提高反应镀膜的活性，提高膜层的致密性和改善镀膜均匀性。

2、GISETCH® 技术的特点

能量范围宽，可强可弱，容易调控
工作区域分布均匀，刻蚀效果一致性好
刻蚀效果更彻底，膜基结合力更好
刻蚀过程无金属液滴沉积，膜层光洁度更好

3、GISETCH® 技术的应用情况

工模具硬质涂层
五金及电镀件装饰涂层
陶瓷及高分子材料功能涂层

五、智能卷绕控制系统(e-Web)

智能卷绕控制系统(e-Web)即北方华创真空面向超薄柔性基材卷绕镀膜设备自主开发设计的技术，包括辊系自主设计布局，张力精确控制技术，张力分割技术，自主纠偏技术等，并可以选配"黑金鼓"以保证高低速下走带的平稳运行和高质量薄膜沉积。

辊系配"黑金鼓"

镀膜主鼓在卷绕镀膜设备辊系中起到至关重要的作用，它决定了基材走速、成膜质量、系统热管理等关键性指标。其中北方华创真空自主开发的"黑金鼓"则是采用特种陶瓷制备的镀膜主鼓，其在热量管理、基材贴合等性能上均优于传统镀膜主鼓

六、企业介绍

北京北方华创真空技术有限公司是北方华创科技集团股份有限公司的全资子公司，拥有近六十年真空热处理、表面处理装备研发和制造经验，公司长期专注于高温、高压、高真空技术的研发与成果转化，自主研发的装备为新材料、新工艺、新能源等绿色制造赋能，作为国内高端装备制造的主力军，研发的真空热处理装备、气氛保护热处理装备、连续式热处理装备、晶体生长设备、PVD镀膜装备、CVD镀膜设备在金属及非金属材料、真空电子、医疗、新能源(光伏、汽车、氢能、储能)、半导体材料、磁性材料等领域取得广泛应用，助力各领域繁荣发展。

北京丹普表面技术有限公司现为北京北方华创真空技术有限公司的下属子公司，成立于2000年4月，拥有20多年的行业经验，始终专注于PVD真空镀膜设备与技术的研究与开发，凭借掌握的众多核心技术，开发出多系列全自动控制PVD真空镀膜设备，广泛应用于机械、电子、光学.医疗、新能源、环保等众多工业领域。

来源：北京北方华创真空技术有限公司

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