真空镀膜机的阴极电弧技术

真空镀膜机的阴极电弧技术是利用真空环境下的弧光放电，使固体阴极靶材蒸发、离化并通过等离子体的强化作用，飞向阳极基体表面沉积成膜的技术。正因为如此，阴极电弧技术具有极高的沉积速率。

在含有惰性气体或反应气体的真空环境下沉积在基体表面，具有高能量的离子束对于提高膜基结合力和打乱膜的柱状晶结构是非常有利的，从而也可大幅度改善膜的***结构和力学性能。目前，各薄膜设备制造商通过对成膜原理和工艺的研究采用各种不同的措施来减少“液滴”的产生。

其中BAI1200、RCS是采用圆形平面阴极源技术和辐射加热技术,可进行快速镀膜生产。利用该工艺制备的TiAlN可增强加工工具切削刃的稳定性，并使干切削加工成为可能。

真空镀膜设备选购要点分析

真空镀膜设备选购要点分析如下：

1、炉体可选择由不锈钢、碳钢或它们的组合制成的双层水冷结构。

2、根据工艺要求选择不同规格及类型的镀膜设备，其类型有电阻蒸发、电子束蒸发、磁控溅射、磁控反应溅射、离子镀、空心阴极离子镀、多弧离子镀等。

3、夹具运转形式有自转、公转及公转+自转方式，用户可根据基片尺寸及形状提出相应要求，转动的速度范围及转动精度：普通可调及变频调速等。

4、真空系统由机械泵、扩散泵、油增压泵、增扩泵、罗茨泵、埚轮分子泵等及与它们相匹配的各种气动、手动、电动阀门、管道等组成。

5、根据工艺要求选择镀制方式及形式，如电阻蒸发（钨丝、钼舟、石墨舟）磁控源（同轴圆柱型磁控源、园柱型平面磁控源、矩型平面磁控源等）以靶材材质及尺寸多弧源（Ф60，Ф80直径靶材，气动、电动的引弧等），真空测量可选择数字式智能真空计及其的测量规管，及其它测量仪器，如自动压强控制仪等。膜厚测量可选用方块电阻测量仪，透过率计等。

6、充气方式可选用质量流量计、浮子流量计+针阀及相应的充气阀门，并可选择多路充气管路及相应流量参数。

7、根据需烘烤的结构提出烘烤温度、材质以及所需配备相应仪表测量。

8、根据设备使用特点，可选择手动、半自动、全自动或其组合的控制方式。

9、完善的报警系统，对真空室体、扩散泵断相、缺水、气压、电源负载的过压、过流等异常情况进行声光报警。

真空镀膜机真空室形变带来的影响

为尽量减小真空镀膜机真空室形变带来的影响，我们将导轨、丝杆等传动件固定于一个刚性的中间层上，其与真空室底壁之间采用点、线、面活性支撑，以吸收和隔离形变，并设置形变补偿调节机构，在系统抽真空之前，参照有限元计算提供的理论数据预设适当的补偿量，以使其在真空状态下达到平衡。

为了验证有限元计算的结果，对真空室的形变和补偿进行了测试。首先，将四只千分表***在工作台安装基点的真空壁外侧，当真空室由大气抽到真空时，记录各千分表的变化量，经处理后为用激光自准直仪调整设备形变补偿。

由水平调整的自准直仪发出一束激光穿过真空室的玻璃窗照射固定于工作台上的反射镜，在大气环境下调整设备形变补偿调节机构，使反射光束进入自准直仪接收视场，记录两维角度偏差。

按有限元计算的真空状态下的补偿量再次调整，显然，此时的反射光束已远离自准直仪接收视场，但一旦真空室进入真空状态，反射光束又重新进入自准直仪的接收视场，记录此时的两维角度偏差。前后两次显示的两维角度偏差基本吻合。

工作台运动副的润滑及对真空环境的影响工作台的扫描是处于真空室环境下的频繁运动，除用滚动代替滑动来降低摩擦系数外，在导轨、丝杆等运动副之间采取良好的润滑是保证刻蚀装置长时间正常运行的必要条件。

真空中的润滑的方式通常有镀固体润滑膜和直接使用润滑剂等镀膜容易***导轨的运动精度，且工艺复杂。

为此，我们测试了一种市场商品――二硫化钼润滑剂的润滑效果，将该润滑剂直接喷涂在运动副表面，并用四极质谱仪分析了该润滑剂在真空中挥发出的气体的主要成分。