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蒸发真空镀膜机主要由真空室和真空系统组成,真空室有蒸发源(蒸发加热器)、基片和基片框架、基片加热器、电源、蒸发船、电极棒等。真空系统有粗抽、中抽、精抽,分别有机械泵、罗茨泵、扩散泵或分子泵。
将镀膜材料置于真空中,使蒸发源在房间高真空的条件下,通过蒸发源加热蒸发,当真空室的蒸汽分子的平均自由程大于线性尺寸时,膜材料的蒸气原子和分子从蒸发源表面逸出,很少受到其他原子或分子与障碍物的碰撞,能直接到达镀在基板表面,由于基板温度较低,薄膜材料的蒸气颗粒凝结在膜上。
为了提高蒸发分子对基板的附着力,可以通过适当的加热或离子清洗来活化基板。真空蒸发镀膜从物料蒸发、输送到镀膜的物理过程如下:
(1)将其他形式的能量通过各种方式转化为热能,将膜材料加热蒸发或升华,成为具有一定能量(0.1-0.3eV)的气态粒子(原子、分子或自由基):
(2)气体颗粒离开膜材料表面,以可比速度直线运输到基板表面,基本没有碰撞;
(3)气体颗粒在基体表面聚结成核,形成固体膜;
(4)组成薄膜的原子重新排列或形成化学键。
日用真空镀膜机采用蒸发技术对铝、氟化镁、金、银等进行镀膜,因其熔点低,便于快速蒸发升华。