Processus de base :
- Pulvérisation magnétron sous vide (couches ultra-fines/fines/moyennes-d'épaisseur)
- Sous-couche de galvanoplastie + procédé composite de pulvérisation magnétron (couches épaisses)
Types de cibles en alliage de nickel :
NiCr, NiTi, NiCu, NiCrAl (paramètres généraux ; des ajustements mineurs peuvent être effectués en fonction des compositions d'alliages spécifiques)
Matériaux de substrat :
Cuivre / Molybdène / Titane / Graphite (substrats cibles couramment utilisés)
Épaisseur du revêtement par rapport aux caractéristiques du processus et aux applications
| Plage d'épaisseur de revêtement | Caractéristiques clés du processus | Environnements d'application typiques | Types de cibles représentatifs |
|---|---|---|---|
| Couche ultra-fine (0,1 à 1 μm) | Faible taux de pulvérisation ; nécessite un contrôle précis de la puissance et du temps de dépôt ; très grande uniformité d'épaisseur | 1. Couches de modification de surface pour les cibles de puces semi-conductrices afin d'améliorer la résistance à l'oxydation ; 2. Couches de transition pour les cibles de revêtement optique afin d'améliorer la réflectivité optique ; 3. Revêtements anti-corrosion pour cibles électroniques de précision utilisées dans des environnements légèrement corrosifs |
Cibles en alliage NiCr (semi-conducteur) ; Cibles en alliage NiTi (applications optiques) |
| Couche mince (1 à 10 μm) | Équilibre l’uniformité et le coût du revêtement ; convient aux procédés de pulvérisation magnétron ou de galvanoplastie + pulvérisation de composites | 1. Couches de liaison pour cibles magnétron planaires pour relier le matériau cible aux plaques de support (par exemple, support en cuivre) ; 2. Couches fonctionnelles pour cibles photovoltaïques pour améliorer la conductivité électrique ; 3. Couches de protection pour les cibles de revêtement sous vide conventionnelles dans des conditions de charge moyenne- |
Cibles en alliage NiCu (photovoltaïque) ; cibles en nickel pur (couches de liaison) |
| Couche d'épaisseur moyenne-(10 à 30 μm) | Nécessite une pulvérisation segmentée pour éviter une élévation excessive de la température ; recuit post-dépôt recommandé pour soulager les contraintes internes | 1. Couches résistantes à l'usure-pour cibles rotatives afin de prolonger la durée de vie dans les applications de pulvérisation-haute puissance ; 2. Revêtements de protection pour cibles résistantes à la corrosion-dans des environnements humides ou légèrement acides/alcalins ; 3. Couches de base pour cibles de pulvérisation thermique afin d'améliorer l'adhérence revêtement-substrat |
Cibles en alliage NiCrAl (résistance à l'usure) ; Cibles en alliage NiMo (résistance à la corrosion) |
| Couche épaisse (30 à 50 μm) | Sous-couche de galvanoplastie combinée à un épaississement par pulvérisation cathodique pour réduire le temps et le coût globaux de la pulvérisation | 1. Couches porteuses-pour cibles de revêtement industriel à haute-puissance utilisées dans la pulvérisation continue à long-terme ; 2. Couches de protection pour les cibles fonctionnant dans des environnements extrêmement corrosifs (par exemple, applications marines) ; 3. Couches de correction de planéité pour les cibles de grande-taille |
Cibles en alliage NiTi (revêtement industriel) ; Cibles en alliage NiCr (environnements extrêmes) |
III. Considérations clés pour faire correspondre le processus et l'épaisseur du revêtement
1. Contrôle de l'uniformité de l'épaisseur
L'épaisseur du revêtement sur toute la surface cible doit être contrôlée dans les limites±5%. Une déviation excessive peut conduire à une érosion inégale de la cible pendant la pulvérisation, affectant négativement la qualité du revêtement. L'uniformité peut être améliorée en optimisant la distance entre la cible-et-le substrat et en utilisant des substrats rotatifs.
2. Relation entre la composition du revêtement et l'épaisseur
- Pourcouches ultra-fines (< 1 μm), les revêtements de nickel-à composant unique sont préférés pour éviter la ségrégation des éléments d'alliage.
- Pourthicker layers (> 10 μm), des revêtements en alliage de nickel à plusieurs-composants peuvent être utilisés pour répondre à des exigences fonctionnelles telles que la résistance à l'usure ou à la corrosion.
3. Impact de l'environnement d'application sur l'épaisseur du revêtement
- Applications de pulvérisation à forte-usure ou à haute-puissance→ Revêtements moyennement-d'épaisseur ou épais (10 à 50 μm)
- Electronique de précision et applications optiques→ Revêtements ultra-fins ou fins (0,1 à 10 μm)
- Environnements corrosifs plus agressifs→ Revêtements plus épais combinés à des alliages de nickel résistants à la corrosion- (par exemple, NiCr, NiMo)
