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陶瓷基板镀膜-磁控溅射技术

陶瓷基板

                                                              陶瓷基板镀膜-磁控溅射技术

 陶瓷薄膜的制备方法即镀膜技术有蒸镀、电子束蒸镀、溅射等,磁控溅射是20世界70年代发展起来的新型镀膜技术,具有高速(镀膜效率高)、低温(衬底升温小)、低损伤、简便、清洁、镀膜设备较为简单等优点。今天小编就来分享一下磁控溅射技术以及影响因素。

磁控溅射是溅射方法中的一种,射频磁控溅射制备陶瓷薄膜,一方面可以在大面积基片上面沉积薄膜,另一方面,磁控溅射可以在相对较低的工作气压得到较低的沉积率,也可以在较低的基片稳定下,获得高质量的薄膜。溅射气压和溅射频率会要影响陶瓷基板磁控溅射镀膜的质量吗?

一,溅射气压变化对磁控溅射镀膜质量的影响

      随着溅射气压升高,颗粒尺寸几乎没有什么变化,样品中空气缺陷随着溅射气压的升高而减少。薄膜中主要元素BI具有挥发性,随着溅射气压升高,BI的挥发性得到抑制,满足形核生长的需要,而且由于晶粒长大和晶界的平直化,都可以减低晶界面积,进而减低界面能,从而使得可以均匀形核,进而使得薄膜中的空隙缺陷减少。同时,随着溅射气压的升高,工作气体中过量的氧原子覆盖在颗粒生长表面,阻碍各核之间的合并,长大,从而使得晶粒尺寸在溅射气压升高时,没有太大变化。

汽车领域DPC陶瓷基板.jpg

二,溅射功率对磁控溅射镀膜质量的影响

相同溅射功率(150W),不同溅射气压,随着溅射气压的升高,薄膜衍射峰逐渐增多,这就说明薄膜的相组成增多。同时随着气压的升高,薄膜的结晶情况越来越明显,但薄膜中开始出现新的衍射峰衍射峰,这主要是因为随着气压的升高,原子散射率增大,导致薄膜中镁、锆等元素减少,薄膜中各元素摩尔比发生变化的结果。

三,溅射气压对薄膜介电常数的影响

      溅射气压升高,介电常数呈上升趋势,介电损耗呈现下降趋势,随着溅射气压升高,薄膜的介电常数向最优化靠近,由于陶瓷材料的介电性能与材料中的空位缺陷密切相关,随着溅射气压的升高,薄膜中的空位缺陷减少,从而使得其介电性能提高。

四,溅射功率对薄膜显微结构的影响

      相同的溅射气压,随着溅射功率的升高,薄膜晶粒尺寸没有太大变化,晶粒结晶度越来越高,晶粒中逐渐出现明显的棱边,薄膜致密性逐渐升高。溅射功率不断升高,一定程度会使得衬底温度升高,薄膜结构越发精密,表面更加平整;同时高溅射功率可以提高原子沉积到基片表面的扩散能力,部分高能用溅射原子还将造成基片表面出现缺陷,形成新的成核中心,并使得薄膜表面的晶粒缓慢长大。因此,溅射功率增大时,结晶度和致密性得到了提高。

DBC陶瓷基板.JPG

五,溅射功率对薄膜相结构的影

       相同溅射气压(5Pa),不同溅射功率,结果也不同。随着溅射功率增大,衍射峰增多,晶化效果逐渐明显。

六,溅射功率对薄膜介电性能的影响

       测试频率1Mhz,相同溅射气压,不同溅射功率时,对介电性能有影响。溅射功率增大,薄膜结晶度和致密度提高,薄膜介电常数增大,介电损耗降低,在溅射功率达到200w时,薄膜介电性能达到最优值。

        由此可见,陶瓷基板薄膜磁控溅射技术,陶瓷薄膜质量的影响方面很多,不同气压,不同溅射功率、都会影响镀膜质量和结果。要做好陶瓷基板磁控溅射技术,对技术的把控要求较高。金瑞欣是陶瓷电路板生产厂家,有十多年PCB行业,三年以上陶瓷电路板制作经验,陶瓷基板加工技术工艺成熟,设备先进,欢迎咨询。

  


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