Procesos centrales:
- Sputtering con magnetrón al vacío (capas ultra-finas/finas/medianas-gruesas)
- Capa inferior de galvanoplastia + proceso compuesto de pulverización catódica con magnetrón (capas gruesas)
Tipos de objetivos de aleación de níquel:
NiCr, NiTi, NiCu, NiCrAl (parámetros generales; se pueden realizar ajustes menores según composiciones de aleaciones específicas)
Materiales de sustrato:
Cobre / Molibdeno / Titanio / Grafito (sustratos objetivo de uso común)
Espesor del recubrimiento frente a características y aplicaciones del proceso
| Rango de espesor de recubrimiento | Características clave del proceso | Entornos de aplicación típicos | Tipos de objetivos representativos |
|---|---|---|---|
| Capa ultra-fina (0,1–1 μm) | Baja tasa de farfulla; requiere un control preciso del poder y del tiempo de deposición; uniformidad de espesor muy alta | 1. Capas de modificación de superficie para objetivos de chips semiconductores para mejorar la resistencia a la oxidación; 2. Capas de transición para objetivos de recubrimiento óptico para mejorar la reflectividad óptica; 3. Recubrimientos anticorrosión para objetivos electrónicos de precisión utilizados en entornos levemente corrosivos |
Objetivos de aleación de NiCr (semiconductores); Objetivos de aleación de NiTi (aplicaciones ópticas) |
| Capa fina (1–10 μm) | Equilibra la uniformidad y el costo del recubrimiento; adecuado para procesos de pulverización catódica con magnetrón o galvanoplastia + pulverización catódica | 1. Capas de unión para objetivos de magnetrón planos para conectar el material del objetivo con placas de respaldo (por ejemplo, respaldo de cobre); 2. Capas funcionales para objetivos fotovoltaicos para mejorar la conductividad eléctrica; 3. Capas protectoras para objetivos de recubrimiento al vacío convencionales en condiciones de carga media- |
objetivos de aleación de NiCu (fotovoltaica); objetivos de níquel puro (capas de unión) |
| Capa mediana-de espesor (10–30 μm) | Requiere pulverización catódica segmentada para evitar un aumento excesivo de temperatura; Se recomienda recocido post-deposición para aliviar la tensión interna. | 1. Capas-resistentes al desgaste para objetivos giratorios para extender la vida útil en aplicaciones de pulverización catódica de alta-potencia; 2. Recubrimientos protectores para objetivos-resistentes a la corrosión en ambientes húmedos o ligeramente ácidos/alcalinos; 3. Capas base para objetivos de pulverización térmica para mejorar la adhesión del revestimiento al sustrato |
Objetivos de aleación de NiCrAl (resistencia al desgaste); Objetivos de aleación de NiMo (resistencia a la corrosión) |
| Capa gruesa (30–50 μm) | Capa inferior de galvanoplastia combinada con espesamiento por pulverización catódica para reducir el tiempo y el costo general de la pulverización catódica. | 1. Capas-portantes de carga para objetivos de revestimiento industrial-de alta potencia utilizados en pulverización catódica continua a largo plazo-; 2. Capas protectoras para objetivos que operan en ambientes extremadamente corrosivos (por ejemplo, aplicaciones marinas); 3. Capas de corrección de planitud para objetivos-de gran tamaño |
Blancos de aleación de NiTi (recubrimiento industrial); Objetivos de aleación de NiCr (ambientes extremos) |
III. Consideraciones clave para hacer coincidir el proceso y el espesor del recubrimiento
1. Control de uniformidad del espesor
El espesor del recubrimiento en toda la superficie objetivo debe controlarse dentro de±5%. Una desviación excesiva puede provocar una erosión desigual del objetivo durante la pulverización catódica, lo que afecta negativamente la calidad del recubrimiento. La uniformidad se puede mejorar optimizando la distancia entre el objetivo-y-el sustrato y utilizando sustratos giratorios.
2. Relación entre la composición del revestimiento y el espesor
- Paracapas ultrafinas-(< 1 μm), se prefieren los recubrimientos de níquel de un solo-componente para evitar la segregación de elementos de aleación.
- Parathicker layers (> 10 μm), se pueden utilizar recubrimientos de aleación de níquel multi-para cumplir requisitos funcionales como la resistencia al desgaste o la corrosión.
3. Impacto del entorno de aplicación en el espesor del recubrimiento
- Aplicaciones de pulverización catódica de alto-desgaste o alta-potencia→ Recubrimientos de espesor medio-o grueso (10–50 μm)
- Electrónica de precisión y aplicaciones ópticas.→ Recubrimientos ultrafinos o finos (0,1 a 10 μm)
- Ambientes corrosivos más agresivos→ Recubrimientos más gruesos combinados con aleaciones de níquel-resistentes a la corrosión (p. ej., NiCr, NiMo)
