真空蒸着めっきの性能を左右する要因

1. 蒸発速度は蒸着されたコーティングの特性に影響します

蒸着速度は蒸着膜に大きな影響を与えます。低い堆積速度によって形成されるコーティング構造は緩く、大きな粒子の堆積が生じやすいため、コーティング構造の緻密性を確保するためにより高い蒸発速度を選択することが非常に安全です。真空チャンバー内の残留ガスの圧力が一定であれば、基板への衝突速度は一定の値となる。したがって、より高い堆積速度を選択した後の堆積膜に含まれる残留ガスは減少し、残留ガス分子と蒸着膜粒子との間の化学反応が減少する。したがって、蒸着膜の純度を向上させることができる。成膜速度が速すぎると、膜の内部応力が増大し、膜中の欠陥が増加し、膜の破断につながる可能性があることに注意してください。特に反応性蒸着の場合、反応ガスと蒸着膜材料の粒子を十分に反応させるために、より低い成膜速度を選択することができます。もちろん、材料が異なれば、選択される蒸発速度も異なります。実際の例として、反射膜の蒸着の場合、膜厚が 600×10-8cm、蒸着時間が 3 秒の場合、反射率は 93% になります。ただし、同じ膜厚条件で蒸着速度を遅くすると成膜完了までに10分程度かかります。このときの膜厚は同じである。ただし、反射率は68%まで低下しています。

2. 基板温度は蒸着コーティングに影響します

基板温度は蒸着膜に大きな影響を与えます。基板温度が高いと基板表面に吸着した残留ガス分子が除去されやすくなります。特に水蒸気分子の除去がより重要です。また、温度が高くなると物理吸着から化学吸着への変化が促進されやすくなるだけでなく、粒子間の結合力も増大します。さらに、蒸気分子の再結晶化温度と基板温度の差を小さくすることもできるため、膜ベースの界面の内部応力が減少または除去されます。また、基板温度は膜の結晶状態に関係するため、基板温度が低い、または加熱を行わない条件下では非晶質または微結晶の被膜を形成しやすい場合が多い。逆に温度が高いと結晶質の被膜が形成されやすくなります。基板温度を上げることも、コーティングの機械的特性の改善に役立ちます。もちろん、コーティングの蒸発を防ぐために基板温度が高すぎてはいけません。

3. 真空チャンバー内の残留ガス圧力はフィルムの特性に影響を与えます

真空チャンバー内の残留ガスの圧力はメンブレンの性能に大きな影響を与えます。圧力が高すぎる残留ガス分子は蒸発粒子と衝突しやすいだけでなく、基板上の人の運動エネルギーを減少させ、膜の密着性に影響を与えます。さらに、残留ガス圧力が高すぎると、フィルムの純度に重大な影響を及ぼし、コーティングの性能が低下します。

4. 蒸着膜に及ぼす蒸着温度の影響

膜の性能に対する蒸発温度の影響は、温度による蒸発速度の変化によって示されます。蒸発温度が高いと気化熱は減少します。膜材料が蒸発温度を超えて蒸発すると、わずかな温度変化でも膜材料の蒸発速度が急激に変化する可能性があります。したがって、蒸着源が加熱されたときの大きな温度勾配を避けるために、膜の堆積中に蒸発温度を正確に制御することが非常に重要です。昇華しやすいフィルム素材の場合、蒸着等のヒーターとなる素材そのものの選定も非常に重要です。

5. 基板とコーティングチャンバーの洗浄状態はコーティングの性能に影響します

基板とコーティングチャンバーの清浄度がコーティングの性能に与える影響は無視できません。これは、堆積膜の純度に重大な影響を与えるだけでなく、膜の密着性も低下させます。したがって、真空成膜プロセスでは、基板の清浄化、真空成膜チャンバーおよびその関連部品（基板フレームなど）の洗浄処理、表面の脱ガス処理が不可欠な工程となります。