تُعد أهداف رش التيتانيوم المطلية بطبقة PVD المتعددة-من المواد الرئيسية المستخدمة في عمليات الطلاء بالأيونات المتعددة-في تقنية الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD). إنها تستخدم في المقام الأول تفريغ القوس الكهربائي لتبخير وتأيين أهداف التيتانيوم عالية النقاء-، وتشكيل أيونات معدنية مترسبة على سطح الركيزة، وبالتالي توليد أغشية كثيفة وعالية الالتصاق من التيتانيوم أو مركبات التيتانيوم. تُستخدم هذه العملية على نطاق واسع في أشباه الموصلات ولوحات العرض وتقوية الأدوات والطلاءات الزخرفية.
1. الخصائص الأساسية لأهداف رش التيتانيوم المطلية بقوس متعدد PVD
متطلبات النقاء العالية: يؤثر نقاء هدف رش التيتانيوم بشكل مباشر على جودة الفيلم. تتطلب التطبيقات الصناعية عادةً محتوى من التيتانيوم أكبر من أو يساوي 99.6%، بينما تتطلب تطبيقات درجة أشباه الموصلات -مستويات 5N (99.999%) أو حتى 6N، مع التحكم في الشوائب حتى مستوى ppb لتجنب فشل الهجرة الكهربائية.
خصائص فيزيائية ممتازة:
الكثافة: الكثافة النظرية 4.51 جم/سم3. تعمل الكثافة العالية على تقليل المسامية وتحسين كفاءة الرش وتعزيز تجانس الفيلم.
خصائص فيزيائية ممتازة: حجم الحبوب: تساهم الحبوب الدقيقة والموزعة بشكل موحد (أقل من أو يساوي 50 ميكرومتر) في الحصول على طبقة رقيقة ناعمة، مما يلبي متطلبات الأجهزة -المتطورة لتسطيح الأغشية الرقيقة.
موصلية حرارية جيدة واستقرار ميكانيكي: يجب أن تتحمل أهداف الرش المصنوعة من التيتانيوم-القصف القوسي ذي درجات الحرارة العالية، وأن تتمتع بموصلية حرارية جيدة ومقاومة للتشقق الناتج عن الإجهاد الحراري، مما يضمن التشغيل المستقر على مدى فترات طويلة.
يعتمد اختيار هدف رش التيتانيوم المناسب لطلاء القوس المتعدد -PVD على مطابقة المعلمات الأساسية مثل النقاء والكثافة وحجم الحبيبات والتجانس الدقيق وتوافق العملية مع سيناريو التطبيق المحدد. تختلف متطلبات الأداء بشكل كبير عبر المجالات المختلفة، بما في ذلك أشباه الموصلات، والبصريات، وتقوية الأدوات، والطلاءات الزخرفية، مما يستلزم الاختيار المستهدف.
I. تصنيع أشباه الموصلات (يفضل درجة نقاء عالية)
متطلبات النقاء: أكبر من أو يساوي 99.995% (4N5)،-تتطلب العمليات المتطورة أكبر من أو تساوي 99.999% (5N)، وشوائب مثل Fe وO وC يتم التحكم فيها ضمن 1–30 جزء في المليون، والعناصر المشعة مثل اليورانيوم والثوريوم أقل من 0.01 جزء في المليون.
الكثافة والتحكم في العيوب: كثافة أكبر من أو تساوي 99.5%، مما يقلل المسامية والشوائب، ويتجنب تلوث الرقاقة أثناء الرش.
توحيد الحبوب: حجم الحبوب أقل من أو يساوي 50 ميكرومتر، وانحراف التوزيع أقل من 20%، مما يضمن اتساق سمك الفيلم وتلبية متطلبات الأسلاك النانوية.
التطبيقات النموذجية: يستخدم لترسيب طبقات حاجز TiN وطبقات الاتصال TiSi₂ لمنع انتشار النحاس وتحسين موثوقية الجهاز.
ثانيا. الأجهزة البصرية وأجهزة العرض (تجانس عالي + خشونة منخفضة)
نوع الهدف: يمكن استخدام أهداف التيتانيوم النقي أو أهداف TiO₂ للتفاعل وتوليد أغشية رقيقة من TiO₂ في جو من الأكسجين.
جودة السطح: خشونة السطح أقل من أو تساوي 0.1 ميكرومتر، خالي من الشقوق والمسام، مناسب -لمتطلبات الطلاء عالية الدقة.
خصائص الفيلم: باستخدام معامل الانكسار العالي وخصائص التحفيز الضوئي لـ TiO2، يمكن تحضير أفلام مضادة-للانعكاس، وزجاج ذاتي التنظيف، ومكونات بصرية AR/VR.
معلمات العملية: التحكم الدقيق في معدل تدفق الأكسجين والطاقة مطلوب لتجنب بقايا التيتانيوم أو الأفلام المسامية.
ثالثا. تقوية الأداة والعفن (صلابة عالية + مقاومة التآكل)
نوع الطلاء: تحسين صلابة السطح (حتى 2000-3000 فولت) ومقاومة الحرارة لأدوات القطع من خلال الطلاءات المركبة مثل TiN وTiCN وTiAlN.
أداء المادة المستهدفة: يُسمح بنقاء أقل قليلاً (أكبر من أو يساوي 99.6%)، ولكن يلزم التوصيل الحراري الجيد والمقاومة القوية للصدمات الحرارية لتحمل درجات الحرارة العالية لتفريغ القوس المتعدد-.
التأثيرات العملية: يمكن للطلاء إطالة عمر الأداة بمقدار 3 إلى 5 مرات، وهو مناسب للظروف القاسية مثل القطع الجاف والتصنيع عالي السرعة-.
رابعا. طلاء ديكور (لون يمكن التحكم فيه + تكلفة معتدلة)
التحكم في اللون: يتفاعل هدف التيتانيوم مع النيتروجين لينتج طبقة -أصفر ذهبي من TiN؛ يمكن أن يؤدي ضبط نسبة الغاز إلى الحصول على الذهب الوردي (TiCN) أو الأزرق أو الأرجواني (لون تداخل TiO₂).
اعتبارات التكلفة: يمكن استخدام هدف من التيتانيوم النقي بنسبة 99.6%، مما يقلل من تكاليف المواد مع الاستمرار في تلبية متطلبات الطلاء للأجزاء الخارجية.
التطبيقات: يستخدم على نطاق واسع للمعالجة السطحية للساعات، وأغلفة الهواتف المحمولة، وأجزاء الأجهزة، وإكسسوارات الحمام، وما إلى ذلك.
الوسم : مادة رش التيتانيوم المطلية بالقوس المتعدد -PVD، الشركات المصنعة لمواد الرش التيتانيوم المطلية بالقوس المتعدد -والموردين والمصانع في الصين
