Il processo di placcatura posteriore si riferisce al processo di deposito di uno o più strati di transizione metallo/lega sul lato posteriore non-spruzzato del target di sputtering tramite rivestimento sottovuoto e altre tecnologie per migliorare la forza di legame tra il target e la piastra di supporto. Ciò non solo migliora la qualità del rivestimento del target, ma ne prolunga anche la durata.
Cos'è la "placcatura posteriore"?
I target di sputtering sono tipicamente strutturati come un "corpo target" (il componente principale utilizzato per la deposizione tramite sputtering, come target in ceramica di allumina, rame o molibdeno) e una "piastra di supporto" (un substrato utilizzato per supportare il target e distribuire il calore, tipicamente realizzato in leghe di rame o alluminio). I due sono uniti insieme tramite saldatura o incollaggio.
La "placcatura posteriore" prevede il deposito di uno strato di un materiale specifico (solitamente un metallo con buona conduttività elettrica o termica, come rame, alluminio o argento) sul lato posteriore del bersaglio di sputtering (la superficie non-lavorativa opposta alla superficie di sputtering) tramite deposizione fisica da vapore (PVD) o altri metodi. Questo crea una struttura composita a tre-strati: "corpo target - strato di placcatura posteriore - piastra di supporto." Questo rivestimento non partecipa all'effettivo processo di deposizione del film sottile, ma ha un impatto significativo sulle prestazioni complessive e sulla durata del target.
Le funzioni principali della placcatura posteriore
1. Trasferimento di calore migliorato e dissipazione del calore migliorata
Durante il processo di sputtering, la superficie target viene bombardata da ioni ad alta-energia e circa il 70% dell'energia viene convertita in calore, provocando un brusco aumento della temperatura target. Rivestendo la parte posteriore del target con un materiale altamente conduttivo termicamente, il contatto termico tra il target e la piastra di supporto di raffreddamento può essere significativamente migliorato, accelerando il trasferimento di calore dal target al sistema di raffreddamento e controllando efficacemente la temperatura operativa.
2. Migliorare il contatto elettrico e garantire la stabilità della scarica
Lo sputtering del magnetron si basa sulla formazione di una scarica di plasma stabile sulla superficie del bersaglio. Il rivestimento posteriore è generalmente costituito da un materiale altamente conduttivo per ridurre la resistenza di contatto, garantire una distribuzione uniforme della corrente e migliorare la stabilità della scarica. Ciò è particolarmente importante nello sputtering ad alta-potenza (come HIPIMS).
3. Miglioramento del legame meccanico e prevenzione della caduta del bersaglio
I bersagli vengono generalmente fissati su piastre di supporto metalliche mediante brasatura o pressatura meccanica. Gli spazi microscopici tra il target e la piastra di supporto, o un legame debole, possono facilmente portare alla delaminazione o al distacco in caso di cicli termici e vibrazioni meccaniche. Il rivestimento posteriore funge da "strato di transizione", migliorando la bagnabilità e l'adesione tra il target e la piastra di supporto.
4. Prevenire la contaminazione e l'ossidazione
Alcuni materiali target reagiscono facilmente con l'ossigeno o il vapore acqueo nell'aria ad alte temperature, formando uno strato di ossido che influisce sull'efficienza dello sputtering e sulla purezza della pellicola. Il rivestimento posteriore può fungere da barriera fisica per isolare la parte posteriore del bersaglio dall'ambiente esterno e prevenire l'ossidazione e la contaminazione. È particolarmente importante durante lo stoccaggio e il trasporto del bersaglio.
Processi tipici di rivestimento-del retro
1. Magnetron Sputtering: un bersaglio in rame o alluminio viene utilizzato per depositare uno strato conduttivo sul retro del bersaglio. Questo metodo è adatto per applicazioni su aree estese-che richiedono elevata uniformità.
2. Galvanotecnica o placcatura chimica: adatta per substrati conduttivi e ha un costo relativamente basso-, ma richiede un attento controllo dello stress del rivestimento.
3. Spruzzatura termica: questo metodo, come la spruzzatura al plasma, è adatto per forme complesse o per la deposizione di strati spessi, ma può comportare una maggiore ruvidità superficiale.
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Idee sbagliate comuni
1. Un rivestimento posteriore-più spesso è sempre preferibile?
Non necessariamente. I rivestimenti posteriori- eccessivamente spessi possono introdurre stress da disadattamento da espansione termica, con conseguente fessurazione. Tipicamente, lo spessore è controllato tra pochi micron e decine di micron, richiedendo un'ottimizzazione in base al coefficiente di dilatazione termica del materiale.
2. Tutti i target necessitano di rivestimento-posteriore?
Non necessariamente. Per applicazioni di sputtering su piccola-scala, a bassa-potenza o di-durata breve, il rivestimento-posteriore potrebbe non essere necessario. Tuttavia, nelle applicazioni industriali che richiedono potenza elevata, aree estese e lunga durata, il rivestimento-posteriore è diventato lo standard.
3. Il backplating-incide sull'utilizzo target?
La placcatura-di per sé non consuma materiale sputtering. Invece, migliora l’utilizzo complessivo aumentando la stabilità e la durata.
Conclusione
Sebbene il rivestimento-posteriore dei target di sputtering non partecipi direttamente alla deposizione del film sottile, è fondamentale per garantire processi di sputtering stabili, efficienti e di lunga durata-. Migliorando la conduttività termica, ottimizzando il contatto elettrico, potenziando la forza di adesione e prevenendo la contaminazione, migliora in modo completo la durata di servizio del target (estendendola di 2-3 volte), la qualità del rivestimento (riducendo il tasso di difetti) e la stabilità del processo (riducendo il rischio di tempi di inattività). I futuri progressi tecnologici consentiranno allo sputtering del magnetron di sostituire i tradizionali processi di evaporazione per la deposizione del rivestimento posteriore, consentendo tolleranze di spessore entro ± 0,5 μm e ottimizzando ulteriormente le prestazioni target. Se hai domande sui dettagli di questo prodotto o sui tempi di consegna, non esitare a contattarci all'indirizzo admin@fanmetalloy.com. Attendiamo con ansia il tuo messaggio.
