در این فرایند برای ذوب فلزاتی نظیر آلومینیوم و مس که نقطه ذوبی کمتر از 1500 درجه سانتیگراد دارند، از فیلامان تنگستنی استفاده میشود (مطابق شکل زیر). بدین صورت که بعد از رسیدن فشار محفظه به محدوده 5-10 تور، از طریق الکترود مسی (دارای آبگرد)، جریان بالایی (در حدود 100 تا 200 آمپر) به بوته تنگستنی اعمال شده و موجب تبخیر مواد هدف (تارگت) که در داخل بوته قرار گرفته است، میشود. لذا با تبخیر مواد هدف، پوشش نازکی بر زیرلایه تشکیل شود. از عواملی که سبب کنترل سرعت رسوبگذاری در این روش خواهند شد، دمای ذوب ماده هدف، مقدار جریان اعمالی و فشار محفظه است.
طرحوارهای از روش رسوبگذاری فیزیکی از فاز بخار با استفاده از تبخیر حرارتی.
لازم به ذکر است که در این روش صرفاً دمای بوته افزایش مییابد و مواد تبخیری دمای چندانی نداشته و تاثیری در افزایش دمای زیرلایه را نخواهد داشت. لذا از این روش، میتوان برای لایهنشانی قطعات با نقطه ذوب پایین از جمله قطعات پلاستیکی استفاده نمود.
الف) مزایای روش تبخیر حرارتی
- تجهیزات و سامانه ارزانقیمت نسبت به سایر روشهای PVD
- مواد هدف (تارگت) ارزانقیمت و در دسترس
- سرعت لایهنشانی قابل کنترل
- پایین بودن دمای محفظه در حین فرآیند (امکان لایهنشانی روی قطعات پلاستیکی)
ب) معایب روش تبخیر حرارتی
- تراکم کم پوشش به دلیل پایین بودن انرژی مواد تبخیر شده ( eV5/0-1/0)
- چسبندگی ضعیف مواد لایهنشانی شده به زیرلایه
- عدم امکان تبخیر و لایهنشانی مواد فلزی دیرگداز
- امکان حضور ناخالصی جزئی از مواد بوته به ترکیب شیمیایی پوشش
ج) کاربردهای صنعتی روش حرارتی
علیرغم چسبندگی ضعیف این روش، استفاده از این پوشش در مواردی که قطعه پوشششده در دسترس و در مواجهه با سایش قرار نداشته مناسب و کاربردی میباشد. بهعنوان مثال پوششدهی فلز آلومینیوم بر جداره داخلی کاسه چراغ اتومبیل و پرژکتور با هداف افزایش بازتاب بیشتر نور استفاده میشود. همچنین از این روش برای پوششدهی مواد رسانا نظیر طلا و مس بر مدارات الکترونیکی استفاده میشود.
* آشنایی با انواع دیگر روشها را در مقالات دیگر دنبال کنید...
