Круглые серебряные мишени для напыления СрЦМ-1.8-0.9 в Минске


Круглые серебряные мишени для напыления СрЦМ-1.8-0.9

Круглые серебряные мишени для напыления СрЦМ-1.8-0.9 — это прецизионные расходные элементы для процессов физического осаждения из газовой фазы (PVD), применяемые в вакуумных установках магнетронного и электронно-лучевого напыления. Материал изготовлен из серебряного сплава марки СрЦМ-1.8-0.9, легированного цирконием (1,8 %) и медью (0,9 %), что обеспечивает повышенную твёрдость и термостойкость по сравнению с чистым серебром.

Мишени данной марки предназначены для формирования тонкоплёночных покрытий с высокими требованиями к электропроводности, отражательной способности и коррозионной стойкости. Легирующие компоненты подавляют миграцию зерен при высоких температурах распыления, что критично при длительных технологических циклах и высоких плотностях мощности на катоде.

Технические характеристики и геометрия

Круглые мишени СрЦМ-1.8-0.9 изготавливаются методом вакуумной плавки с последующей деформацией и механической обработкой. Структура материала — мелкозернистая, без пор и раковин, что исключает дугообразование и нестабильность плазменного разряда в процессе напыления. Плотность сплава составляет 10,4–10,5 г/см, удельное электрическое сопротивление — 1,9–2,1 мкОмсм.

Геометрические параметры мишеней подбираются под конкретные модели магнетронов. Типовой диапазон диаметров — от 50 до 300 мм, толщина — от 3 до 12 мм. Допуск на плоскостность — не более 0,05 мм, шероховатость рабочей поверхности Ra 1,6 мкм. Отклонение по диаметру не превышает 0,1 мм, что обеспечивает плотное прилегание к охлаждаемому катодному узлу без дополнительной механической подгонки.

ПараметрЗначениеМетод контроляТиповой размерПрименение
Диаметр50–300 ммМикрометраж100 ммМагнетронные распылительные системы
Толщина3–12 ммШтангенциркуль6 ммЭлектронно-лучевые испарители
Шероховатость Ra 1,6 мкмПрофилометр1,2 мкмОптические отражающие слои
Плотность10,4–10,5 г/смГидростатическое взвешивание10,45 г/смКонтакты и коммутационные элементы

Эксплуатационные свойства и режимы распыления

Сплав СрЦМ-1.8-0.9 демонстрирует стабильную скорость распыления в диапазоне мощностей 5–20 Вт/см при постоянном токе и 10–40 Вт/см при импульсном питании. Максимальная рабочая температура поверхности мишени без деградации структуры достигает 450 C. При превышении этого порога возможно образование интерметаллидных фаз, снижающих эффективность распыления.

Ключевое преимущество мишеней данной марки — равномерность эрозии по площади рабочей поверхности. Коэффициент использования материала достигает 35–40 % для стандартных магнетронов с кольцевым магнитным полем. Это сокращает удельный расход серебра на единицу площади покрытия и увеличивает межсервисный интервал вакуумной камеры.

Напылённые плёнки из СрЦМ-1.8-0.9 характеризуются адгезией к подложкам из кремния, стекла, керамики и нержавеющей стали на уровне 8–12 МПа по методу скретч-теста. Микротвёрдость покрытия составляет 90–120 HV, что выше показателей чистого серебра (60–70 HV) и обеспечивает повышенную стойкость к абразивному износу в условиях циклических механических нагрузок.

Области применения

Мишени СрЦМ-1.8-0.9 востребованы в производствах, где требуется сочетание высокой электропроводности и устойчивости к окислению при повышенных температурах эксплуатации:

  • Напыление контактных площадок и токоведущих дорожек в полупроводниковой микроэлектронике;
  • Формирование отражающих слоёв в светодиодных и лазерных компонентах;
  • Металлизация керамических подложек в силовой электронике;
  • Создание антимикробных покрытий в медицинском оборудовании;
  • Нанесение электродов на пьезоэлементы в акустических системах;
  • Декоративно-защитные покрытия в оптическом приборостроении.

Для вакуумных систем с остаточным давлением 10–10 Па мишени поставляются с подготовленной поверхностью, не требующей предварительной зачистки перед установкой. При использовании в установках с распылением в реактивной атмосфере (Ar/O) рекомендуется предварительный прогрев мишени при мощности 30 % от рабочей в течение 10–15 минут для удаления адсорбированных газов.

Вопросы и ответы

Какая максимальная плотность мощности допустима для мишеней СрЦМ-1.8-0.9?

При постоянном токе — до 20 Вт/см, при импульсном питании — до 40 Вт/см. Превышение этих значений приводит к локальному перегреву и нестабильности дуговых разрядов.

Какой коэффициент использования материала у круглых мишеней данной марки?

Для магнетронов с кольцевой магнитной системой — 35–40 %. При использовании сбалансированных магнитных полей с вращением катода показатель может достигать 50 %.

Требуется ли специальная подготовка мишени перед первым циклом напыления?

Рабочая поверхность поставляется с шероховатостью Ra 1,6 мкм и обезжиренной. Достаточно протереть поверхность изопропиловым спиртом и провести 10–15-минутный прогрев при пониженной мощности.

Какие подложки совместимы с покрытиями из СрЦМ-1.8-0.9?

Плёнки демонстрируют стабильную адгезию к кремнию, термически выращенному SiO, алюмооксидной керамике, стеклу и полированным поверхностям нержавеющей стали. Для полимерных подложек требуется промежуточный адгезионный подслой.