如果有人问你，电镀是什么？你会怎么回答？

有人说是水电镀，有人说是真空镀。到底哪个对呢？实际上，在不同的行业“电镀”代表不同的意思。例如在现在的手机行业里，水电镀很少有应用，在很多人的脑海里，电镀一般指的真空镀，而在卫浴行业，水电镀的应用很多，当然一般的电镀指的水电镀。

水电镀和真空镀都属于镀膜，让我们从镀膜的分类说起，看看各类镀膜之间的区别是什么。

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电镀产品

镀膜按成型方法分类如下：

1. 固相法：--- >化学变化

2. 液相法：--- >化学变化

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其中常用的镀膜方式有：水电镀、阳极氧化、真空蒸镀、真空溅镀、离子镀。接下来，将从CMF工程师的角度，对上述镀膜方法逐一讲解。

■水电镀法：

工艺关键词：阳极溶解、阴极附着、电化学反应

水电镀法主要应用于打造高反射镜效果、增加附着层等，其优点是可镀大面积，成本低，缺点是电解液毒性高，工业污染大。

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水电镀产线

■阳极氧化法：

工艺关键词：金属氧化成膜、电化学反应

阳极氧化亦可做成Ta2O2、TiO2、ZrO2、Nb2O5、HfO2、WO3等，主要用作保护膜或着色装饰膜。

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阳极氧化产品

■真空蒸镀又称热蒸发蒸镀法

工艺关键词：高温溶解蒸发、沉积后覆膜

依薄膜材料之加热方式之不同，真空蒸镀又可分为间接加热型与直接加热型。

1. 间接加热型：只针对蒸发源加热，间接使其上之薄膜材料因热而蒸发；

2. 直接加热型：利用高能粒子（电子束，电浆或镭射）或高频，直接使置于蒸发源上之薄膜材料升温而蒸发；

*为避免蒸发源（容器）随着薄膜材料一同被蒸发，蒸发源材质的熔点一定要高于薄膜材料的沸点。

蒸镀原理

■电阻加热蒸镀法

主要利用电流通过电阻时会产生热能来对薄膜材料间接加热。装置如下：

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电阻加热蒸镀法

电阻加热法的缺点：

1. 需先加热蒸发源再传热给薄膜材料，蒸发源易与材料起作用或引升杂质；

2. 蒸发源加热温度有限，对高熔点之氧化物大多无法熔融蒸镀；

3. 蒸镀速度有限；

4. 如镀膜材料为化合物，则有分解之可能；

5. 膜质不硬，密度不高，附着性较差。

■溅镀

工艺关键词：电离惰性气体轰击靶材、靶材脱落沉积冷却成膜

溅镀的原理，是镀膜机腔体抽真空，直接以薄膜材料（靶材）当做电极，利用电极间见通电5KV~15KV产生的电浆轰击靶材，同时通入气体，气体发生离子化，粒子在电浆内移动，离子撞击靶材并使靶材表面原子脱离进而沉积在基板上，冷却浓缩成薄膜。

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■磁控溅镀

在直流溅镀或射频溅镀的基础上改进电极结构，亦即再把阴极内侧装置一永久磁铁，并使磁场方向垂直于极暗区电场方向，以便用磁场约束带电粒子的运转，这种溅射法称为磁控溅射

磁控溅射原理图

由于磁场的作用力与电子的运转方向垂直，将形成电子回旋运动的向心力，此时中性物种间的撞击机率提高，始之在较低的压力下即能制作薄膜。

除了低压外，磁控溅射的另两项有优点就是高速，低温，因此也称之为高速低温溅镀法。

但是磁控溅镀也存在一些问题，如就平板磁控电极磁控电极而言，靶材中央及周边不为垂直于电厂的磁场分量越来越小，亦即与靶材表面平行的磁场分量小，使得在靶材表面的一个环形区域被溅射的异常快，而中央和边缘处溅射的少，如此下去便会出现W形侵蚀谷，使的靶材利用率降低，并且可能对薄膜的均匀性产生影响。

■离子镀

工艺关键词：真空气体放电、解离靶材、轰击基材

主要原理是利用气体放电现象，将薄膜材料解离成离子状态，而后沉积于基板上。

离子镀的基本镀膜系统为PVD系统，只是多加入反应性气体，使其与蒸发后的薄膜材料反应，而后沉积在基板上形成化合物，所以薄膜镀层的组成成分与原薄膜材料不同，是基材靶材的化合物。

离子镀基本上包括三个步骤 ：

1. 将固态原子变成气态原子：可用真空蒸镀之各种蒸发源及各种溅射机制达到此一目的；

2. 将气态原子变成离子态,以提高原料的离子化程度(通常可达1%)：可用各种离子元传送能量给原料原子,以达到始之离子化的程度；

3. 提升离子态原料所带的能量以提高薄膜的品质：可在基本上加上适当负偏压,以达到加速离子的能力。

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离子镀原理

离子镀的特点如下:

1. 离子镀可在较低温度600度下进行；

2. 附着性良好；

3. 绕射性良好-带电原子能达到基本的所有表面而沉积镀层；

4. 沉积速度快,可达1~5um,而一般二级板型溅射速度只有0.01~1.0um/min；

5. 加工性及薄膜材料的选择性广,可加工除金属外,陶瓷,玻璃 ,塑胶均可,而薄膜材料的选择也很广泛,金属,合金,化合物皆可。

CMF | 表面处理工艺－PVD

PVD三大分类技术特性比较

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北京品智同创工业产品设计公司致力于为客户提升产品附加值的工业设计公司，综合运用技术成果及工学美学经济学心理学对产品功能结构外观进行创新设计，主要为客户提供产品创新设计服务，助力河北工业设计雄安新区与石家庄站。

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