Chromium Target Basic Info

I. Kernematerialeegenskaber (materialekerneegenskaber)

1. Renheds- og urenhedskontrol

    Høj renhedsstandard:Renheden af ​​industriel-kvalitetkromrørsmåler typisk 99,5 % (Cr99,5) til 99,995 % (Cr99,995), mens den for high-elektroniske felter (såsom halvlederbelægning) skal nå 99,999 % (5N) eller derover. Indholdet af urenhedselementer (jern, silicium, aluminium, oxygen, kulstof) er strengt kontrolleret inden for 10-100 ppm (se ASTM F1367, YS/T 1220 standarder).

Impurity influence: Low purity (such as Cr99.0 or below) chromium tube targets are prone to pinholes and defects in the coating layer due to impurity precipitation; excessive oxygen content (>500 ppm) vil øge skørheden af ​​målmaterialet, og under sputtering er det tilbøjeligt til "målforgiftning", hvilket påvirker ensartetheden af ​​belægningen.

2. Krystalstruktur og tæthed

    Krystalform:Rent chrom har en krops-centreret kubisk (BCC) krystalstruktur, som er stabil ved stuetemperatur og ikke har nogen isomorfismetransformation. Derfor er chromrørmål ikke tilbøjelige til intern stress på grund af faseændring under bearbejdning og sputtering.

    Krav til tæthed:Den teoretiske densitet er 7,19 g/cm³, og den relative tæthed af kromrørsmålet efter sintring og formning skal være større end eller lig med 98 % (for high-applikationer, større end eller lig med 99 %), med en densitetsensartethedsafvigelse på mindre end eller lig med ±0,5 %. Målmaterialer med lav-densitet har porer, og under sputtering er de tilbøjelige til at "partikelsprøjt", hvilket resulterer i partikelforurening på belægningsoverfladen.

II. Fysiske og mekaniske egenskaber (fysiske og mekaniske egenskaber)

1. Mekaniske egenskaber

      Hårdhed:Vickers-hårdheden (HV) af udglødede kromrørsmål er cirka 160-200, og efter kold behandling kan hårdheden øges til HV 250-300. Den højere hårdhed gør den mindre tilbøjelig til at deformeres under installation og sputtering, men det øger også bearbejdningsbesværet (specielle skæreværktøjer er påkrævet).

      Skørhed og sejhed:Chrom er et typisk skørt metal med lav slagstyrke ved stuetemperatur (mindre end eller lig med 10J/cm²) og mere tydelig skørhed ved lave temperaturer (<-50℃). Therefore, chromium tube targets need to avoid severe collisions during transportation and installation to prevent cracking; adding a small amount of titanium or zirconium (0.1%-0.3%) can improve toughness, but it requires balancing purity and mechanical properties.

2. Termiske og elektriske egenskaber

    Termisk ledningsevne:Ved stuetemperatur er den termiske ledningsevne ca. 93,7W/(m・K), lavere end kobber (401W/(m・K)) og aluminium (237W/(m・K)). Under sputtering skal effekttætheden kontrolleres (normalt mindre end eller lig med 5W/cm²) for at undgå lokal overophedning, der forårsager måldeformation eller revner.

    Resistivitet:Ved stuetemperatur er resistiviteten cirka 12,9 μΩ・cm, hvilket tilhører et metal med medium-modstand. Under sputtering bør en passende strømforsyning (hovedsageligt DC Magnetron Sputtering til direkte sputtering, RF til høj-forstøvning, egnet til isolering af belægningskompositmål) matches.

III. Sputtering Ydeevne Karakteristika (Sputtering Ydeevne)

1. Sputteringseffektivitet og afsætningshastighed

    Sputteringsudbytte:Under argon (Ar) atmosfære, sputterspænding 500-800V og tryk 0,5-2Pa forhold er sputteringsudbyttet af chrom ca. 0,6-0,8 atomer/ion (lavere end aluminium 1,2 atomer/ion), og aflejringshastigheden-1 er normalt afhængig af 5-10 tæthed), velegnet til fremstilling af mellemtykke film (såsom 100-500nm dekorative film, funktionelle film). Retningsevne: Efter chromatomsputtering er retningsbestemtheden relativt stærk. Det er nødvendigt at optimere afstanden mellem målet og substratet (normalt 8-15 cm), og justere magnetfeltfordelingen (ved hjælp af ikke-ligevægtsmagnetronsputtering) for at sikre ensartetheden af ​​belægningen (tykkelsesafvigelse Mindre end eller lig med ±5%).

2. Belægningslagets egenskaber

    Vedhæftning:Vedhæftningen af ​​kromfilmen til underlaget (glas, metal, plast) er fremragende. Det kan opnå en vedhæftningskraft på 50N eller mere (ved brug af ridsetestmetoden) uden behov for et overgangslag, og bliver derfor ofte brugt som et "underlag" for at forbedre vedhæftningen af ​​efterfølgende metaller (såsom nikkel, kobber) eller keramiske belægninger.

    Optisk og korrosionsbestandighed:Kromfilmen fremstår sølv-grå med en reflektionsevne på ca. 70 %-80 % (i det synlige lysbånd). Det kan bruges til dekorative belægninger; samtidig kan overfladen af ​​kromfilmen nemt danne en tæt oxidfilm (Cr₂O₃) med en neutral saltspray-korrosionsbestandighed på mere end eller lig med 200 timer (5% NaCl-opløsning, 35 grader), velegnet til korrosionsbestandige belægningsscenarier.

IV. Struktur og applikationstilpasning (struktur og applikationstilpasning)

1. Typiske strukturelle parametre

Form og specifikation:Almindelige ydre diametre spænder fra 100 til 300 mm, længder fra 300 til 1500 mm og vægtykkelser fra 5 til 20 mm. De indvendige vægge er normalt designet til at være glatte eller med positioneringsriller, velegnet til den roterende målholder af magnetronforstøvningsudstyr; begge ender skal bearbejdes med gevind eller flanger for at lette tætning og forbindelse med kølevandskanaler.

Overfladebehandling: Målmaterialets sputteroverflade skal undergå præcis polering (overfladeruhed Ra mindre end eller lig med 0,8 μm) for at reducere dannelsen af ​​partikler under sputtering; den ikke-forstøvede overflade (indvendige vægge, endeflader) skal behandles for at forhindre korrosion (såsom passivering, belægning med høj-temperatur-belægning), for at forhindre forurening af kølevand.

2. Applikationsscenarietilpasning

Dekoration og funktionel belægning:Lavrenhed (Cr99.5) kromrørmål bruges til dekorativ krombelægning på hardware og badeværelsesprodukter; høj renhed (Cr99.995) bruges til PVD-belægning på mobiltelefonkabinetter og bilinteriør, hvilket kræver både æstetik og slidstyrke.

    Elektroniske og optiske felter:5N-klasse høj- chromrørmål bruges til det ledende sammenkoblingslag af halvlederchips (Cr som et barrierelag for at forhindre kobberdiffusion) og til anti-reflekterende/reflekterende film på optiske linser, hvilket kræver streng kontrol af urenhedsindholdet (især ydeevne alkalimetaller, tungmetaller).

Specialfelter: Ved at dope silicium (Si) og kulstof (C) ind i chromlegeringsrørmål kan der fremstilles en CrSiC-kompositfilm, der bruges til høj-temperaturslidbestandige belægninger- (såsom forme, motorkomponenter), hvilket udvider anvendelsesområdet for chrommålmaterialer.