فريق التقنية · Kintek Solution

ويحدث الترسيب الفيزيائي للبخار الفيزيائي (PVD) عادةً في درجات حرارة منخفضة نسبيًا مقارنةً بالترسيب الكيميائي للبخار (CVD).وتنفذ عملية الترسيب الفيزيائي بالبخار الفيزيائي عند درجات حرارة تبلغ حوالي 450 درجة مئوية، حيث أن البلازما المستخدمة في العملية لا تتطلب درجات حرارة عالية لتبخير المواد الصلبة.ويجعل نطاق درجة الحرارة المنخفضة هذا من عملية التفريد بالبطاريات بالقطع بالبطاريات البولي فينيل فوسفاتية مناسبة للركائز الحساسة للحرارة والتطبيقات التي يمكن أن تؤدي المعالجة في درجات حرارة عالية إلى تدهور المادة أو الركيزة.وعلى النقيض من ذلك، غالبًا ما تتطلب عمليات التفريد بالقطع بالبطاريات الممغنطة (CVD) درجات حرارة أعلى بكثير، تتراوح بين 600 درجة مئوية و1400 درجة مئوية، اعتمادًا على المواد والتفاعلات المحددة المعنية.وغالبًا ما يعتمد الاختيار بين تقنية PVD و CVD على مدى توافق الركيزة وخصائص الفيلم المرغوبة وقيود درجة الحرارة الخاصة بالتطبيق.

شرح النقاط الرئيسية:

1. نطاق درجة الحرارة لـ PVD:

   • عادةً ما تتم عمليات PVD عند درجات حرارة منخفضة، حوالي 450 درجة مئوية.ويرجع ذلك إلى أن البلازما المستخدمة في عملية PVD يمكنها تبخير المواد الصلبة دون الحاجة إلى تسخين مفرط.
   • ويُعد نطاق درجات الحرارة المنخفضة مفيدًا للركائز الحساسة لدرجات الحرارة المرتفعة، مثل البوليمرات أو بعض المعادن التي قد تتحلل أو تتشوه في درجات الحرارة المرتفعة.

2. مقارنة مع CVD:

   • تتطلب عمليات التفريد القابل للقذف بالقنوات CVD عموماً درجات حرارة أعلى بكثير، تتراوح بين 600 درجة مئوية و1400 درجة مئوية.ويرجع السبب في ذلك إلى أن عملية التفريغ القابل للقطع CVD تتضمن تفاعلات كيميائية تحتاج غالبًا إلى درجات حرارة عالية لتنشيط السلائف الغازية وتسهيل عملية الترسيب.
   • يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة في عملية التفريغ القابل للقطع CVD إلى التصاق أفضل وطلاءات أكثر اتساقًا، ولكنها أيضًا تحد من أنواع الركائز التي يمكن استخدامها، حيث لا يمكن للعديد من المواد تحمل درجات الحرارة العالية هذه.

3. اعتبارات درجة حرارة الركيزة:

   • تُعد درجة حرارة الركيزة أثناء الترسيب أمرًا حاسمًا لكل من عمليتي PVD و CVD.في PVD، عادةً ما يتم إبقاء درجة حرارة الركيزة منخفضة لمنع تلف المواد الحساسة للحرارة.
   • أما في الترسيب بالترسيب بالحمض الكهروضوئي المقطوع، فيجب التحكم في درجة حرارة الركيزة بعناية لضمان تكوين الفيلم المناسب.على سبيل المثال، في ترسيب غشاء الماس، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الركيزة 1200 درجة مئوية لمنع الجرافيت.

4. تأثير درجة الحرارة على خواص الفيلم:

   • تؤثر درجة الحرارة أثناء الترسيب بشكل كبير على خصائص الفيلم الرقيق.يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تبلور والتصاق أفضل ولكنها قد تسبب أيضًا مشاكل مثل الإجهاد أو التشقق في الفيلم.
   • في تقنية PVD، تساعد درجات الحرارة المنخفضة في الحفاظ على سلامة الركيزة ويمكن أن تؤدي إلى إنتاج أفلام ذات عيوب أقل، خاصةً عند التعامل مع المواد الحساسة.

5. قيود درجة الحرارة الخاصة بالتطبيق:

   • غالبًا ما يتم تحديد اختيار درجة حرارة الترسيب من خلال التطبيق المحدد.على سبيل المثال، في تصنيع أشباه الموصلات، حيث تكون الركائز حساسة لدرجات الحرارة المرتفعة في كثير من الأحيان، يُفضل استخدام تقنية التفريغ بالبطاريات البولي فينيل كربون بالتقنية البولي فينيل كربون بسبب انخفاض درجات حرارة المعالجة.
   • وعلى النقيض من ذلك، بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب طلاءات عالية الجودة ومتينة كما هو الحال في صناعة الطيران، يمكن اختيار تقنية CVD على الرغم من ارتفاع متطلبات درجة الحرارة.

6. التحكّم في درجة الحرارة في الطلاء بالقطع بالبطاريات:

   • في تقنية PVD، يكون التحكم في درجة الحرارة بسيطًا نسبيًا بسبب انخفاض درجات حرارة المعالجة.وهذا يجعل من السهل إدارة مدخلات الحرارة وتجنب الضرر الحراري للركيزة.
   • يمكن لتقنيات PVD المتقدمة، مثل تقنية PVD المعززة بالبلازما، أن تقلل من درجة الحرارة المطلوبة، مما يجعل من الممكن ترسيب الأغشية في درجة حرارة قريبة من درجة حرارة الغرفة في بعض الحالات.

7. مزايا تقنية PVD ذات درجة الحرارة المنخفضة:

   • تُعد القدرة على العمل في درجات حرارة منخفضة إحدى المزايا الرئيسية للتقنية بالطباعة بالرقائق بالألواح البفديوية.وهذا يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك تلك التي تتضمن مواد حساسة لدرجات الحرارة مثل البلاستيك أو بعض السبائك.
   • كما أن المعالجة بدرجة حرارة منخفضة تقلل من استهلاك الطاقة ويمكن أن تؤدي إلى توفير في التكاليف من حيث المعدات والنفقات التشغيلية.

باختصار، تكون درجة الحرارة التي يحدث عندها الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD) بشكل عام حوالي 450 درجة مئوية، وهي أقل بكثير من درجات الحرارة المطلوبة للترسيب الكيميائي للبخار (CVD).ويجعل نطاق درجة الحرارة المنخفضة هذا من الترسيب الفيزيائي بالبخار الفيزيائي خيارًا مفضلًا للتطبيقات التي تتضمن ركائز ومواد حساسة للحرارة.ويعتمد الاختيار بين PVD و CVD في نهاية المطاف على المتطلبات المحددة للتطبيق، بما في ذلك خصائص الفيلم المرغوبة وتوافق الركيزة وقيود درجة الحرارة.

جدول ملخص:

الجانب	ف.ف.د	التفريغ القابل للذوبان القابل للذوبان
نطاق درجة الحرارة	~450°C	600 درجة مئوية إلى 1400 درجة مئوية
توافق الركيزة	مثالي للمواد الحساسة للحرارة	يقتصر على المواد المقاومة لدرجات الحرارة العالية
استهلاك الطاقة	أقل	أعلى
خصائص الفيلم	عيوب أقل، مناسبة للمواد الحساسة	التصاق أفضل وتجانس أعلى
التطبيقات	أشباه الموصلات، والبوليمرات، والسبائك	طلاءات الفضاء والطلاءات المتينة

هل تحتاج إلى مساعدة في اختيار طريقة الترسيب المناسبة لتطبيقك؟ اتصل بخبرائنا اليوم !