如果有人問你，電鍍是什麼？你會怎麼回答？

有人說是水電鍍，有人說是真空鍍。到底哪個對呢？實際上，在不同的行業“電鍍”代表不同的意思。例如在現在的手機行業裡，水電鍍很少有應用，在很多人的腦海裡，電鍍一般指的真空鍍，而在衛浴行業，水電鍍的應用很多，當然一般的電鍍指的水電鍍。

水電鍍和真空鍍都屬于鍍膜，讓我們從鍍膜的分類說起，看看各類鍍膜之間的區别是什麼。

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電鍍産品

鍍膜按成型方法分類如下：

1. 固相法：--- >化學變化

2. 液相法：--- >化學變化

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其中常用的鍍膜方式有：水電鍍、陽極氧化、真空蒸鍍、真空濺鍍、離子鍍。接下來，将從CMF工程師的角度，對上述鍍膜方法逐一講解。

■水電鍍法：

工藝關鍵詞：陽極溶解、陰極附着、電化學反應

水電鍍法主要應用于打造高反射鏡效果、增加附着層等，其優點是可鍍大面積，成本低，缺點是電解液毒性高，工業污染大。

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水電鍍産線

■陽極氧化法：

工藝關鍵詞：金屬氧化成膜、電化學反應

陽極氧化亦可做成Ta2O2、TiO2、ZrO2、Nb2O5、HfO2、WO3等，主要用作保護膜或着色裝飾膜。

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陽極氧化産品

■真空蒸鍍又稱熱蒸發蒸鍍法

工藝關鍵詞：高溫溶解蒸發、沉積後覆膜

依薄膜材料之加熱方式之不同，真空蒸鍍又可分為間接加熱型與直接加熱型。

1. 間接加熱型：隻針對蒸發源加熱，間接使其上之薄膜材料因熱而蒸發；

2. 直接加熱型：利用高能粒子（電子束，電漿或鐳射）或高頻，直接使置于蒸發源上之薄膜材料升溫而蒸發；

*為避免蒸發源（容器）随着薄膜材料一同被蒸發，蒸發源材質的熔點一定要高于薄膜材料的沸點。

蒸鍍原理

■電阻加熱蒸鍍法

主要利用電流通過電阻時會産生熱能來對薄膜材料間接加熱。裝置如下：

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電阻加熱蒸鍍法

電阻加熱法的缺點：

1. 需先加熱蒸發源再傳熱給薄膜材料，蒸發源易與材料起作用或引升雜質；

2. 蒸發源加熱溫度有限，對高熔點之氧化物大多無法熔融蒸鍍；

3. 蒸鍍速度有限；

4. 如鍍膜材料為化合物，則有分解之可能；

5. 膜質不硬，密度不高，附着性較差。

■濺鍍

工藝關鍵詞：電離惰性氣體轟擊靶材、靶材脫落沉積冷卻成膜

濺鍍的原理，是鍍膜機腔體抽真空，直接以薄膜材料（靶材）當做電極，利用電極間見通電5KV~15KV産生的電漿轟擊靶材，同時通入氣體，氣體發生離子化，粒子在電漿内移動，離子撞擊靶材并使靶材表面原子脫離進而沉積在基闆上，冷卻濃縮成薄膜。

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■磁控濺鍍

在直流濺鍍或射頻濺鍍的基礎上改進電極結構，亦即再把陰極内側裝置一永久磁鐵，并使磁場方向垂直于極暗區電場方向，以便用磁場約束帶電粒子的運轉，這種濺射法稱為磁控濺射

磁控濺射原理圖

由于磁場的作用力與電子的運轉方向垂直，将形成電子回旋運動的向心力，此時中性物種間的撞擊機率提高，始之在較低的壓力下即能制作薄膜。

除了低壓外，磁控濺射的另兩項有優點就是高速，低溫，因此也稱之為高速低溫濺鍍法。

但是磁控濺鍍也存在一些問題，如就平闆磁控電極磁控電極而言，靶材中央及周邊不為垂直于電廠的磁場分量越來越小，亦即與靶材表面平行的磁場分量小，使得在靶材表面的一個環形區域被濺射的異常快，而中央和邊緣處濺射的少，如此下去便會出現W形侵蝕谷，使的靶材利用率降低，并且可能對薄膜的均勻性産生影響。

■離子鍍

工藝關鍵詞：真空氣體放電、解離靶材、轟擊基材

主要原理是利用氣體放電現象，将薄膜材料解離成離子狀态，而後沉積于基闆上。

離子鍍的基本鍍膜系統為PVD系統，隻是多加入反應性氣體，使其與蒸發後的薄膜材料反應，而後沉積在基闆上形成化合物，所以薄膜鍍層的組成成分與原薄膜材料不同，是基材靶材的化合物。

離子鍍基本上包括三個步驟 ：

1. 将固态原子變成氣态原子：可用真空蒸鍍之各種蒸發源及各種濺射機制達到此一目的；

2. 将氣态原子變成離子态,以提高原料的離子化程度(通常可達1%)：可用各種離子元傳送能量給原料原子,以達到始之離子化的程度；

3. 提升離子态原料所帶的能量以提高薄膜的品質：可在基本上加上适當負偏壓,以達到加速離子的能力。

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離子鍍原理

離子鍍的特點如下:

1. 離子鍍可在較低溫度600度下進行；

2. 附着性良好；

3. 繞射性良好-帶電原子能達到基本的所有表面而沉積鍍層；

4. 沉積速度快,可達1~5um,而一般二級闆型濺射速度隻有0.01~1.0um/min；

5. 加工性及薄膜材料的選擇性廣,可加工除金屬外,陶瓷,玻璃 ,塑膠均可,而薄膜材料的選擇也很廣泛,金屬,合金,化合物皆可。

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PVD三大分類技術特性比較

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