[发明专利]电场导向下的小孔内壁真空离子镀方法

说明书

本发明公开了一种电场导向下的小孔内壁真空离子镀方法，在基片的背面设置接电的辅助阴极，利用辅助阴极引导等离子体中扩散出来的阳离子穿过基片中小孔后趋向辅助阴极，从而在孔壁沉积形成镀膜。本发明是利用电场对离子的导向作用，在小孔内壁沉积金属或非金属的真空离子镀工艺方法，可以解决小孔、深孔内壁不能离子镀膜的难题。

技术领域

本发明涉及真空离子镀方法领域，具体是一种电场导向下的小孔内壁真空离子镀方法。

背景技术

靶材溅射出来的原子或分子被电子碰撞电离后以离子形式沉积在固体表面，称为离子镀。这种技术是D.麦托克斯于1963年提出的。现有技术中离子镀是在真空中进行的，如图1所示，离子镀系统一般将基片5作为阴极，真空室1外壳作阳极，充入惰性气体(如氩)以产生辉光放电。靶材2溅射出来的原子或分子通过电离形成等离子体3，其中阳离子扩散至基材正面附近形成阳离子扩散区6，然后阳离子4被基片台5负电压加速撞击到基片5表面，未电离的中性原子也沉积在基片5或真空室壁表面。电场对离子的加速作用，使基片镀膜层附着力大大提高。

离子镀将基片作为阴极，因此要求基片为导体或镀膜后能成为导体。这样才能实现电场对离子的加速作用，从而实现对基片表面的离子镀。

导电的基片表面会诱导离子根据电场分布进行沉积，这样基片上的小孔、深孔因电场分布不均匀而难以实现离子镀膜，只能依靠溅射出来的中性原子或原子团随机沉积在孔壁上，这样对小孔、深孔的孔壁镀膜能力微弱，特别是对较为粗糙的孔壁及孔深与孔直径比大于4的小孔，镀膜更加困难。

发明内容 本发明的目的是提供一种电场导向下的小孔内壁真空离子镀方法，以解决现有技术中小孔、深孔内壁不能离子镀膜的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

电场导向下的小孔内壁真空离子镀方法，其特征在于：采用真空离子镀设备进行真空离子镀时，基片不通电或基片接地，基片的正面进行镀膜，基片的背面设置接电的辅助阴极，利用辅助阴极引导等离子体扩散出来的阳离子穿过基片中小孔后趋向辅助阴极，部分阳离子在穿过小孔时与孔壁碰撞沉积形成镀膜。

所述的电场导向下的小孔内壁真空离子镀方法，其特征在于：所述的真空离子镀设备为可以产生离子源的真空设备，优选磁控溅射镀膜设备，或者多弧离子镀膜设备。

所述的电场导向下的小孔内壁真空离子镀方法，其特征在于：所述的辅助阴极形状和基片相似，辅助阴极周边小于基片，以基片作为等离子体扩散出来的阳离子和辅助阴极之间的屏障，使阳离子只有通过基片中的小孔才能到达辅助阴极。

本发明原理为：阳离子在趋向辅助阴极时，不完全是直线运动，在运动过程中会与气体分子和其他阳离子等发生碰撞和作用，而不断改变方向，遇到孔壁时便沉积成膜。

本发明是利用电场对离子的导向作用，在小孔内壁沉积金属或非金属的真空离子镀工艺方法。是真空离子镀技术的功能延伸，可以解决小孔、深孔内壁不能离子镀膜的难题。

本发明优点为：

1.利用电场导向作用，让离子流向小孔并与孔壁碰撞形成镀膜。

2.可以在金属小孔镀膜，也可以在非金属小孔镀膜。

3.可以实现孔深与孔直径比不大于16的小孔镀膜。

4.利用该方法可以实现复杂多孔的电路板钻孔金属化镀膜。

附图说明

图1为现有技术离子镀膜原理示意图。

图2为本发明电场导向下的小孔内壁真空离子镀原理示意图。

具体实施方式