Tensión interna y medición de la capa de vacío PVD

- Mar 24, 2018-


1. Introducción de estrés


Cuando el objeto se deforma debido a causas externas (estrés, humedad, etc.), interactuando entre las partes del objeto para resistir los efectos de este factor externo y restaurar el objeto desde la posición después de la deformación a la posición antes de fuerzas internas deformación. La fuerza interna de la zona en un punto en la sección representativa se llama estrés. La tensión normal es perpendicular a la sección representativa, y el esfuerzo cortante es tangente a la sección transversal. Estrés se aumentará cuando el aumentan de fuerzas externas. Hay un límite al crecimiento de la tensión para un material en particular, y por encima de este límite, el material será destruido.


Para algunos materiales, el estrés puede llegar a este límite se llama la tensión final de materiales. El valor de tensión máxima se determina por la prueba mecánica del material. La fuerza de medición debe ser apropiada para reducir el límite, la máxima tensión un material capaz de seguridad predeterminado, que es la tensión admisible. Si el material es para ser utilizado con seguridad, la tensión dentro de ella el uso debe ser inferior a su tensión de límite, de lo contrario que el material será dañado cuando se utiliza.


Hay un tipo de estrés llamado tensión interna, es decir, cuando no hay ninguna fuerza externa, la tensión interna en el objeto es la tensión interna. Y hay tensión interna en el recubrimiento de PVD. El daño de la tensión interna es muy grande, por lo que el tamaño y el grado de tensión interna deben ser bien dominados en la producción. El uso principal de recubrimientos PVD es como una capa protectora resistente al desgaste, que requiere un cierto espesor y vida útil, pero la tensión interna en la capa limita el espesor de la capa.  Si la energía elástica de la unidad de volumen producido por la tensión interna excede la energía de fractura por unidad de superficie, la capa se caerá, así que el grueso de la capa depositada es limitado. En general, la tensión interna, módulo de elasticidad y dureza de la capa son proporcionales entre sí. Por lo tanto, durante el proceso de producción, debe controlarse la tensión de la capa, especialmente la tensión interna, mediante proceso de deposición física de vapor. Después de la capa, debe detectarse la tensión interna de la capa, por lo que puede ser aceptado dentro del rango aceptable.


2. el método de prueba de estrés


Difracción de rayos x y de electrones (1)


Cuando la capa está en estado de estrés, el enrejado se distorsione y se cambiará la constante del enrejado. Por lo tanto, el cambio de la anchura de la línea de difracción de la constante del enrejado se puede medir por difracción de rayos x y electrones. La tensión de la capa puede calcularse según una cierta fórmula.


(2) el análisis de deformación de la muestra


Un extremo de una pieza de vidrio rectangular muy delgada es fijo en la cámara de vacío del aparato de la capa y entonces cubierto en una superficie de la hoja. La tensión de la capa causa deformación del extremo libre de la hoja y la hoja se mide con un teleobjetivo de microscopio de medición. Entonces, la cantidad de desplazamiento en el extremo libre se calcula basándose en la fórmula mecánica del material.


(3) la interferometría óptica


Uso de interferometría óptica para medir las franjas de interferencia de tensión capa formada entre la placa estándar y sustratos no recubiertos en el interferómetro y a continuación en el substrato debido al efecto del estrés de capa, deformación superficial del sustrato, entonces la medida de franjas de interferencia formado entre la placa estándar y sustrato revestido en el interferómetro, basado en cambios de franjas de interferencia, calculan la tensión de la capa utilizando las fórmulas de la mecánica de materiales.


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