磁控溅射阴极主要有以下几种类型

按磁场位形分布分类

平衡态磁控阴极：

· 优点：内外磁钢的磁通量大致相等，两极磁力线闭合于靶面，能很好地将电子 / 等离子体约束在靶面附近，增加了碰撞几率，提高了离化效率，因而在较低的工作气压和电压下就能起辉并维持辉光放电，靶材利用率相对较高。

· 缺点：由于电子沿磁力线运动主要闭合于靶面，基片区域所受离子轰击较小，导致膜基结合强度较差，低能量的沉积原子在基体表面迁移率低，易生成多孔粗糙的柱状结构薄膜；且有效镀膜区较短，限制了待镀工件的几何尺寸，不适于较大的工件或装炉量。

· 非平衡态磁控阴极：

· 优点：外磁极磁通大于内磁极，两极磁力线在靶面不完全闭合，部分磁力线可沿靶的边缘延伸到基片区域，从而部分电子可以沿着磁力线扩展到基片，增加基片区域的等离子体密度和气体电离率，可使基体沉浸在等离子体中，起到离子束辅助沉积的作用，能大大改善膜层的质量，提高膜基结合力，可在较低的温度下镀出性能优良的镀层。

· 缺点：若磁铁静止，其磁场特性决定了一般靶材利用率小于 30%；且单独的非平衡磁控靶在复杂基体上较难沉积出均匀的薄膜，在电子飞向基体的过程中，随着磁场强度的减弱，一部分电子吸附到真空室壁上，会导致电子和离子的浓度下降。

按形状分类

· 圆形平面阴极：

· 优点：多种磁场可选，适于不同靶材；磁路模块化，可单独更换；可选角度调节，靶基距调节，防交叉污染环、匀气环，手动 / 气动挡板，旋转磁场等，灵活性较高，适用于多种不同的镀膜需求和工艺条件，可根据具体情况进行定制和调整。

· 缺点：圆形平面阴极在大面积镀膜时，存在镀膜均匀性难以保证的问题，特别是在边缘区域和中心区域可能会出现膜厚不均匀的现象；并且在高功率溅射时，由于靶材表面热量分布不均匀，容易导致靶材局部过热，影响靶材的使用寿命和镀膜质量。

· 旋转阴极：

· 优点：靶材利用率高，可达 90% 左右，同时也意味着更长的运行时间；溅射速率高，通常是平面阴极的 2-3 倍；有效减少打弧和靶面掉渣，工艺稳定性好，可以消除平面靶较易形成的再沉积区；无需 “烧靶”，可以节省靶材消耗和烧靶时间；在某些设计简捷的旋转阴极上可以实现快速便捷的换靶操作；低熔点靶材亦能使用高功率溅射。

· 缺点：旋转阴极更加复杂，需要更多部件，需要驱动系统配合，所以最初的设备投资要高于平面阴极；有移动部件，生产中真空密封不时会有泄漏，相比平面阴极而言，需要更高的维护成本；增加了系统中的不稳定因素，因为在生产中需要不停的旋转。

按产生磁场的方式分类

· 永磁体磁控阴极：

· 优点：结构简单，不需要额外的电源供应来产生磁场，成本较低，运行稳定可靠，磁场强度相对稳定，不易受外界因素干扰，可长期保持稳定的溅射性能。

· 缺点：磁场强度不可调，一旦制造完成，磁场的大小和分布就固定不变，难以根据不同的溅射工艺和靶材进行灵活调整；永磁体在长时间使用后可能会出现磁性减弱的情况，需要定期更换，增加了维护成本和停机时间。

· 电磁线圈磁控阴极：

· 优点：磁场强度可以通过调节电流大小来灵活控制，能够根据不同的溅射工艺要求和靶材特性，实时调整磁场的大小和分布，从而优化溅射过程，提高镀膜质量和效率；可以实现磁场的快速切换和动态变化，适用于一些需要频繁改变磁场条件的特殊溅射工艺。

· 缺点：需要额外的电源和复杂的控制电路来产生磁场，设备成本较高，且增加了系统的复杂性和故障风险；在高电流下运行时，电磁线圈会产生热量，需要有效的冷却系统来防止过热，否则会影响磁场的稳定性和线圈的使用寿命。

发展与趋势

· 与新材料结合应用：随着新型功能材料的不断涌现，如石墨烯、二维材料等，探索磁控溅射镀膜技术与这些新材料的结合应用，有望开发出具有更优异性能的薄膜，拓展在新兴科技领域的应用，比如高速电子器件、新型传感器等方面的应用。

· 高精度和微观尺度控制：不断提高镀膜的精度，实现对薄膜厚度、成分、结构在微观尺度上的精准控制，以满足超精细加工、微纳电子器件制造等对薄膜质量越来越高的要求，例如在纳米级芯片制造中的薄膜沉积需求。

· 复合镀膜工艺发展：将磁控溅射镀膜技术与其他镀膜技术（如蒸发镀膜、离子镀等）相结合，取长补短，开发出复合镀膜工艺，能够制备出性能更复杂、更优良的薄膜，满足多元化的工业和科研需求。

· 设备智能化升级：借助人工智能、大数据等现代技术，实现对设备的智能化监测、调控和故障诊断，提高设备的运行稳定性和镀膜效率，降低人工操作的复杂度和误差，推动镀膜工艺的自动化、高效化发展。

永容科技可以提供的 磁控溅射镀膜设备 种类及其特点, 应用领域:

1. RTSP 磁控溅射单体机是一种用于薄膜制备的设备，基于磁控溅射技术，在真空环境下，利用等离子体对靶材进行轰击，使靶材原子或分子溅射出来并沉积在基底表面形成薄膜 。以下是其具体介绍：

工作原理

· 气体电离：在真空室中充入一定量的工作气体，通常为氩气（Ar）。在高压作用下，氩气原子被电离成为氩离子（Ar?）和电子。

· 等离子体形成：产生的电子在电场和磁场的作用下，以摆线方式运动，与气体分子不断碰撞，使更多的气体分子电离，形成等离子体。

· 靶材溅射：氩离子经电场加速后轰击靶材表面，溅射出靶材原子、离子和二次电子等。这些被溅射出来的粒子带有一定的动能，沿一定的方向射向基底表面。

· 薄膜沉积：溅射出来的靶材粒子在工件表面沉积，形成薄膜。通过精确控制溅射镀膜过程，可以获得均匀的、高精度的膜厚。

设备组成

· 真空系统：包括机械泵、分子泵等抽气设备，以及真空计等检测设备，用于将真空室抽至所需的真空度，并在镀膜过程中维持真空环境。

· 磁控溅射系统：由磁控靶、电源等组成。磁控靶是产生等离子体和溅射的关键部件，电源为磁控溅射提供所需的电能。

· 气体供应系统：用于向真空室中通入工作气体和反应气体，通常包括气体源、气体流量计、阀门等部件，以精确控制气体的流量和压力。

· 基工件加热与冷却系统：根据需要对工件进行加热或冷却，以控制薄膜的生长温度，改善薄膜的结构和性能。

· 控制系统：实现对设备的自动化控制，包括对真空度、溅射功率、气体流量、基底温度等参数的监测和调节，以及对镀膜过程的自动化操作。

特点

· 镀膜质量高：能制备出高质量、致密、均匀的薄膜，具有良好的表面平整度和光学性能。

· 成分与厚度可控：可精确控制薄膜的成分和厚度，能制备多种复杂的合金、化合物和多层膜结构。

· 附着力强：在基底表面形成强烈的化学键和物理键，使薄膜与基底之间的附着力非常强，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。

· 适用材料广：可制备成靶的材料广泛，几乎所有金属、合金和陶瓷材料都可以制成靶材。

· 生产效率较高：可以在大面积基底上均匀地制备薄膜，适用于大规模生产。

应用领域

· 电子行业：用于制造半导体器件、显示器、光电子器件等电子产品，如制备金属电极、绝缘层、半导体薄膜等。

· 光学行业：制造光学薄膜，如反射镜、滤光片、偏振片等，通过控制薄膜的沉积速率和厚度，可获得具有不同光学性质的薄膜材料。

· 材料科学：制备各种材料的薄膜，如金属、陶瓷、聚合物等，以研究材料的物理和化学性质，或开发新型材料 1。

· 生物医学：用于制备生物医学材料，如人工关节、牙科材料、药物输送系统等，可通过控制薄膜的表面形貌和化学性质，提高材料的生物相容性和生物活性 1。

· 能源领域：在太阳能电池、锂离子电池等能源器件的制造中也有应用，如制备电池的电极材料、电解质薄膜等，以提高电池的性能和稳定性。

2. RT-R2R-SP 磁控溅射卷绕镀设备是一种用于在柔性基材上连续制备薄膜的专用设备，以下是其详细介绍：

设备结构

· 放卷室：存放待镀膜的柔性基材卷材，配备放卷辊，可实现基材的平稳放卷，并设置张力控制系统，以确保放卷过程中基材的张力均匀。

· 收卷室：用于收取已镀膜完成的柔性基材卷材，设有收卷辊和相应的张力控制系统，保证收卷过程中薄膜的平整度和紧密度。

· 真空镀膜室：是设备的核心部分，内部设有磁控溅射镀膜机构、放卷缓冲机构和收卷缓冲机构等。其中，磁控溅射镀膜机构包含镀膜冷辊、磁控溅射靶以及换向辊等部件。

工作原理

· 放卷：柔性基材从放卷室的卷材上放出，在张力控制下，经导向辊进入真空镀膜室。

· 镀膜：进入真空镀膜室的基材，先经过放卷缓冲机构，然后绕过镀膜冷辊和换向辊，在这个过程中，磁控溅射靶在电场和磁场的作用下产生等离子体，等离子体中的离子轰击靶材表面，使靶材原子溅射出来并沉积在基材表面，形成薄膜 。

· 收卷：镀完膜的基材通过收卷缓冲机构，进入收卷室，由收卷辊收卷成成品卷材 。

特点

· 可实现连续镀膜：能够在不停机的情况下，连续对柔性基材进行镀膜，大大提高了生产效率，减少了因频繁停机换料导致的生产中断和材料浪费 。

· 薄膜质量高：采用磁控溅射技术，能在低温下制备出高质量、均匀、致密的薄膜，膜层与基材的附着力强，具有良好的物理和化学性能。

· 适用范围广：可在多种柔性基材上镀膜，如聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜等，并且能镀制各种金属、合金、化合物等材料的薄膜，满足不同领域的应用需求 。

· 镀膜厚度和成分精确可控：通过精确控制溅射功率、时间、气体流量等参数，可以精确控制薄膜的厚度和成分，制备出具有特定性能的薄膜 。

应用领域

· 柔性电子：用于制造柔性线路板、ITO 透明导电膜等，是实现柔性电子产品的关键设备之一 。

· 新能源：在薄膜太阳能电池、柔性太阳能电池等领域有重要应用，可制备电池的电极、吸收层等功能薄膜。

· 光学薄膜：生产各种光学薄膜，如 AR 减反膜、HR 高反膜、低辐射 Low-E 膜等，广泛应用于显示器、光学镜片等产品。

· 包装与装饰：可在塑料薄膜、纸张等基材上镀制金属膜或装饰膜，用于食品包装、礼品包装、标签印刷等领域，提高产品的美观度和阻隔性能 。

3. Air to Air- RTSP 空对空连续磁控溅射镀膜设备是一种在真空环境中，利用磁控溅射技术对物体进行连续镀膜的设备，以下是其详细介绍：

设备结构

· 真空系统：采用高性能真空泵组，如机械泵、分子泵、离子泵等多级真空泵联用，确保镀膜过程在高真空环境下进行，减少气体杂质对薄膜质量的影响。同时配备真空测量仪器，实时监测真空度并反馈控制。

· 磁控溅射系统：包含多个磁控溅射靶，可根据需要选择不同材料和尺寸的靶材，以实现多种薄膜的制备。靶材安装在可调节的支架上，方便更换和调整角度。采用先进的磁场设计，使等离子体在靶材表面均匀分布，提高溅射效率和薄膜均匀性。

· 物料传输系统：由放卷装置、收卷装置和传动辊组成。放卷装置可容纳大尺寸的卷材，配备张力控制系统，确保卷材在传输过程中张力稳定。收卷装置能够实现自动收卷，并可根据需要调整收卷速度。传动辊采用高精度电机驱动，确保卷材平稳传输，且可在镀膜过程中实现卷材的连续移动。

· 冷却系统：针对磁控溅射过程中产生的热量，设备配备了高效的冷却系统，通常采用水冷或风冷方式对磁控溅射靶、传动辊等关键部件进行冷却，以保证设备的稳定运行和薄膜的质量。

· 控制系统：基于先进的 PLC 或工控机控制系统，实现对设备的自动化控制和监控。操作人员可通过人机界面设定和调整镀膜工艺参数，如溅射功率、气体流量、真空度、卷材传输速度等。控制系统还具备故障诊断和报警功能，及时发现并处理设备运行过程中的异常情况。

工作原理

· 抽真空：启动真空系统，将镀膜室抽至高真空状态，排除其中的空气和杂质气体，为溅射镀膜创造良好的真空环境。

· 气体注入：在真空室内注入适量的工作气体，如氩气等惰性气体，作为产生等离子体的介质。

· 等离子体产生：在磁控溅射靶上施加负电压，当工作气体被电离后，产生的等离子体中的氩离子在电场作用下加速轰击靶材表面。

· 溅射与沉积：靶材表面的原子在氩离子的轰击下被溅射出来，形成具有一定能量的中性原子或离子，这些粒子在真空环境中自由飞行，并在传输过程中逐渐沉积在经过的物体表面，形成薄膜。

· 连续镀膜：在镀膜过程中，物料传输系统使物体连续通过磁控溅射区域，实现对物体表面的连续镀膜。

技术优势

· 镀膜质量高：磁控溅射技术能够制备出高质量、均匀、致密的薄膜，膜层与物体表面的附着力强，具有良好的物理和化学性能，如硬度高、耐磨性好、耐腐蚀性强等。

· 生产效率高：可实现连续镀膜，大大提高了生产效率，减少了生产时间和成本。同时，设备的自动化程度高，操作简便，降低了人工劳动强度。

· 工艺灵活性强：通过调整溅射功率、气体流量、靶材材料等工艺参数，可以制备出不同成分、厚度和性能的薄膜，满足各种不同的应用需求。

· 环境友好：在真空环境中进行镀膜，减少了对环境的污染，同时工作气体的使用量相对较少，符合环保要求。

应用领域

· 电子信息产业：在柔性电路板、触摸屏、液晶显示器等产品的制造中，用于制备导电薄膜、绝缘薄膜、光学薄膜等，提高产品的性能和质量。

· 新能源领域：如薄膜太阳能电池的生产，可用于制备电池的电极、吸收层和窗口层等薄膜，提高电池的光电转换效率和稳定性。

· 航空航天与国防：在航空航天零部件、武器装备等表面制备耐磨、耐腐蚀、耐高温的防护薄膜，提高其使用寿命和性能。

· 包装行业：可在塑料薄膜、纸张等包装材料上镀制阻隔薄膜、装饰薄膜等，提高包装材料的阻隔性能、防潮性能和美观度。

· 光纤,玻纤, 玄武岩纤维,碳纤维, 金属丝,线 及金属带等基材卷让镀膜