一、设备组成与工作原理

FPD镀膜设备主要由真空溅镀室、阴极靶材、磁场装置、惰性气体充入系统、电源系统等部分组成。

（1）真空溅镀室：溅镀室首先由高真空泵抽至一定压力，然后通过恒压仪器或质量流量计向溅镀室内充入惰性气体(如氩气)至一恒定压力(如2×10-1Pa)。

（2）阴极靶材：在阴极靶材的背后放置100～1000Gauss强力磁铁，靶材一般为需要溅射的材料，如金属或合金。

（3）磁场装置：磁场装置的作用是使电子在加速飞向基片的过程中，受到垂直于电场的磁场影响，产生偏转，被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内。

（4）惰性气体充入系统：充入惰性气体作为气体放电的载体，在高压作用下Ar原子电离成为Ar+离子和电子。

（5）电源系统：在磁控阴极靶上施加一定功率的直流电源或中频电源，在正负电极高压的作用下，阴极靶前方与阳极之间的气体原子被大量电离，产生辉光放电。

二、镀膜过程

镀膜过程主要包括以下几个步骤：

（1）电离过程：在高压电场的作用下，Ar原子电离为Ar+离子和可以独立运动的电子。

（2）电子运动：电子在飞向阳极的过程中，受到磁场的影响，以摆线的方式沿着靶表面前进，不断与Ar原子发生碰撞，电离出大量的Ar+离子。

（3）离子撞击：Ar+离子在高压电场加速作用下，与靶材撞击并释放出能量，导致靶材表面的原子吸收Ar+离子的动能而脱离原晶格束缚，呈中性的靶原子逸出靶材的表面飞向基片。

（4）薄膜沉积：靶材原子在基片上沉积形成薄膜，通过控制镀膜时间和条件，可以获得不同厚度和性能的薄膜。

三、影响镀膜质量的因素

（1）溅射产额：溅射产额随入射离子能量的变化而变化，存在一个溅射阈值，一般为20～100eV。当入射离子的能量小于这个阈值时，没有原子被溅射出来。

（2）基片处理：基片的前处理过程包括机械清洗、烘烤和辉光等离子体轰击等，以去除表面灰尘、油渍和残留物，提高基片表面的清洁度和活性，有利于薄膜的沉积和结合。

（3）镀膜室气氛：镀膜室的气氛对镀膜质量有重要影响，可以通过通入一定比例的反应气体(如氧气和氮气)进行反应溅射，以获得不同组成的化合物薄膜。

（4）电源类型：直流溅射、射频溅射、脉冲溅射和中频溅射等不同电源类型对镀膜质量和速率有不同的影响，应根据具体需求选择合适的电源类型。

四、结论：

FPD镀膜设备的工作原理基于磁控溅射技术，通过控制溅射过程中的各种参数，可以在基片上沉积高质量、高性能的薄膜。深入了解FPD镀膜设备的工作原理，对于优化镀膜工艺、提高镀膜质量和效率具有重要意义。