Prozesstechnik, Prozesscharakterisierung & Optimierung

PVD

Ein technologisch sehr anspruchsvoller Beschichtungsprozess ist jener der Physical Vapour Deposition Beschichtung (PVD-Beschichtung). PVD ist die Abscheidung von Material aus der physikalischen Gasphase. Die PVD-Beschichtung ist nicht nur ein Prozess, sondern differenziert sich in eine Vielzahl von unterschiedlichen vakuumtechnischen Prozessen und Beschichtungsstoffen, abhängig von Funktionalität der Beschichtung, sowie der Beschaffenheit des Trägermaterials. So können mit der PVD-Technologie Gläser, Metalle, Halbleiter oder Kunststoffe beschichtet werden.

Typische Anwendungen derartiger dünner PVD-Schichten liegen im Bereich der Optik (z.B. Brillenbeschichtung, Architekturglasbeschichtung, Herstellung von optischen Systemen wie Linsen und Strahlteiler, Herstellung von Laserspiegeln, Filter für die Telekommunikation), im Bereich des Maschinenbaus und der Werkzeugtechnik (z.B. Korrosionsschutzschichten, Hartstoffschichten für Dreh- und Fräswerkzeuge, Gleitreibungsschichten für Lager oder Oberflächenschutzschichten).


Prozess

Für die Erfüllung dieser unterschiedlichsten Aufgaben und Anwendungsgebiete werden PVD-Prozesse wie zum Beispiel thermisches Verdampfen, Sputtern, Ion-Plating oder Arc-Verdampfung eingesetzt, die in entsprechenden Vakuumanlagen unter definierten Bedingungen (Druck, Gase, Ströme, Spannungen) ablaufen. In zunehmenden Maße kommen im industriellen Umfeld der PVD-Beschichtung auch plasma- und ionenunterstützte Prozesse zur Anwendung, bei denen zur konventionellen Verdampfung des Beschichtungsgutes zusätzliche Plasma- und Ionenquellen eingesetzt werden, um die geforderten mechanischen, optischen, oder elektrischen Eigenschaften der aufgedampften Dünnen Schichten weiter zu optimieren.


Anwendung

Die Einsatzgebiete der Dünnschichttechnologie wurden in den letzten Jahren von den klassischen Anwendungsgebieten wie Optik und Maschinenbau kontinuierlich auf neue Anwendungsgebiete, wie den medizinischen Bereich (z.B. antibakterielle Schichten, Schutzschichten für Implantate, Barriereschichten), die Verpackungsindustrie, sowie dekorative Anwendungen erweitert. Die Nanotechnologie und Mikrosystemtechnik, zwei Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts, sind ebenso sehr stark mit der Dünnschichttechnologie verbunden und nutzen diese Prozesse und Technologien zur Realisierung von neuen Anwendungen und Produkten. Dies erfordert allerdings, dass bestehende Prozesse weiterentwickelt und optimiert, oder dass neue Prozesstechnologien entwickelt werden. Grundlage für die Optimierung und Entwicklung von Beschichtungsprozessen ist ein entsprechendes Prozess und Anlagen Know-How.


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