이온 플레이팅에 관한 리포트

소개

1. Ion plating이란?
Ion Plating은 500℃이하의 온도에서 강한 박막을 형성할 수 있는 표면처리 기술로써 물리적 방법으로 coating 물질을 증발시킨 후 증발된 이온들에 여러 종류의 gas들을 반응시켜 박막으로 만들어지므로 PVD(Physical Vapor Deposition 물리적 증착)라 불리어진다.

2. 원리 및 특징
- 탁월한 밀착성 & 고밀도 피막형성
일반적으로 Ion Plating에 의해 형성된 막은 표1과 같이 밀착성이 종래 진공증착에 비해 50~100배 정도 뛰어나다. 이것은 방전 중 에서 이온화되어 가속된 증발입자 혹은 가스분자가 기판에 충돌하여 자신이 갖고 있던 운동에너지를 열로 교환하고 기판을 국부적으로 가열함으로써 막과 기판 상이의 확산 또는 화학반응을 촉진하기 때문이다. 한 예로 증발입자의 운동에너지는 진공증착의 경우 0.1~0.5eV, sputtering의 경우 100eV 정도이지만 Ion Plating의 경우는 100eV 이상에 달한다.

- 각종 화합물형성이 용이하다.
증발된 이온들에 각종gas의 배합으로 필요로 하는 다양한 화합물을 얻을 수 있다. 반응성 증착(Reactive Evaporation)에서도 증발공간에 반응가스를 도입하면 화합물 막 을 형성시킬 수 있지만, 반응이 완만하기 때문에 화학 중론적 으로 균일한 화학물 막 을 얻기가 곤란하다. 반면, Ion Plating은 방전에 의한 활성화여과로 균일한 화합물막을 쉽게 얻을 수 있다. 현재 가장 널리 상품화되고 있는 것은 절삭공구의 내마모용 TiC, TiN 코팅이지만 금형, 시계케이스 등에도 탄화물, 질화물 등의 코팅이 확대되고 있다.

3. 장비 및 공정

- Ion Plating 장비
- Ion Plating 공정
(1) Arc Ion Plating
- 플라즈마 법에 의한 Ion Plating

4. 응용분야 및 개발방향
- Ion-Plating 피막의 종류에 따른 응용
- Ion-Plating 분야에 따른 응용

5. Reference

목차

1. Ion plating이란?
2. 원리 및 특징
3. 장비 및 공정
4. 응용분야 및 개발방향
5. Reference

본문내용

1. Ion plating이란?
Ion Plating은 500℃이하의 온도에서 강한 박막을 형성할 수 있는 표면처리 기술로써 물리적 방법으로 coating 물질을 증발시킨 후 증발된 이온들에 여러 종류의 gas들을 반응시켜 박막으로 만들어지므로 PVD(Physical Vapor Deposition 물리적 증착)라 불리어진다.

2. 원리 및 특징
- 탁월한 밀착성 & 고밀도 피막형성
일반적으로 Ion Plating에 의해 형성된 막은 표1과 같이 밀착성이 종래 진공증착에 비해 50~100배 정도 뛰어나다. 이것은 방전 중 에서 이온화되어 가속된 증발입자 혹은 가스분자가 기판에 충돌하여 자신이 갖고 있던 운동에너지를 열로 교환하고 기판을 국부적으로 가열함으로써 막과 기판 상이의 확산 또는 화학반응을 촉진하기 때문이다. 한 예로 증발입자의 운동에너지는 진공증착의 경우 0.1~0.5eV, sputtering의 경우 100eV 정도이지만 Ion Plating의 경우는 100eV 이상에 달한다.

- 각종 화합물형성이 용이하다.
증발된 이온들에 각종gas의 배합으로 필요로 하는 다양한 화합물을 얻을 수 있다. 반응성 증착(Reactive Evaporation)에서도 증발공간에 반응가스를 도입하면 화합물 막 을 형성시킬 수 있지만, 반응이 완만하기 때문에 화학 중론적 으로 균일한 화학물 막 을 얻기가 곤란하다. 반면, Ion Plating은 방전에 의한 활성화여과로 균일한 화합물막을 쉽게 얻을 수 있다. 현재 가장 널리 상품화되고 있는 것은 절삭공구의 내마모용 TiC, TiN 코팅이지만 금형, 시계케이스 등에도 탄화물, 질화물 등의 코팅이 확대되고 있다.




내부식성
내마모성
TiN
산업기계부품, 기어, 스크류,
로울러, 베어링, 자동차펀치 등
3 배이상 수명 연장
이온플래팅은 고체물질을 가열 혹은 입자를 충돌시켜 원자, 분자로 분해하고 다시 이것을
이온화시켜 처리물질의 표면에 응축시켜서 박막을 형성하는 방법이다. 이러한 이온플레이팅
방식은 치밀한 박막을 저온공정으로 가능하기 때문에 많은 업체가 이용하는 추세에 있다. 이온
플레이팅은 몇몇 새로운 산업용품 시장들을 만들었다. 하지만 이런 이온플레이팅법을 이용한
박막은 피막 재료를 이온화 시키기 때문에 막으로서는 치밀한 막이 얻어질 수 있으나 불균일
아크에 의해 조대한 입자가 증착되므로서 코팅층의 불균일 현상이 발생되고 있는 문제점이
존재한다. 이온플레이팅의 이러한 문제점이 향후 개발되어진다면 미래에 더 많은 분야에 응용될

참고자료

· 1. http://www.ttip.co.kr/
· 2. http://ynucc.yu.ac.kr/~metal/data/thin-film1/thin-film2/film2-2.htm
· 3. http://www.shpic.co.kr/main.htm
· 4. http://blog.naver.com/toppinn/100001548886
· 5. http://www.okion.co.kr/
· 6. ion plating 장비에 관한 고찰
· 7. http://www.hyuntaemp.com/
· 8. http://cafe.naver.com/techmecha.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=1521
· 9. http://www.ttip.co.kr/
· 10. http://www.jinwooeng.com/plasma/new/
· 11. http://www.toptech21.co.kr/
· 12. http://blog.daum.net/dangunzok/15963934
· 13. 이온, 전자 이야기 - 이온 플레이팅 (ION PLATING)
· 14. http://www.인터테크.kr/
· 15. 일본의 PDP 공정 기술개발 및 생산장비 개발 현황