在电弧沉积技术中,金属掩膜版是实现局部镀膜与复杂图案制备的关键辅助工具。尽管该技术以高效制备均匀涂层著称,但在微电子、光学及装饰领域,常需通过掩膜版实现选择性沉积,赋予基材特定功能或美学设计。
金属掩膜版通过物理遮挡等离子体流,精准控制涂层区域。其核心功能包括:1)区域选择性沉积,如在刀具刃口沉积TiN耐磨层,而刀柄保持原状;2)多层复合结构制备,通过更换掩膜分步沉积不同材料;3)保护敏感区域,避免高温或离子轰击损伤;4)提升材料利用率,减少贵金属靶材浪费。
设计金属掩膜版时需兼顾耐高温与抗离子轰击特性,常用不锈钢、钼等高强度材料。掩膜厚度与孔径需匹配沉积角度,防止阴影效应导致图案模糊,同时要求具备精密对位系统以确保图案与基材目标区域精准吻合。
在电子领域,掩膜版用于半导体器件中微型电路的导电金属沉积;光学元件通过掩膜沉积局部反射层实现分光功能;装饰行业借助镂空掩膜在手表外壳形成彩色Logo;工业工具则仅在模具工作面沉积耐磨涂层以优化成本。
金属掩膜版扩展了电弧沉积的工艺边界,使其兼具功能集成与成本效益。未来,随着微纳制造需求的增长,掩膜版将在精密涂层、3D结构沉积等领域发挥更大潜力,推动高端制造向精细化、定制化迈进。