Online ShopMy Plansee
プランゼーグループ
ホームページ
Online ShopMy PlanseePlansee Group
TiSiスパッタリングターゲット

チタン-シリコンスパッタリングターゲットとカソード

チタンとシリコン(TiSi)は、窒化物のハードマテリアル層として完璧なチームです。シリコンは高い耐酸化性を保証し、チタンは特別な硬度を提供します。この2つの元素の組み合わせは、非常に高い温度まで耐摩耗性を発揮します。

TiSiNコーティングされた工具は耐摩耗性に優れ、高い切削速度での作業が可能になります。クーラントなしでチッピングを行うことも可能です。ニッケルベースの合金やチタン材などの硬い素材でも、窒化チタンシリコンでコーティングされた工具を使えば簡単に加工することができます。

一目でわかるターゲットの優位性:

  • 高い延性

  • 優れた熱伝導性

  • 最適で均一な微細構造

  • 最高の素材の純度

お客様のご要望に応じた生産

弊社のターゲットおよびカソードは、以下のような代表的な材料組成で、さまざまな寸法のものが在庫として用意されています。

  • TiSi 85/15%
  • TiSi 80 / 20%
  • TiSi 75/25%

一目でわかる最も重要な情報:

チタン/シリコンの割合[重量%] 85 / 15 80 / 20 75 / 25
純度 [%] 99.8 99.8 99.8
保証密度 [g/cm3] 4.40 4.37 4.35
粒の大きさ [µm] 100 100 100

信頼できる品質

完璧なレイヤーのための最適な微細構造
TiSiの微細構造

粉末を慎重に混合することで、弊社の材料の微細構造は、金属溶融プロセスで製造された材料よりもはるかに均質で微細なものとなっています。これは、コーティング中に製品上に形成される液滴の数が非常に少ないことを意味します。その結果、非常に滑らかな層が得られます。

高い延性で長い耐用年数を保証

ターゲットとカソードは、コーティングプロセスの間、非常に大きなストレスに耐えなければなりません。ターゲットのエッジでは、最大1トンの力が材料に加わります。脆い素材の場合、ターゲットが破損することもあります。弊社の素材は、純チタンのマトリックスにシリコンを含む相が埋め込まれているため、ターゲットは特に延性があります。また、弊社のターゲットは、粉末冶金法による製造プロセスにより高密度を実現しています。その結果、ターゲットは壊れにくくなっています。

最高品質のための卓越した材料純度

コーティング材料の純度が高ければ高いほど、ハードマテリアル層の品質は向上します。弊社は、最初から最も純度の高い粉末のみを使用し、これを自社工場で混合することで、最高の材料純度を保証しています。粉末から製品までのすべての工程を監視し、特定の密度、純度、均質な微細構造が保証されたターゲットだけが工場を出るようにしています。

粉末から最終製品まで、すべてをワンストップで提供
プランゼーボンディングショップ

弊社はターゲットメーカーのリーディングカンパニーとして、すべてを自社で行っています。金属粉の混合やプレスから、ターゲットの成形、加工、ボンディングに至るまで、また、コーティングプロセスと層の両方を最適化するための新素材の開発も行っています。もちろん、最先端の測定方法でターゲットの品質をテストしています。

以下のコーティングプロセスに使用可能

確実に分かっていることがあるとすれば、それはPVDコーティングプロセスのすべてが完璧にマッチしていなければならないということです。高品質のスパッタリングターゲット、アークカソード、プロセスパラメータの完璧な相互作用があってこそ、お客様の正確な要求に合った層を作ることができるのです。そのために、お客様や多くの開発機関と協力して、新しいコーティング材料を開発し続けています。

窒化チタン結晶は、アモルファスのSi3N4マトリックスに埋め込まれ、一緒になってセラミックナノコンポジットコーティングを形成しています。TiSiN層は、反応性マグネトロンスパッタリングプロセスまたはアーク放電法によってツールに塗布されます。

  • 反応性マグネトロンスパッタリング

    アルミニウム、チタン、ジルコニウム、クロム、セラミックをベースにしたハードマテリアル層や装飾層は、反応性マグネトロンスパッタリング法によって工具や部品などの製品に塗布されます。

    真空チャンバー内で、ターゲットとなる製品にコーティング材を対向させます。真空チャンバー内にアルゴンガスを充填し、数百ボルトの電圧をかけます。これにより、正電荷を帯びたアルゴン粒子(アルゴンイオン)と自由電子からなるプラズマが発生します。正の電荷を帯びたアルゴンイオンは、負の電荷を帯びたカソード(ターゲット)に向かって加速されます。数百電子ボルト(eV)という高い運動エネルギーでターゲット表面に衝突します。その結果、アルゴン粒子はスパッタリングされたターゲットの原子を表面から押し出します。ここで、真空チャンバーと基板の間に電位を印加します。これにより、ハードマテリアルの粒子はコーティングされるワークピースに向かって加速します。そして、導入された反応性ガス(窒素、カーボン、酸素)と反応して、窒化物、カーバイド、酸化物などのハードマテリアル層としてワーク上に堆積されます。

  • アーク放電

    アーク放電(アークプロセス)で、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、クロムなどのハードマテリアル層を工具に塗布します。真空を利用したコーティングプロセスで、ソースとなる材料はアークカソードの形をしています。

    真空チャンバー内の陽極と正電荷のアークカソードの間に数百ボルトの電圧をかけ、アークを発生させます。これにより、アークが発生します。アークカソードの上を上下に動き、微量の物質を溶かしたり蒸発させたりします。蒸発したカソード粒子の約90%からプラスに帯電した金属イオンが生成されます。ここで、真空チャンバーと基板の間にバイアス電圧を印加します。これにより、金属イオンはコーティングされるワークに向かって加速します。金属イオンは、導入された反応性ガス(窒素、炭化水素、酸素)と反応し、窒化物、カーバイド、酸化物などの薄いハードマテリアル層としてワークピース上に堆積されます。

個々のスパッタリングターゲットとアークカソードに関する弊社の専門知識

最適な層をお探しですか?弊社の数十年にわたる経験と、化学組成や製造プロセスに関する膨大なデータベースに信頼を置いてください。

弊社のチームは、スパッタリングターゲットとアークカソードを継続的に開発し、以下の材料とコーティングの特性を改善しています。

  • 粒の大きさと微細構造
  • 延性
  • 材料の硬度
  • 耐酸化性
  • 摩擦係数
  • 温度耐性

 

また、お客様のご要望に応じて、チタンとシリコンの混合物に他の元素を加えて完成させることも可能です。お問い合わせはこちら!

スパッタリングターゲット材料を最適化するための要素
Ti-Si-N薄膜の破壊靭性についての洞察

ウィーンにあるTU WienのChristian-Doppler研究室では、プランゼーの特殊なTi-TiSi2ターゲットを使って製造されたTi-Si-N層の破壊靭性を調べるためのテストが行われました。 

TiSiスパッタリングターゲット

プランゼーは、 エリコンサーフェスソリューションズ社と TUウィーン、 材料科学技術研究所の協力を得て、走査型電子顕微鏡を用いたマイクロメカニカル試験により、Ti-Si-N層の定量的な破壊靱性値を決定しました。この研究では、破壊靱性が、プランゼー製の特殊なTi-TiSi2ターゲットを用いて製造されたTi-Si-N層の相組成と微細構造に依存することが明らかになりました。

この研究の詳細な結果は、耐火物金属とハードマテリアルの国際ジャーナルに「Ti-Si-N薄膜の破壊靱性について」のタイトルで掲載されました。

出版物へ

その他のコーティング技術関連製品

黒鉛箔、スクリュー、ワッシャー、ボルトなど、対応する締結材料をご用意しております。その他の素材のターゲットについては、製品ページをご覧ください。

オンラインショップの在庫から標準的なターゲットを注文する