PVD 物理气相沉积镀膜技师考试试卷及答案

PVD物理气相沉积镀膜技师考试试卷及答案填空题（每题1分，共10分）1.PVD的中文全称是________。2.常见PVD工艺包括真空蒸镀、溅射镀和________。3.真空系统常用高真空泵有分子泵和________。4.磁控溅射靶材需具备________或半导体特性。5.TiN镀层的典型颜色为________。6.镀膜前清洗的核心目的是去除________。7.离子镀中工件通常施加________偏压。8.膜厚测量常用仪器有晶振膜厚仪和________。9.PVD沉积温度比CVD________（填“高/低”）。10.真空蒸镀的蒸发源类型有电阻蒸发源和________。单项选择题（每题2分，共20分）1.离子轰击强度最大的PVD工艺是（）A.真空蒸镀B.磁控溅射C.离子镀D.蒸发镀2.磁控溅射的核心优势不包括（）A.沉积速率高B.膜层致密C.靶材利用率高D.无需真空3.镀膜前工件表面粗糙度要求Ra≤（）μmA.0.2B.0.8C.1.6D.3.24.硬度最高的常见镀层是（）A.TiNB.CrNC.AlND.ZrN5.PVD沉积的真空度数量级一般为（）A.10⁻¹PaB.10⁻³PaC.10⁻⁵PaD.10⁻⁷Pa6.工件接负偏压的主要作用是（）A.加热工件B.增强离子轰击C.提高真空度D.冷却靶材7.不属于PVD膜层性能的是（）A.硬度B.导电性C.耐腐蚀性D.塑性8.电子束蒸发源适用于（）A.低熔点金属B.高熔点金属C.非金属D.所有材料9.PVD与CVD的主要区别是（）A.温度B.真空度C.镀层材料D.应用领域10.膜层附着力主要依赖（）A.机械咬合B.化学键合C.机械咬合+化学键合D.范德华力多项选择题（每题2分，共20分）1.常见PVD工艺包括（）A.真空蒸镀B.磁控溅射C.离子镀D.化学气相沉积2.真空系统常用真空泵有（）A.机械泵B.分子泵C.扩散泵D.离心泵3.PVD膜层性能指标包括（）A.硬度B.附着力C.耐磨损性D.热导率4.镀膜前清洗方法有（）A.超声波清洗B.化学清洗C.喷砂D.真空烘烤5.磁控溅射类型包括（）A.直流磁控溅射B.射频磁控溅射C.中频磁控溅射D.交流磁控溅射6.离子镀的特点有（）A.离子轰击强烈B.膜层致密C.附着力强D.沉积温度高7.PVD常用靶材材料有（）A.TiB.CrC.AlD.陶瓷8.PVD镀层应用领域包括（）A.刀具模具B.装饰镀膜C.电子器件D.建筑材料9.真空腔室常用材料有（）A.不锈钢B.铝合金C.碳钢D.塑料10.膜厚控制方法包括（）A.沉积时间控制B.晶振监测C.光谱监测D.称重法判断题（每题2分，共20分）1.PVD沉积温度比CVD高（）2.磁控溅射无需真空环境（）3.离子镀中工件接负偏压（）4.TiN镀层为金黄色（）5.镀膜前必须清洗工件（）6.真空蒸镀只能镀金属（）7.分子泵属于粗抽泵（）8.膜层越厚性能越好（）9.PVD可制备纳米薄膜（）10.电弧离子镀易产生液滴（）简答题（每题5分，共20分）1.简述PVD的基本原理2.镀膜前工件清洗的目的及常用方法3.磁控溅射与真空蒸镀的主要区别4.影响PVD膜层附着力的因素讨论题（每题5分，共10分）1.如何解决电弧离子镀膜层中的液滴问题？2.分析PVD工艺中真空度异常的原因及处理方法---答案部分填空题答案1.物理气相沉积2.离子镀3.扩散泵4.导体5.金黄色6.表面污染物（油污、杂质等）7.负8.台阶仪9.低10.电子束蒸发源单项选择题答案1.C2.D3.B4.A5.B6.B7.D8.B9.A10.C多项选择题答案1.ABC2.ABC3.ABCD4.ABCD5.ABC6.ABC7.ABC8.ABC9.AB10.ABCD判断题答案1.×2.×3.√4.√5.√6.×7.×8.×9.√10.√简答题答案1.PVD基本原理：利用物理方法将靶材转化为气相原子/离子，在真空环境中输运至工件表面，经吸附、扩散形成薄膜。核心步骤：①靶材蒸发/溅射（加热或离子轰击）；②气相迁移；③沉积成膜。无化学反应，温度低，对工件热变形影响小。2.清洗目的及方法：目的是去除油污、氧化皮等污染物，确保膜层附着力。常用方法：①超声波清洗（配合有机溶剂）；②化学清洗（酸碱除氧化层）；③喷砂/抛丸（物理去杂+增强粗糙度）；④真空烘烤（除水汽）。清洗后需及时镀膜防二次污染。3.磁控溅射与蒸镀区别：①靶材转化：蒸镀靠加热蒸发，溅射靠离子轰击；②粒子能量：溅射粒子（10-100eV）远高于蒸镀（0.1-1eV）；③膜层性能：溅射膜致密、附着力强，蒸镀膜较疏松；④靶材适应性：溅射可镀合金/陶瓷，蒸镀多适用于低熔点金属；⑤速率：蒸镀（μm/min）快于溅射（nm/min）。4.影响附着力的因素：①工件表面：粗糙度（适当粗糙增强咬合）、清洗效果（污染物降低结合）；②工艺参数：偏压（离子轰击增强界面）、温度（促进原子扩散）；③材料匹配：晶格/热膨胀系数匹配（减少内应力）；④膜厚：过厚易脱落；⑤真空度：不足易引入杂质。讨论题答案1.解决液滴问题的方法：电弧离子镀液滴源于靶材熔融飞溅，解决措施：①优化靶材：用高纯致密靶材减少气孔；②工艺调整：降低电弧电流（减少熔融）、提高偏压（破碎液滴）；③加装过滤：磁过滤弧源分离液滴与离子；④后处理：抛光去除表面液滴。其中磁过滤弧源效果最显著。2.真空度异常的原因及处理：原因包括：①泄漏：密封