PVD 真空镀膜生产线工艺调试技师考试试卷及答案

PVD真空镀膜生产线工艺调试技师考试试卷及答案一、填空题（每题1分，共10分）1.PVD的中文全称是______。2.真空镀膜常用真空度单位是托（Torr）或______。3.溅射镀膜常用惰性气体是______。4.获得高真空的核心泵是______泵。5.镀膜时工件表面温度称为______温度。6.磁控溅射利用______约束电子轨迹。7.防止大气倒灌的阀门是______阀。8.PVD主要类型包括蒸发镀膜和______镀膜。9.膜层关键性能指标有结合力、硬度和______。10.调整靶电流可改变膜层______速率。二、单项选择题（每题2分，共20分）1.不属于PVD的工艺是（）A.蒸发B.溅射C.CVDD.离子镀2.磁控溅射靶表面磁场强度一般为（）A.10-50GsB.100-500GsC.1000-5000GsD.5000+Gs3.工件预处理不包括（）A.除油B.除锈C.抛光D.涂漆4.可直接从大气压抽低真空的泵是（）A.分子泵B.机械泵C.扩散泵D.离子泵5.膜层结合力差的非原因是（）A.表面污染B.基片温度过高C.靶材纯度低D.偏压不足6.工作气压过高会导致（）A.沉积速率快B.均匀性下降C.靶材中毒D.真空不稳7.装饰镀膜常用靶材是（）A.TiB.AlC.CuD.Ni8.真空检漏常用方法是（）A.肥皂水法B.氦质谱检漏C.水压法D.火烧法9.调整基片偏压主要影响膜层（）A.颜色B.厚度C.结合力D.速率10.靶材破裂的常见原因是（）A.靶电流小B.冷却不良C.气压低D.氩气少三、多项选择题（每题2分，共20分）1.PVD主要工艺类型（）A.蒸发B.溅射C.离子镀D.CVD2.真空系统核心部件（）A.真空泵组B.真空室C.靶源D.控制系统3.影响沉积速率的因素（）A.靶电流B.工作气压C.基片温度D.靶材纯度4.工件预处理目的（）A.除油污B.去氧化层C.提粗糙度D.增结合力5.磁控溅射优点（）A.速率高B.膜质好C.靶利用率高D.成本低6.常见镀膜故障（）A.真空抽不上B.颜色不均C.靶电流不稳D.工件变形7.常用PVD靶材（）A.金属靶（Ti）B.合金靶（TiAl）C.陶瓷靶（TiN）D.塑料靶8.需监控的关键参数（）A.真空度B.靶电流/压C.基片温度D.工作气压9.影响膜层均匀性的因素（）A.工件架转速B.靶源分布C.工作气压D.靶基距离10.镀膜安全注意事项（）A.未放气不开盖B.防高压触电C.防氩气泄漏D.防高温烫伤四、判断题（每题2分，共20分）1.PVD需在真空环境下进行。（）2.机械泵可直接获得高真空（10^-3Pa以下）。（）3.磁控溅射靶利用率比普通溅射高。（）4.基片温度越高，结合力一定越好。（）5.氩气是溅射常用载气。（）6.肥皂水检漏适用于所有真空度。（）7.沉积时间可控制膜层厚度。（）8.靶材中毒因工作气压过低。（）9.离子镀属于PVD。（）10.镀膜后工件可立即取出。（）五、简答题（每题5分，共20分）1.简述PVD镀膜基本工艺步骤。答案：①工件预处理（除油、除锈、抛光）；②装夹工件入真空室；③抽真空至10^-3Pa以下；④加热基片至设定温度；⑤预溅射清洗（氩离子轰击）；⑥镀膜（调整靶电流、偏压）；⑦冷却工件至室温；⑧充氮放气取件。2.如何排查膜层结合力差？答案：①检查预处理（是否彻底除污）；②确认基片温度（是否达标）；③检测偏压（是否≥100V）；④核查靶材纯度（是否≥99.9%）；⑤检测真空度（是否<10^-2Pa）；⑥确认氩气纯度（是否99.999%）。3.简述磁控溅射靶源工作原理。答案：阴极接负高压，氩气电离产生氩离子；电子在平行靶面的磁场约束下螺旋运动，延长与氩原子碰撞时间，提高电离率；氩离子轰击靶材，使靶原子溅射沉积在工件表面，形成膜层。4.如何优化膜层均匀性？答案：①调整工件架转速（5-15r/min匀速）；②优化靶源分布（均匀覆盖工件架）；③控制工作气压（0.3-0.8Pa）；④保持靶基距离（10-20cm）；⑤确保真空密封性；⑥统一各靶电流。六、讨论题（每题5分，共10分）1.工件膜层局部偏暗，分析原因及解决措施。答案：原因：①工件架转速不均；②靶源分布不均；③基片温度局部差异；④真空残留气体；⑤预处理不均。措施：①调整转速至10r/min匀速；②校准各靶电流一致；③修复加热元件；④检漏真空系统；⑤重新超声波清洗工件。2.真空度仅10^-1Pa（未达10^-3Pa），排查步骤。答案：①测试真空泵：机械泵抽至10^-1Pa以下，分子泵抽至10^-3Pa以下，故障则维修；②检漏：用氦质谱仪检测法兰、密封件；③清理真空室（去除碎屑油污）；④检查阀门（确认关闭严密）；⑤重新抽真空验证。参考答案一、填空题1.物理气相沉积2.帕斯卡（Pa）3.氩气（Ar）4.分子5.基片6.磁场7.截止8.溅射9.耐磨性（耐腐蚀性）10.沉积二、单项选择题1.C2.B3.D4.B5.B6.C7.A8.B9.C10.B三、多项选择题1.ABC2.A