Hvad er ionimplantation.

Historisk set var den første ionimplantator heliumbaseret og blev konstrueret og brugt i 1911 på Cavendish Laboratory i Cambridge af Ernest Rutherford og hans studerende. I 1949 ansøgte Shockley om et patent, "Semiconductor Translating Device", der beskrev fremstillingen af p-n-overgange ved hjælp af ionimplantation. I 1954 indgav han endnu et patent, "Forming of Semiconductor Devices by Ionic Bombardment", der gav en grundlæggende beskrivelse af udstyr til ionimplantation.

Mellem 1960 og 1976 blev den kommercielle produktion af ionimplantere fast etableret. I 1976 udviklede Varian Associates model DF-4, den første in-line, wafer-til-wafer, højtydende (ca. 200 wafere i timen) ionimplantator, og ved udgangen af 1978 var den blevet det mest udbredte kommercielle ionimplantationssystem i verden. I første omgang blev udviklingen af ionimplantationsteknologien brugt til at dope (dvs. indføre dopingioner som bor, fosfor eller arsenik) halvledermaterialer til IC-industrien, og der gik en årrække, før den blev brugt til at forbedre metallers egenskaber.

Moderne ionimplantation er en fysisk og/eller kemisk ændring af overfladematerialet uden at hæve temperaturen på substratet ved at bombardere materialet med en stråle af ioner med meget høj energi. Denne proces forbedrer overfladens egenskaber (fra 1/10 µm til 10 µm) til gavn for anvendelser på tværs af alle industrisektorer.

Proces i aktion

The ion implantation technique involves bombarding the surface material with specific ions (secondary vacuum pressure < 10^-5 mbar) whose energy are around 100keV. On metallic substrate, penetration into the material is very intense and the ions are fixed, losing their energy after collision with the substrate atoms.

When applied to polymers, the temperature is lower(< 100°C).  This cold plasma vacuum treatment alters the material structure  up to a depth of several micrometres without increasing its thickness because it is not a coating.

Hvad er fordelene ved ionimplantation?

• Øger emnernes overfladehårdhed og giver fremragende modstandsdygtighed over for klæbende slid
• Reducerer friktionskoefficienten, forbedrer delenes anti-gribeegenskaber
• Øger udmattelsestærsklen uden at øge temperaturen, hvilket bevarer materialets mekaniske egenskaber
• Ingen geometrisk deformation af dele
• Bevarer overfladefinish (f.eks. spejlpolering) og mekaniske egenskaber (f.eks. lavtemperaturhærdet stål)
• Ingen risiko for delaminering (dette er ikke en belægning), ingen afskalning
• Kan anvendes på metaller, polymerer og elastomerer

Hvad er anvendelsesmulighederne for ionimplantation?

• PLAST, POLYMER & ELASTOMER (PE, PP, HNBR osv.)
  • Farmaceutisk industri: tætninger, skiver osv.
  • Medicinsk industri: sprøjter, hætter, membraner, silikoneimplantater osv.
  • Dele til biler: V-pakninger, tætningslister, O-ringspakninger, stik osv.
• METALDELE (titanium, aluminium, ædelmetaller osv.)
  • Præcisionskomponenter og mikromekanismer, højteknologiske dele til luftfarts- og forsvarsindustrien.
  • Medicinsk industri: proteser osv.
  • Luksusprodukter: Behandlinger af urkomponenter osv.

For mere information om ionimplantation, kontakt venligst Bodycote