在離子濺射儀使用中，靶材是核心耗材 —— 很多科研人員和工廠師傅常問：“靶材看著還能用，到底什么時候該換？”“換靶材時沒注意步驟，裝完后抽不了真空怎么辦？” 作為天天幫客戶處理靶材問題的微儀真空小編，今天就從 “判斷信號” 和 “更換步驟” 兩方面，給大家講透離子濺射儀靶材更換的門道，全是實操經驗，新手也能照著做，還能避開常見坑。
一、先搞懂：靶材不是 “用到碎才換”，6 個信號說明該換了
很多人覺得靶材只要沒裂開、沒掉渣就還能繼續用，其實不然 —— 靶材磨損、中毒或性能下降后，不僅影響鍍層質量，還可能損壞設備。以下 6 個信號，只要出現 1 個，就說明靶材該換了：
1. 鍍層性能 “突然跑偏”：電阻、透光率超標
這是最直觀的信號！比如鍍 ITO 透明導電膜時，原本方塊電阻穩定在 15Ω/sq，突然升到 25Ω/sq；或鍍 Al?O?絕緣膜時，擊穿電壓從 500V 降到 300V，排除氣體比例、功率等參數問題后，大概率是靶材磨損導致成分變化。
某光電實驗室的銦錫靶，用了 3 個月后，ITO 膜透光率從 92% 降到 85%，拆靶后發現靶材表面的銦錫比例失衡，邊緣磨損嚴重 —— 這種情況下，再調整參數也沒用，必須換靶。
2. 沉積速率 “明顯下降”：同樣時間鍍層變薄
正常情況下，靶材的沉積速率相對穩定（比如 10nm/min），若發現同樣濺射 20 分鐘，鍍層厚度從 200nm 降到 120nm，且反濺射（清理靶材表面氧化物）后仍沒改善，說明靶材內部粒子含量不足，該換了。
某五金鍍膜廠的鉻靶，原本鍍 1μm 厚的 CrN 膜需要 40 分鐘，后來要 60 分鐘才能達到厚度，檢查后發現靶材厚度從 5mm 磨到 2mm，粒子濺射量減少，只能換靶。
3. 靶材表面 “出現異常”：裂紋、掉渣、中毒嚴重
? 裂紋 / 掉渣：靶材長期受熱或受力不均，表面會出現裂紋，甚至小塊脫落（掉渣），這些渣子會濺到鍍層上形成針孔，影響質量；
? 中毒嚴重：反應濺射時，若氧氣 / 氮氣過量，靶材表面會形成厚的化合物層（如硅靶變灰白色 SiO?層、鈦靶變金黃色 TiN 層），反濺射 15 分鐘后仍無法清理，說明中毒深入內部，必須換靶；
? 局部凹陷：靶材磨損不均，表面出現明顯凹陷（比如邊緣厚、中間薄，或有深坑），會導致濺射粒子分布不均，鍍層厚度偏差超過 ±10%。
4. 輝光 “不穩定”：閃爍、熄滅或顏色異常
正常濺射時，輝光呈均勻的淡紫色（氬氣）或淡藍色（加反應氣體），若輝光頻繁閃爍、突然熄滅，或顏色變成暗灰色、黑色，排除真空、氣體問題后，就是靶材問題 —— 可能是靶材致密度下降，內部氣體釋放干擾輝光，或靶材表面污染嚴重。
某生物實驗室的氧化鋯靶，用久后輝光總是忽明忽暗，拆靶發現靶材內部有細小氣孔，濺射時氣孔排氣導致輝光波動，換靶后恢復穩定。
5. 靶材厚度 “低于安全值”：薄到容易擊穿
不同尺寸靶材有安全厚度下限（比如 Φ50mm 靶材安全厚度≥2mm，Φ100mm 靶材≥3mm），若靶材磨損到低于安全值，繼續使用會有兩個風險：
? 靶材太薄，射頻 / 直流電源的電流容易擊穿靶材，損壞靶座；
? 靶材背面的粘結層（比如銅背靶）可能暴露，濺射時銅粒子混入鍍層，導致成分污染。
建議每次換靶后記錄厚度，日常用卡尺定期測量，接近安全值就提前準備新靶。
6. 使用壽命 “達到上限”：按使用時長估算
不同靶材的使用壽命有大致范圍（參考值）：
? 金屬靶（鋁、銅、鉻）：Φ50mm 靶約用 30-50 次（每次 20 分鐘），Φ100mm 靶約用 80-120 次；
? 氧化物靶（ITO、ZnO）：Φ50mm 靶約用 20-30 次，Φ100mm 靶約用 50-80 次；
? 合金靶（TiAl、CrN）：壽命比純金屬靶短 10%-20%。
若靶材使用次數或時長達到上限，即使外觀沒明顯問題，也建議更換 —— 避免突然失效影響實驗或生產。
二、重點：更換靶材的 8 步正確流程，避坑指南附在每步
很多人換靶材時因步驟錯導致設備故障（比如漏氣、靶座損壞），以下是微儀真空總結的標準流程，每步都標注了避坑點，新手照著做準沒錯：
步驟 1：設備 “斷電泄壓”，確保安全
? 操作：先關閉離子濺射儀的射頻 / 直流電源、氣體閥門，按下 “真空釋放閥”，讓腔室內外氣壓平衡（壓力表顯示 0Pa），再拔掉設備總電源插頭；
? 避坑：千萬別沒泄壓就拆靶！腔室負壓會讓零件彈出，還可能損壞真空系統；也別帶電操作，防止觸電。
步驟 2：打開腔門，清理腔室內部
? 操作：擰開腔門把手，用干凈的酒精棉片擦拭腔室壁、靶材擋板（保護靶材的部件），去除殘留的金屬粉末、樣品碎屑；若有大塊雜質，用軟毛刷輕輕掃掉；
? 避坑：別用硬工具（螺絲刀、刀片）刮腔室壁，會劃傷內壁導致漏氣；酒精棉片別用太濕，避免液體流入設備內部。
步驟 3：拆卸舊靶材，注意 “受力均勻”
? 操作：
a. 先拆下靶材擋板（通常是 4 顆螺絲固定），放在干凈的無塵紙上；
b. 用合適的扳手（內六角或十字螺絲刀，看靶座設計）擰下靶材的固定螺絲（一般 3-4 顆，均勻分布在靶座周圍）；
c. 雙手握住靶材邊緣，輕輕向上提起 —— 若靶材粘在靶座上（高溫導致粘結），別硬掰，用塑料棒輕輕撬動邊緣，慢慢分離；
? 避坑：擰螺絲時要 “對角擰松”（比如先擰 1 號螺絲半圈，再擰對面的 3 號，再擰 2 號、4 號），避免靶座受力不均變形；舊靶材別亂扔，金屬靶可回收，氧化物靶按危廢處理。
步驟 4：清潔靶座，檢查 “密封與導電性”
? 操作：
a. 用酒精棉片擦拭靶座表面（與靶材接觸的部位），去除殘留的粘結劑、氧化物；
b. 檢查靶座的密封圈（若有）是否老化、破損，若密封圈發脆、有劃痕，直接更換新的（密封圈型號要與設備匹配）；
c. 用萬用表測量靶座的導電性（金屬靶座），若電阻超過 1Ω，說明靶座接觸不良，可能是表面氧化，用細砂紙輕輕打磨后再測；
? 避坑：靶座表面的氧化層別磨太多，會影響靶座精度；密封圈一定要裝正，別裝反或錯位，否則會漏氣。
步驟 5：準備新靶材，做好 “預處理”
? 操作：
a. 檢查新靶材的尺寸、型號是否與設備匹配（比如 Φ50mm 靶材對應 Φ50mm 靶座，別裝錯尺寸）；
b. 用無塵紙蘸酒精擦拭新靶材的正反面，去除表面油污、灰塵；若靶材是粘結靶（比如 ITO 靶粘在銅背靶上），檢查粘結是否牢固，有無脫層；
c. 若新靶材是氧化物靶（如 ZnO），提前做 “除氣”：放在真空烘箱里，60℃烘 10 分鐘，去除內部吸附的水汽；
? 避坑：別用手直接摸靶材表面！手上的油脂會污染靶材，導致鍍層附著力下降；新靶材若有保護膜，裝前再撕掉，避免提前沾灰。
步驟 6：安裝新靶材，確保 “對齊擰緊”
? 操作：
a. 雙手托住新靶材，將靶材的螺絲孔對準靶座的螺絲柱，輕輕放在靶座上，確保靶材居中，沒有偏移；
b. 先擰上 1 顆螺絲（不要擰緊），調整靶材位置，確保靶材與靶座完全貼合，再裝上其他螺絲；
c. 按 “對角擰緊” 原則，將螺絲逐步擰緊（力度適中，別擰太死，防止靶材開裂或螺絲滑絲），最后用扳手檢查每顆螺絲的松緊度是否一致；
? 避坑：靶材別裝歪！偏移超過 1mm 會導致濺射粒子分布不均，鍍層厚度偏差大；螺絲也別擰太松，否則靶材接觸不良，會影響輝光穩定性。
步驟 7：裝回擋板，關閉腔門
? 操作：將清潔后的靶材擋板裝回原位，擰緊固定螺絲；再關閉腔門，擰緊腔門把手，確保腔門密封良好（門把手擰到 “咔嗒” 聲或指定位置）；
? 避坑：擋板別裝反！有凹槽的一面要朝向靶材，否則無法起到保護作用；腔門要關緊，否則會漏氣，抽真空時達不到目標壓力。
步驟 8：開機測試，驗證 “安裝合格”
? 操作：
a. 插上設備總電源，打開真空系統，先抽粗真空（到 1×10?2Pa），檢查是否有明顯漏氣（若真空度半天降不到 1×10?2Pa，可能是靶材沒裝正或密封圈錯位，需重新檢查）；
b. 抽至高真空（1×10??Pa 以下），開啟濺射電源，用低功率（正常功率的 50%）預濺射 10 分鐘，清理靶材表面；
c. 做 “試鍍”：放一塊小基材，按正常參數濺射，測試鍍層的厚度、電阻、附著力等性能，若性能達標，說明靶材安裝合格；
? 避坑：預濺射時一定要移開基材或用擋板擋住基材，避免靶材表面的雜質濺到基材上；試鍍不合格別勉強用，及時排查原因（比如靶材裝歪、參數不匹配）。
三、微儀真空小編的 3 個換靶小貼士，新手必看
1. 提前備靶材：別等靶材完全失效才買新靶，建議庫存 1-2 個備用靶，尤其是特殊靶材（如 ITO、氧化鋯），采購周期長，避免耽誤實驗；
2. 記錄換靶信息：每次換靶后，在設備日志上記錄新靶材的型號、安裝日期、使用次數，方便估算下次換靶時間；
3. 新手找幫手：第一次換靶時，最好找有經驗的師傅在旁邊指導，或聯系設備廠家的售后人員遠程協助，避免因操作不當損壞設備。
總結：靶材更換 “寧早勿晚”，步驟 “按部就班”
離子濺射儀靶材的更換，核心是 “及時判斷” 和 “規范操作”—— 別為了省成本繼續用失效的靶材，否則會導致鍍層報廢、設備損壞，反而更浪費；換靶時也別圖快跳過步驟，每一步的清潔、對齊、測試都不能少。
希望這篇指南能幫大家搞定靶材更換的難題，若在操作中遇到特殊情況（比如靶座變形、裝靶后漏氣），也可以隨時咨詢微儀真空，我們會提供一對一的實操指導！
客服1