鍍膜工藝中的薄膜厚度均勻性問題是實(shí)際生產(chǎn)中十分關(guān)注的。本文在現(xiàn)有的理論基礎(chǔ)之上，對(duì)濺射鍍膜的綜合設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了初步的建立和研究，系統(tǒng)的建立可以采用“整體到部分，再到整體”這一動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理念，不斷完善設(shè)計(jì)方法，并將設(shè)計(jì)方法分為鍍膜設(shè)備工程設(shè)計(jì)、鍍膜工藝設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)數(shù)值仿真三大部分。鍍膜設(shè)備工程設(shè)計(jì)、鍍膜工藝設(shè)計(jì)及二者的數(shù)值仿真這三者之間是相輔相成的,鍍膜設(shè)備工程設(shè)計(jì)決定鍍膜工藝過程的實(shí)現(xiàn)，鍍膜工藝促進(jìn)鍍膜設(shè)備的升級(jí)，而高性能的計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)給兩者的設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的支持。

　　磁控濺射鍍膜是現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的技術(shù)之一，磁控濺射鍍膜技術(shù)正廣泛應(yīng)用于透明導(dǎo)電膜、光學(xué)膜、超硬膜、抗腐蝕膜、磁性膜、增透膜、減反膜以及各種裝飾膜，在國防和國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中的作用和地位日益強(qiáng)大。鍍膜工藝中的薄膜厚度均勻性，沉積速率，靶材利用率等方面的問題是實(shí)際生產(chǎn)中十分關(guān)注的。解決這些實(shí)際問題的方法是對(duì)涉及濺射沉積過程的全部因素進(jìn)行整體的優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立一個(gè)濺射鍍膜的綜合設(shè)計(jì)系統(tǒng)。薄膜厚度均勻性是檢驗(yàn)濺射沉積過程的最重要參數(shù)之一，因此對(duì)膜厚均勻性綜合設(shè)計(jì)的研究具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。

　　磁控濺射技術(shù)發(fā)展過程中各項(xiàng)技術(shù)的突一般集中在等離子體的產(chǎn)生以及對(duì)等離子體進(jìn)行的控制等方面。通過對(duì)電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)和空間不同種類粒子分布參數(shù)的控制，使膜層質(zhì)量和屬性滿足各行業(yè)的要求。

　　膜厚均勻性與磁控濺射靶的工作狀態(tài)息息相關(guān)，如靶的刻蝕狀態(tài)，靶的電磁場(chǎng)設(shè)計(jì)等，因此，為保證膜厚均勻性，國外的薄膜制備公司或鍍膜設(shè)備制造公司都有各自的關(guān)于鍍膜設(shè)備(包括核心部件“靶”)的整套設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，還有很多專門從事靶的分析、設(shè)計(jì)和制造的公司，并開發(fā)相關(guān)的應(yīng)用設(shè)計(jì)軟件，根據(jù)客戶的要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。國內(nèi)在鍍膜設(shè)備的分析及設(shè)計(jì)方面與國際先進(jìn)水平之間還存在較大差距。

　　因此，建立濺射鍍膜綜合設(shè)計(jì)系統(tǒng)是勢(shì)在必行的。系統(tǒng)的建立可按照由整體綜合設(shè)計(jì)展開到部分設(shè)計(jì)，然后，再由部分設(shè)計(jì)逐步深入到整體綜合設(shè)計(jì)，即“整體到部分，再到整體”這一動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理念，不斷完善設(shè)計(jì)系統(tǒng)。將濺射鍍膜所涉及的重要因素列舉出來，找出它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)而建立濺射鍍膜綜合設(shè)計(jì)系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行膜厚均勻性研究，并為后期轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件做鋪墊，來實(shí)現(xiàn)制備薄膜均勻性好的大面積薄膜，為生產(chǎn)提供有力的保障。

2.3、數(shù)值仿真設(shè)計(jì)

　　將工程和工藝設(shè)計(jì)運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬，再現(xiàn)濺射沉積過程，并將設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行顯示和分析以優(yōu)化工程和工藝設(shè)計(jì)，見圖4。

　　工程設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)：利用已有商業(yè)軟件：Pro/E，UG，Ansys 等進(jìn)行二次開發(fā)。工藝設(shè)計(jì)是在自行設(shè)計(jì)或利用已有的軟件上模擬濺射過程以進(jìn)行工藝分析和優(yōu)化，并分析機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)工藝的影響。

　　將設(shè)計(jì)過程開發(fā)成通用的設(shè)計(jì)軟件，實(shí)現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)（工程設(shè)計(jì)的一部分）三維建模及機(jī)械綜合性能分析，工藝過程的實(shí)時(shí)模擬及電磁場(chǎng)、熱場(chǎng)、粒子空間分布等分析，以及將仿真模擬過程的可視化，供優(yōu)化工藝和機(jī)械結(jié)構(gòu)使用。能夠與其它軟件之間的進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

　　進(jìn)一步的發(fā)展就是將整個(gè)設(shè)計(jì)過程從部分設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移到整體設(shè)計(jì)，最大限度的排除人為因素。開發(fā)帶有專家系統(tǒng)、參數(shù)化設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制檢測(cè)及遠(yuǎn)程操作等功能的智能軟件系統(tǒng)。鍍膜設(shè)備的工程設(shè)計(jì)、鍍膜工藝的設(shè)計(jì)及二者的計(jì)算機(jī)數(shù)值仿真這三者之間是相輔相成的：鍍膜設(shè)備決定鍍膜工藝過程的實(shí)現(xiàn)，鍍膜工藝促進(jìn)鍍膜設(shè)備的升級(jí)，而高性能的計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)給兩者的設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的支持。