Amélioration de l’aspect décoratif et dépôt d’une couche anticorrosive

La métallisation d’objets pour leur donner un aspect plus décoratif intéresse essentiellement l’industrie des matières plastiques et celle du verre : boules de Noël, bijoux de fantaisie, accessoires pour l’industrie automobile (poignées, supports d’accoudoirs, catadioptres, etc.), jouets, articles de mode. On métallisé également des objets courants en matière non conductrice de l’électricité en vue de les traiter ensuite par galvanoplastie. Dans certains cas, on dépose par métallisation des corps nobles, comme de l’or, sur d’autres pièces métalliques pour les protéger de la corrosion.

On métallisé également des textiles dans un but de décoration ou de calorifugeage ainsi que des bandes en papier ou en matières plastiques pour la fabrication de condensateurs et pour servir d’emballage à des produits sensibles à la lumière.

Revêtement de pièces pour l’industrie optique

Ce revêtement concerne essentiellement la métallisation de réflecteurs de phares, l’argenture de miroirs en verre, le revêtement de catadioptres, les couches antiréfléchissantes sur des lentilles, les couches filtrantes pour rayonnements lumineux ou calorifiques, etc.

Fabrication de composants pour la micro-électronique

En micro-électronique, la métallisation sous vide est utilisée pour la fabrication de circuits imprimés et de circuits intégrés.

• Les résistances de ces circuits sont obtenues par métallisation sous vide de nickel-chrome, de constantan, de tantale, de nitrure de tantale, de nitrure de titane, d’oxyde d’étain et de cermet (Cr + SiO).

• Les condensateurs sont fabriqués :
— en ce qui concerne les armatures, par de l’aluminium évaporé par thermo-évaporation et par du tantale déposé par pulvérisation sous vide ;
— en ce qui concerne le diélectrique, par des oxydes de silicium de tantale ou d’aluminium déposés sous vide.

• Les inductances sont obtenues par dépôt d’une couche de chrome-or, et, si l’épaisseur obtenue par métallisation n’est pas suffisante, on la complète par un dépôt électrolytique.

• Les interconnexions sont réalisées par métallisation sous vide d’aluminium ou d’alliages à base de chrome.

Installations utilisées

Une installation de métallisation sous vide comprend, outre un groupe de pompage et un coffret réunissant les appareils de mesure, de contrôle et de commande, une enceinte de travail généralement métallique, destinée à recevoir la source d’évaporation et les pièces à traiter. Pour les équipements de très grande production, l’enceinte est associée à un ou à deux sas de chargement, ce qui permet de charger l’enceinte en pièces à traiter et de la décharger tout en maintenant en permanence la pression très réduite qui règne dans celle-ci.

Mode opératoire

L’uniformité du dépôt obtenu sur des pièces de forme complexe dépend de la position, dans l’enceinte à vide, de ces pièces par rapport à la source d’évaporation et de leurs mouvements relatifs. Les pièces sont généralement fixées sur un barillet disposé concentriquement à l’enceinte cylindrique, la source d’évaporation étant disposée suivant l’axe de cette enceinte. Pendant la phase d’évaporation, le barillet, avec les pièces qu’il supporte, tourne autour de cette source afin que toutes les pièces et les parties de ces pièces reçoivent la même épaisseur de dépôt. Lorsqu’il s’agit de corps de forme très tourmentée, on utilise un barillet à broches animées de mouvements planétaires, les pièces étant fixées sur des supports solidaires de ces broches disposées tout autour du barillet, qui tournent sur elles-mêmes pendant la rotation du barillet autour de la source d’évaporation. Lorsque certaines parties des pièces ne doivent pas recevoir de dépôt, il faut mettre en place des caches.

En général, on polit préalablement les pièces à métalliser, car le dépôt obtenu par métallisation, ayant très peu d’épaisseur, n’est lisse et brillant que si le support est lui-même parfaitement lisse et préalablement poli. Auparavant, les pièces doivent être nettoyées et dégraissées d’une part pour favoriser la mise sous vide de ces pièces et éviter que l’évaporation lente des graisses superficielles empêche d’atteindre rapidement le vide désiré, d’autre part pour améliorer l’adhérence du dépôt obtenu. Le nettoyage des pièces avant métallisation est souvent complété par effluvation électrique : lorsque les pièces sont sous pression réduite, on fait éclater à l’intérieur de l’enceinte une décharge par effluve électrique, qui favorise l’évaporation des corps étrangers adsorbés à la surface des pièces à métalliser et accélère le dégazage des pièces à traiter.

Après métallisation, le dépôt est peu adhérent et, dans le cas d’un dépôt d’aluminium, il est facilement oxydable. Aussi, les pièces d’usage courant reçoivent presque toujours après métallisation sous vide une couche d’un vernis de protection incolore.

G. F.

➙ Vide.

 L. Holland, Vacuum Deposition of Thin Films (Londres, 1970).