镀膜工具箱
v2.0
磁控溅射工艺计算器 · 虾虾出品 ✨
膜厚计算
智能膜厚
DDR动态沉积
理论沉积
靶材寿命
产能成本
参数速查
📐 膜厚计算（方阻法）
公式：
t = ρ / Rs
（膜厚 = 电阻率 / 方阻）
选材料自动带出块体电阻率ρ；薄膜因晶界/缺陷电阻率通常略高，可直接改输入框里的数字修正。
已知方阻 → 算膜厚
已知膜厚 → 算方阻
材料
电阻率 ρ
≈ — Ω·m（选材料自动带入，或直接手输数值）
方阻 Rs
膜厚 d
计算
填入参数后点击计算~
⚡ DDR 动态沉积速率
公式：
DDR = (d × v) / Pd
= 膜厚×走带线速度 / 功率密度
单位 nm·(m/min)/(W/cm²)，归一化产率常数：单位功率密度+单位走带速度下的沉积厚度。同靶同工艺应稳定。
算 DDR
反推膜厚
① 靶材信息（自动算功率密度）
靶材类型
平面靶 Planar
旋转靶 Rotary
平面靶：跑道刻蚀面积 = 靶长 × 刻蚀宽度
靶长度 L
靶宽度 W
靶直径 D
刻蚀占比
条形磁场跑道占圆柱周长比例(经验值,旋转靶)
刻蚀占比
跑道刻蚀沟道占靶宽比例(经验值)
靶数量
单靶功率
计算功率密度
填靶材信息后点计算，自动带出功率密度 Pd
② 走带与膜厚
总膜厚 d
所有靶叠加后的成品总膜厚；按各靶工艺一致假设，单靶膜厚 = 总膜厚 ÷ 靶数量
走带线速度 v
功率密度 Pd
DDR常数
计算
填入参数后点击计算~
⚠ 功率密度分母用刻蚀跑道面积(靶宽×刻蚀占比)，非整个靶面，故 Pd 偏大，务必用对分母！
🧠 智能膜厚（方阻法 · 分区间ρ）
薄膜电阻率随厚度变化（尺寸效应），方阻法算厚需先用块体ρ估厚、再按所处膜厚区间选校正ρ迭代求解。
公式：t = ρ / Rs
，ρ 取对应膜厚区间的推荐值（μΩ·cm）。
材料
铜 Cu（块体 1.68 μΩ·cm）
铝 Al（块体 2.65 μΩ·cm）
铬 Cr（块体 12.5 μΩ·cm）
镍 Ni（块体 6.84 μΩ·cm）
钛 Ti（块体 42.0 μΩ·cm）
方阻 Rs
智能计算
选材料、填方阻后点击智能计算~
📐 分区间推荐电阻率（μΩ·cm）
膜厚区间
Cu
Al
Cr
Ni
Ti
20~50 nm
5.0
8.0
60
35
120
50~200 nm
3.0
5.0
28
16
70
200 nm~1μm
2.2
3.5
18
10
52
>1 μm
1.85
3.0
14
8
44
说明：① 推荐值为各区间中位值，实际受工艺（功率/气压/基温）影响±20%；② <20 nm 极薄膜呈岛状不连续，方阻法不适用，建议用台阶仪/SEM 直接测厚；③ 想要更简单快捷可用上方"膜厚计算"手动输入块体ρ。
🔬 理论沉积速率（溅射产额法）
基于第一性原理：溅射产额 Y → 离子流 → 原子通量 → 沉积速率。适用于
新靶材/新工艺无历史数据
的工艺窗口预估，精度±30~50%（η 取值主导）。
核心公式：d = η·Y·P·M·N / (e·V·ρ·N_A·A_sub) × L_dep，其中
ρ 为材料密度（kg/m³，非电阻率）
，v(走速) 决定驻留时间 t_res = L_dep/v。
靶材
铜 Cu（Y=2.3, ρ=8920 kg/m³, V=500）
铝 Al（Y=1.2, ρ=2700 kg/m³, V=400）
铬 Cr（Y=1.3, ρ=7190 kg/m³, V=550）
镍 Ni（Y=1.5, ρ=8900 kg/m³, V=500）
钛 Ti（Y=0.6, ρ=4510 kg/m³, V=450）
金 Au（Y=2.8, ρ=19300 kg/m³, V=400）
银 Ag（Y=3.4, ρ=10500 kg/m³, V=400）
铂 Pt（Y=1.5, ρ=21450 kg/m³, V=500）
钼 Mo（Y=0.9, ρ=10200 kg/m³, V=550）
钨 W（Y=0.6, ρ=19300 kg/m³, V=600）
钽 Ta（Y=0.6, ρ=16600 kg/m³, V=600）
铁 Fe（Y=1.3, ρ=7870 kg/m³, V=550）
硅 Si（Y=0.5, ρ=2330 kg/m³, V=500）
靶类型
平面靶
旋转靶
靶长 (mm)
靶宽/直径 (mm)
刻蚀占比 f
跑道沟道占靶宽比例
靶数量 N
单靶功率 P (W)
走带速度 v (m/min)
沉积区长度 L_dep (mm)
≈靶宽×刻蚀占比
膜宽 W_web (mm)
放电电压 V (V)
[高级]
收集效率 η
[高级·默认0.4]
计算理论沉积
说明：① 溅射产额 Y 取 Ar⁺ 600eV 典型值（Semicore/田民波教材）；② η 受靶-基距与气压影响，0.4 为常规工艺经验，远距/高气压宜取 0.2~0.3；③ 理论值为
上界估计
（忽略散射损失），通常为实测 DDR 的 1.2~1.6 倍；④ 旋转靶刻蚀面积 = π·D·L·f（跑道投影）。
⏳ 靶材寿命计算（质量守恒法）
基于"靶材可用质量 = 膜层累计沉积质量"：L_life = L·W·d·ρ·U·η / (W_film·t·ρ_film)。直观可靠，适用于靶材采购计划与产能预估。
⚠️ 利用率 U：平面靶 20-40%（跑道刻蚀），旋转靶 80-90%（全周刻蚀）。
靶材
铜 Cu（ρ=8.93）
铝 Al（ρ=2.70）
钛 Ti（ρ=4.51）
银 Ag（ρ=10.49）
镍 Ni（ρ=8.91）
铬 Cr（ρ=7.19）
钼 Mo（ρ=10.22）
钨 W（ρ=19.25）
自定义密度
靶型
平面靶
旋转靶
靶长 × 宽 × 厚
mm
×
mm
×
mm
靶长 × 外径 × 壁厚
mm
×
mm
×
mm
密度 ρ
g/cm³
利用率 U
收集效率 η
[高级·默认0.4]
基膜幅宽
mm
单靶目标膜厚
nm
走带速度（可选）
m/min
留空则不计算工时
计算靶材寿命
说明：① 质量守恒法忽略预溅射损耗，新靶建议预留 5-10% 裕量；② 同材质靶/膜时 ρ 相同，不同材质需分别输入；③ 旋转靶虽单靶体积小，但 U 高达 85%+，实际可用质量更大、寿命更长。
💰 产能与成本计算（Demo）
卷绕磁控溅射经济性估算。
单位面积质量 m = d × ρ × 10⁻⁴
（g/m²）；
靶材成本 = m × 靶材价 / 材料利用率
；
电费 = N×P×(1/v) × 电价 / (W×1)
（每平方米）。默认值取复合集流体溅射铜典型工艺，老板按实际标定~
① 工艺参数
膜厚 d
nm
材料密度 ρ
g/cm³
走速 v
m/min
幅宽 W
mm
靶数 N
个
单靶功率 P
kW
② 成本参数
材料利用率 η_m
（靶→膜）
靶材溅射出来能落到膜上的比例，卷绕磁控典型 0.3~0.6
靶材单价
元/kg
电价
元/kWh
其他成本系数
（占电费+靶材）
折旧/Ar气/人工/维护等，按电费+靶材之和的比例估算，典型 10%~30%
③ 产能与售价
良率
（成品率）
售价
元/m²
计算
清空
填入参数后点击计算~
🔥 靶材最大功率密度（参考）
功率密度 Pd = 靶功率 / 刻蚀区面积。下表为各材料
热极限值
（1cm厚靶/100℃水冷温差），实际工艺通常取
30%~50%
留余量。冷却能力是施加上限的主要限制。
材料
最大 Pd (W/cm²)
说明
🔁 常用单位换算
物理量
换算关系
长度
1 m = 1000 mm = 1e6 μm = 1e9 nm
电阻率
1 μΩ·cm = 1e-8 Ω·m
压力
1 Pa = 7.5 mTorr = 0.0075 Torr；1 Torr = 133.32 Pa
流量
sccm = 标准毫升/分钟
功率密度
1 W/cm² = 0.01 W/mm² = 1e4 W/m²
方阻
Ω/□ = Ω/sq（量纲同电阻）
张力
1 N = 0.102 kgf；1 N/mm = 1000 N/m
🔩 常见金属物性（溅射常用）
密度 ρ、电阻率 ρ_e（20℃）、熔点 Tm。电阻率为体积电阻率，方阻需结合膜厚换算 Rs=ρ_e/t。数据来源：Wikipedia/CRC Handbook。
金属
密度 (g/cm³)
电阻率 (μΩ·cm)
熔点 (℃)
用途
Cu 铜
8.96
1.68
1085
导电层/复合铜箔
Al 铝
2.70
2.65
660
轻导电/装饰
Ag 银
10.49
1.59
962
导电最优
Au 金
19.30
2.44
1064
稳定/电极
Cr 铬
7.19
12.5
1907
过渡层/硬膜
Ti 钛
4.51
42.0
1668
过渡层/阻挡
Ni 镍
8.90
6.99
1455
磁性/阻挡
W 钨
19.25
5.60
3422
耐高温
Mo 钼
10.28
5.20
2623
耐高温/电极
Ta 钽
16.69
13.1
3017
阻挡层
SS304 不锈钢
8.00
69.0
1400
廉价过渡层
📜 常见基膜物性（PET/PI/PP）
卷绕镀膜常用柔性基膜。密度 ρ、玻璃化温度 Tg、熔点 Tm、抗拉强度、断裂伸长率、杨氏模量。数据来源：Wikipedia/杜邦 Kapton HN TDS。
基膜
密度 (g/cm³)
Tg (℃)
Tm (℃)
抗拉强度 (MPa)
断裂伸长率 (%)
杨氏模量 (MPa)
PET 聚酯
1.38
67–81
250–265
55–75
50–150
2800–3100
PI 聚酰亚胺(Kapton HN)
1.42
360–410
无熔点(分解>500)
231
75
2500
PP 聚丙烯(BOPP)
0.90–0.91
−10–0
160–170
30–50(纵)
300–600
1300–1800
说明：① PI（Kapton HN）耐温优异（−269~400℃长期使用），是高温柔性镀膜首选；无明确熔点，>500℃分解。② PP 密度最低（0.90），熔点偏低，多用于电容器膜/包装。③ PET 性价比高，常规柔性电路常用。④ 抗拉/伸长率为薄膜典型值，实测随厚度、拉伸工艺（双向拉伸 BOPP/BOPET）波动较大。