[實(shí)用新型]具高功率脈沖電源供應(yīng)器的磁控濺鍍機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220255581.X
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN202610313U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾國勛;楊正旭;江郁洲;許富銘
• 申請（專利權(quán)）人: 富優(yōu)技研股份有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 北京中原華和知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種具高功率脈沖電源供應(yīng)器的磁控濺鍍機(jī)，特別是涉及一種可以濺鍍多種造型及尺寸的被鍍對象，并可采用高功率脈沖磁控濺鍍(High?Power?Impulse?Magnetron?Sputtering,HiPIMS)工藝以改善鍍膜質(zhì)量的磁控濺鍍機(jī)。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)持續(xù)的發(fā)展，現(xiàn)代人對于產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，不僅希望使用高精密加工的產(chǎn)品，更期待產(chǎn)品表面能有更多的保護(hù)特性、更好的性能或是更佳的外觀,以提供對人體健康的保護(hù)、產(chǎn)品使用壽命的延長、產(chǎn)品性能的提升以及產(chǎn)品美感的增進(jìn)，因此許多產(chǎn)品的外殼會(huì)在制造完成后，送至濺鍍廠進(jìn)行濺鍍作業(yè)，以使產(chǎn)品表面能夠?yàn)R鍍形成有功能性薄膜以提供對人體或產(chǎn)品的保護(hù)、產(chǎn)品性能的提升，或是使產(chǎn)品表面具有裝飾性薄膜以增加產(chǎn)品的美感。

由于濺鍍機(jī)的真空腔體的容積越大則抽氣系統(tǒng)要抽出的氣體量就越多，系統(tǒng)越不容易達(dá)到較佳的真空度；此外，在大氣環(huán)境下所有物體的表面都會(huì)吸附水氣以及其它氣體，當(dāng)環(huán)境壓力下降或是接收到能量時(shí)，這些氣體分子便會(huì)從物體的表面逸散出來，而真空腔體內(nèi)部與被鍍對象的表面積越大，吸附的氣體越多，在真空環(huán)境下逸出的氣體也就越多，以致于要維持真空度及潔凈度就越不容易。

尤其當(dāng)被鍍對象是以常見的塑料材料所制成的時(shí)候，由于塑料材料在真空環(huán)境下以及濺鍍過程中，除了會(huì)逸出水氣及其它大氣中常見的氣體之外，經(jīng)常還會(huì)逸出一些有機(jī)物，因此若是系統(tǒng)的抽氣效率不佳，致使這些從真空腔體以及被鍍對象的表面逸出的雜氣無法被快速排出的話，就容易使得鍍膜質(zhì)量不佳，而產(chǎn)生如鍍膜氧化、變質(zhì)或是附著不良等情況。

因此為了使真空腔體的容積及內(nèi)部的表面積盡可能的縮小以維持真空腔體內(nèi)的環(huán)境在工藝中能具有較佳的真空度以及潔凈度，進(jìn)而提升鍍制出來的薄膜質(zhì)量及性能，現(xiàn)有習(xí)知的濺鍍機(jī)設(shè)計(jì)及制作方式一般都是依照被鍍對象的外型及尺寸大小來設(shè)計(jì)及制作真空腔體。一旦遇到造型或尺寸不同而無法被真空腔體所容納的被鍍對象時(shí)，除非改用更大型的濺鍍機(jī)，否則就無法進(jìn)行濺鍍。

除此之外，真空腔體的設(shè)計(jì)還須考慮鍍膜的位置及均勻度等問題。雖然許多產(chǎn)品只需在單一表面上鍍制薄膜，但仍有許多造型較為復(fù)雜或?qū)Ρ∧すδ艿男枨筝^多的產(chǎn)品需要對其雙面甚或是多面進(jìn)行濺鍍。而且不管是哪一類型的產(chǎn)品，一般而言，對于鍍膜厚度的分布都會(huì)盡量要求均勻。在這種種考慮之下，承載被鍍對象的機(jī)具或機(jī)構(gòu)便需要能夠在濺鍍槍的濺鍍范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)或繞行，甚至除了整個(gè)承載機(jī)具或機(jī)構(gòu)要能進(jìn)行公轉(zhuǎn)之外，個(gè)別被鍍對象還要能進(jìn)行自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如此一來，真空腔體的容積就必須隨之加大以容納這些轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，因而更增加了問題的復(fù)雜性。

除了真空腔體的造型、尺寸以及機(jī)構(gòu)等問題之外，用以驅(qū)動(dòng)磁控濺鍍槍的電源供應(yīng)器的選擇也是一個(gè)很重要的課題。產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有習(xí)用的磁控濺鍍機(jī)所使用的電源供應(yīng)器一般多為直流電源供應(yīng)器，而部分產(chǎn)業(yè)因工藝上的需求則會(huì)使用射頻(Radio?Frequency,RF)電源供應(yīng)器或中頻（MiddleFrequency,MF）電源供應(yīng)器等，但是這些電源供應(yīng)器能提供的電源功率有限。一般而言，在進(jìn)行磁控濺鍍鍍制金屬的工藝中，電源供應(yīng)器供應(yīng)給濺鍍槍的電力電壓都在500伏特到600伏特以下，因此在濺鍍過程中，能夠提供給等離子體中的帶電粒子加速的能量有限，如此當(dāng)鍍膜質(zhì)量不佳時(shí),能夠由調(diào)整供電參數(shù)來進(jìn)行改善的空間便極為有限。

有鑒于此，如何使濺鍍機(jī)能夠容納各種不同造型及尺寸的被鍍對象,并針對被鍍對象的兩個(gè)或多個(gè)表面以濺鍍厚度均勻的薄膜，且能借由對供電參數(shù)的調(diào)整來提升鍍膜質(zhì)量，即為一急需突破的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于，克服現(xiàn)有的磁控濺鍍機(jī)存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的具高功率脈沖電源供應(yīng)器的磁控濺鍍機(jī)，其至少包括：一真空腔體及至少一磁控濺鍍槍。本創(chuàng)作係借由真空腔體以使濺鍍機(jī)能夠?yàn)R鍍多種造型及尺寸的被鍍對象，并且采用高功率脈沖磁控濺鍍工藝以改善鍍膜質(zhì)量，從而更加適于實(shí)用。

本實(shí)用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本實(shí)用新型提出的其至少包括一真空腔體及至少一磁控濺鍍槍,該磁控濺鍍槍設(shè)置于該真空腔體的至少一側(cè)，其特征為：該真空腔體為一拱形真空腔體且其具有一拱形門體，又該磁控濺鍍槍的電源輸入端是電性連接一高功率脈沖電源供應(yīng)器，且該高功率脈沖電源供應(yīng)器的操作電壓是介于100伏特至2000伏特之間。

本實(shí)用新型的目的以及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。