[實用新型]真空鍍膜弧光輝光協同放電物理氣相沉積裝置

有效

• 申請號: 201220357592.9
• 申請日: 2012-07-23
• 公開（公告）號: CN202830159U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 錢鋒;林晶;李恒;孫智慧
• 申請（專利權）人: 深圳市天星達真空鍍膜設備有限公司;哈爾濱商業大學
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域

本實用新型涉及一種真空鍍膜弧光輝光協同放電物理氣相沉積(PVD)技術，具體涉及一種真空表面處理設備中一種鍍膜工藝應用技術。

(二)背景技術

工業快速發展給賴以生存的環境帶來許多危害，隨之人類的環保意識增加，傳統的表面處理技術如化學電鍍將被綠色無污染的真空鍍膜技術逐漸代替，而由于現有的真空鍍膜技術應用還不能完全勝任取代化學電鍍的涂層應用，在大批量產品上如緊固件表面鍍制防腐涂層和小型電子元器件上鍍制導電膜等，由于化學電鍍涂層厚度可達50微米以上及生產量大，能滿足特殊的涂層要求及低額的成本投入，而傳統真空鍍膜技術雖有其優越的特性，但在此方面現今仍是忘塵莫及。

在真空鍍膜設備中利用物理氣相沉積(PVD)法進行鍍制產品的技術，其普遍應用的技術方法有真空蒸鍍、真空濺射、真空離子鍍。這些技術有其各自的優缺點，為了滿足產品的需要，也有發展出利用兩種以上方式配合的復合沉積技術。

1.陰極電弧法(Cathode?Arc?Deposition)國內已由小圓型陰極電弧技術發展到大面積陰極電弧技術及柱型靶陰極電弧技術，主要用于TiAlN等薄膜的制備。

2.磁控濺射法(Magnetron?Sputter?Plating)近年來，磁控濺射技術一直是國內涂層業的重點發展方向，先后出現了非平衡磁控濺射技術、磁控濺射加輔助離子源技術等，可制備各類薄膜。

3.磁控濺射附加陰極電弧法目前國內已較多采用的技術，可用于多種薄膜的制備。

4.空心陰極附加磁控濺射及陰極電弧法

對于耐蝕膜包括耐磨蝕和耐水腐蝕，則要求膜層既有一定的硬度又有一定的厚度，并且實現快速鍍制。對于快速鍍制厚膜最好的選擇通常是多弧離子鍍。多弧鍍設備結構簡單，容易操作，離化率高，膜層和基體的結合力好，沉積速度快，繞射性好。但采用多弧離子鍍制備的涂層顆粒大，表面粗糙度大，膜層致密性較差，這對于耐腐蝕涂層又是致命的缺點。磁控濺射沉積的膜層相比離子鍍表面粗糙度小，膜層致密，但磁控濺射的離化率較低一般只有3％，因此膜層結合力較差，沉積速度慢。對于耐腐蝕涂層的真空鍍膜除了要求要求膜層結合力好，表面覆蓋性好，還要求涂層致密，沉積速度快。在真空鍍膜的應用中一種折衷的方案是采用多弧離子鍍先打底，制備一層薄膜涂層，然后再用磁控濺射制備一層薄膜，采用這種方案結合了兩種方法的優點，但薄膜涂層的應力較大，制備厚的涂層有很大的困難。

(三)發明內容

本實用新型的目的在于提供一種采用離子鍍+磁控濺射弧光輝光協同放電氣相沉積(arc?plating?sputtering?cement?deposition，APSCD)混合薄膜的真空鍍膜弧光輝光協同放電物理氣相沉積裝置。

本實用新型的目的是這樣實現的：它包括磁鐵1、圓柱靶2、靶面3，磁鐵1設置在圓柱靶2上，靶面3設置在圓柱靶2外圍。

本實用新型還有這樣一些技術特征：

1、所述的磁鐵1包括至少一組磁鐵，磁鐵均勻對稱設置在圓柱靶2上。

本實用新型具有高速率沉積，最終涂層厚度可達5-10微米及以上厚度，沉積厚度可控，膜層附著力好，薄膜鍍制均勻，單次鍍件裝載量大，沉積技術的工藝再現性好等特點。本實用新型采用離子鍍+磁控濺射弧光輝光協同放電氣相沉積(arc?plating?sputtering?cement?deposition，APSCD)混合薄膜，即采用一改常用的平面靶及垂直放置的方式，采用多弧圓柱靶水平放在工件籃下方，而圓柱磁控濺射靶水平放置在工件籃上方，多弧圓柱靶水平放在工件籃下方避免靶材上飛濺出來的大的顆粒沉積到工件上，兩個不同的靶共放電沉積，一方面利用多弧靶的高離化率提高整個沉積過程的離化率，以增加膜層的結合力，同時在多弧離子鍍大顆粒沉積的同時，也沉積磁控濺射的小顆粒沉積，這樣提高膜層的致密性。采用這種方式的氣相沉積，多弧離子鍍的大顆粒和磁控濺射細顆粒形成了一種混凝土式的結構，利用自身技術特殊的成膜原理，能使大批量小型鍍件如緊固件除腐涂層和電子元器件的導電涂層應用在真空潔凈環境下完成鍍膜，能高速率沉積，最終涂層厚度可達5-10微米及以上厚度，沉積厚度可控，薄膜鍍制均勻，單次鍍件裝載量大，沉積技術的工藝再現性好，致使鍍件生產效率高和產品質量優異。應用于小型、不規則工件(如陶瓷、玻璃、金屬、塑料等)表面鍍制裝飾膜或是功能膜層，如在小型緊固件表面鍍制防腐蝕功能膜，在玻璃、陶瓷表面鍍制導層等。

(四)附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

(五)具體實施方式