专利名称：一种模仁保护膜的去除装置及方法
技术领域：
本发明关于一种模仁加工方法，尤其涉及一种模仁保护膜的去除装置及方法。
背景技术：
类金刚石碳(Diamond Like Carbon)膜，由于具有与钻石薄膜相似的高硬度、低摩擦系数、高导热性、良好的电学性能、高表面光洁度以及高耐磨损性能与化学稳定性能，其应用领域已非常广泛，尤其适用于一些抗磨损场合作为保护膜，如在模具、刀具、承轴、与冲压模等方面。
然而，类金刚石碳膜的缺点，如膜层的高内应力及与基板间不良的附着力等，却在一定程度上影响了类金刚石碳膜的应用。为了降低类金刚石碳膜的内应力及增加其与基板间的附着力，目前所用的方法大多为使用中间层，即先在基底上镀覆一中间层，再在中间层上镀覆类金刚石碳层，通过中间层使类金刚石碳层与基底能够牢固的附着。如图1所示的模仁结构示意图，其包括一基底10、一中间层12及一类金刚石碳层14。所采用的中间层通常为金属层，如钛或铬；金属碳化物层，如氮化钛或氮化铬；金属氮化物层，如碳化钛或碳化铬；或其多层的组合。这种具有中间层的多层膜结构模仁保护膜使得类金刚石碳膜的高内应力得以抵销平衡，有效弥补了类金刚石碳膜与基底附着力小而容易从基底脱离或发生碎裂的缺陷。
由于多层膜结构模仁保护膜设计复杂，使得相应的镀膜工艺也较复杂，若镀膜过程中出现成膜不良的情况，则整个保护膜的质量将会下降而不符合使用标准。另外，模仁保护膜长期使用，仍无可避免会产生磨损或其他不良情况。因此，在实际应用过程中就需要将不合格、损坏或不良的模仁保护膜从基底上去除，以利再次重新在基底上形成良好的保护膜。
因此，有必要提供一种去除损坏或不良的模仁保护膜的方法。
发明内容以下以实施例说明一种能去除模仁保护膜，同时又不会损坏模仁基底以利再次形成保护膜的装置及方法。
一种模仁保护膜的去除装置，其包括一腔体，一承载台，一氧等离子体产生装置，及一抽真空装置，该承载台位于该腔体内，用于放置待处理工件，该氧等离子体产生装置位于该腔体内，与承载台相对设置，用于产生氧等离子体，该抽真空装置与腔体连通，用于导出腔体内气体维持其真空状态。
一种模仁保护膜的去除方法，其包括如下步骤首先，将待处理的工件置于一模仁保护膜的去除装置的承载台上，使氧等离子体产生装置对准待处理工件表面；其次，开启抽真空装置，将腔体内气体导出，维持腔体内为一定真空度；然后，使用氧等离子体产生装置产生的氧等离子体依次轰击待处理工件表面，使各个膜层结构发生变化而从工件上剥离。
上述去除模仁保护膜的装置及方法的优点在于首先，可以将待处理去膜工件上的不合格、损坏或不良的保护膜一次性全部彻底去除，减少了去除过程中的重复劳动的可能性；其次，使用氧等离子体可以将不合格、损坏或不良的模仁保护膜从基底上快速有效去除，同时又不损坏模仁基底以利再次重新在基底上形成保护膜。
图1是本实施例的模仁结构示意图。
图2是本实施例的模仁保护膜的去除装置示意图。
图3是本实施例的待处理工件表面的多层结构模仁保护膜示意图。
图4是本实施例的模仁保护膜的去除方法示意图。
具体实施方式请参阅图2，是本实施例提供一模仁保护膜的去除装置20，其包括一腔体22，一承载台24，一氧等离子体产生装置26，及一抽真空装置28。承载台24位于该腔体22内，用于放置待处理工件30，优选地其可沿腔体22底部向任意方向移动。氧等离子体产生装置26位于该腔体22内，与该承载台24相对设置，用于产生氧等离子体轰击待处理工件30的表面，其所用气体源为氧气或臭氧，本实施例选用氧气。该腔体22的腔体侧壁上具有一气体导出口221，抽真空装置28与该气体导出口221相连通，用于将腔体22内气体导出以确保腔体22内为真空状态。
请参阅图3，为本实施例待处理工件30的示意图，其具体结构不以本实施例为限，该具有多层结构的模仁保护膜的待处理工件30，其包括一基底10、一中间层12与一类金刚石碳层14，其中，该中间层12位于基底10上，依次包括一金属层121、一金属氮化物层122、一金属碳化物层123。该金属层121是钛或铬，本实施例中为铬。该金属氮化物层122是氮化钛或氮化铬，本实施例为氮化铬。该金属碳化物层123是碳化钛或碳化铬，本实施例为氮化铬。
请一并参阅图2、图3与图4，本实施例提供一模仁保护膜的去除方法，其具体实施步骤为第一步，将待处理的工件30置于一模仁保护膜的去除装置20上，使氧等离子体产生装置26对准待处理工件30表面。该氧等离子体产生装置26以氧气或臭氧为气体源，能使氧气或臭氧接受能量形成含有氧原子、氧离子、氧自由基等活性离子的氧等离子体。
第二步，开启抽真空装置28，将腔体22内气体导出，维持腔体22内为一定真空度，范围为0.1～10毫托耳(mTorr)。
第三步，使用氧等离子体产生装置26产生的氧等离子体轰击待处理工件30表面的多层结构模仁保护膜。
首先，位于其最外层的类金刚石碳层14最先受到氧等离子体的轰击，膜层表面的碳原子被高能氧等离子体撞击溅射出来，并与氧等离子体中的氧发生反应，反应生成的产物二氧化碳会挥发出来，通过抽真空装置28从腔体22内由气体导出口222导出，基于此原理，在氧等离子体的不断轰击作用下待处理工件30最外层的类金刚石碳层14的结构会被破坏；其次，在最外层的类金刚石碳层14受到轰击结构被破坏后，继续使用氧等离子体产生装置26产生的氧等离子体轰击中间层12，原理与氧等离子体钻碳层14时类似，中间层12表面原子被氧等离子体撞击溅射出来，并与氧等离子体中氧发生反应，导致中间层12的结构发生变化，膜层的内应力与附着力发生变化，随着附着力的丧失，依靠中间层12附着在基底10上的类金刚石碳层14也丧失附着力，最后整个多层结构类金刚石碳膜将从基底10上剥离。在本实施例中，氧等离子体撞击中间层12时，是依次轰击金属碳化物层123、金属氮化物层122、金属层121，使各个膜层结构依次受到氧等离子体的轰击而破坏，当直接附着在基底10上的金属层121受到氧等离子体的轰击而破坏后，整个多层结构模仁保护膜的附着力丧失，将从基底10上剥离。
优选地，由于形成在基底10上的多层结构模仁保护膜，其在基底10接触的边缘处最薄弱，可以使氧等离子体产生装置26所产生的氧等离子体能够优先轰击待处理工件30表面边缘，并通过移动承载台24控制实现。多层结构模仁保护膜会由待处理工件30表面边缘开始逐渐脱落，可以减少氧等离子体轰击时间，加速多层结构模仁保护膜剥离。
上述装置及方法的优点在于首先，可以将待处理去膜工件上的不合格、损坏或不良的模仁保护膜一次性全部彻底去除，减少了去除过程中的重复劳动的可能性；其次，使用氧等离子体可以将不合格、损坏或不良的模仁保护膜从模仁基底上快速有效去除，同时又不损坏模仁基底以利再次重新在基底上形成保护膜。
权利要求
1.一种模仁保护膜的去除装置，其包括一腔体；一承载台，其位于该腔体内，用于放置待处理工件；一氧等离子体产生装置，其位于该腔体内，与承载台相对设置，用于产生氧等离子体；及一抽真空装置，其与该腔体连通，用于导出腔体内气体维持其真空状态。
2.如权利要求1所述的模仁保护膜的去除装置，其特征在于，该承载台为一可移动承载台。
3.如权利要求1所述的模仁保护膜的去除装置，其特征在于，该腔体上具有一气体导出口，与抽真空装置相连通，用于导出腔体内的气体。
4.如权利要求1所述的模仁保护膜的去除装置，其特征在于，所述氧等离子体产生装置的气体源为氧气或臭氧。
5.一种模仁保护膜的去除方法，其包括以下步骤将待处理工件置于一模仁保护膜的去除装置的承载台上，使氧等离子体产生装置对准待处理工件表面；开启抽真空装置，将腔体内气体导出，维持腔体内为一定真空度；使用氧等离子体产生装置产生氧等离子体轰击待处理工件表面的模仁保护膜。
6.如权利要求5所述的模仁保护膜的去除方法，其特征在于，所述模仁保护膜包括一中间层与一类金刚石碳层。
7.如权利要求5所述的模仁保护膜的去除方法，其特征在于，通过移动承载台控制氧等离子体产生装置所产生的氧等离子体轰击待处理工件表面边缘。
8.如权利要求5所述的模仁保护膜的去除方法，其特征在于，腔体内真空压力为0.01～10毫托耳。
9.如权利要求5所述的模仁保护膜的去除方法，其特征在于，所述氧等离子体产生装置的气体源为氧气或臭氧。
全文摘要
本发明涉及一种模仁保护膜的去除装置，其包括一腔体，一承载台，一氧等离子体产生装置，及一抽真空装置。本发明还涉及一种模仁保护膜的去除方法，其使用氧等离子体依次轰击待处理工件表面的类金刚石碳层与中间层，使各膜层结构发生变化丧失附着力而从工件上剥离。该方法可以将不合格、损坏或不良的模仁保护膜从基底上快速有效去除，同时又不损坏基底以利再次重新在基底上形成保护膜。
文档编号C03B11/00GK1978351SQ200510102018
公开日2007年6月13日 申请日期2005年12月2日 优先权日2005年12月2日
发明者萧博元, 张庆州 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司