一种适用于涂膜表面的真空镀膜设备的制作方法

文档序号:12110052阅读:928来源:国知局

本发明属于真空镀膜技术领域,尤其涉及一种适用于涂膜表面的真空镀膜设备。



背景技术:

目前,真空镀膜技术广泛用于电子产品、光学元件、传感器等高科技领域,研究人员根据各生产链条的特点开发了各式各样适用于不同技术要求的真空镀膜设备。随着人们环境保护意识的提升,工件表面涂层打底的真空镀膜工艺被认为是取代传统水电镀的最有应用前景的外观装饰或功能性镀膜技术之一。虽然已开发的适用于金属或塑料制品表面真空镀膜设备能实现工件的连续性镀膜,但与工件表面预处理电泳打底工艺的衔接存在明显的不连贯。

工序上,工件在打底电泳漆固化完成后需从挂架上取下,而在真空镀过程中又需要将工件置于真空镀挂架上,过程繁杂,导致产品的生产效率降低;由于打底漆固化后长时间置于空气环境中,其表面吸附的气体及粉尘污染严重,直接进行真空镀膜所生产的金属膜层与打底层间的结合力差,产品质量不稳定。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种适用于涂膜表面的真空镀膜设备,旨在解决现有的真空镀膜设备存在生产工艺不连续、镀层间结合力差的问题。

本发明是这样实现的,一种适用于涂膜表面的真空镀膜设备,所述适用于涂膜表面的真空镀膜设备设置有上挂预备腔室、紫外固化腔室、等离子辐照腔室、磁控溅射沉积腔室、冷却腔室、下挂取样腔室,所述上挂预备腔室、紫外固化腔室、等离子辐照腔室、磁控溅射沉积腔室、冷却腔室、下挂取样腔室内设有用于挂架产品台的推送机构;

所述上挂预备腔室、紫外固化腔室、等离子辐照腔室、磁控溅射沉积腔室、冷却腔室、下挂取样腔室之间设置有插板阀;上挂预备腔室、下挂取样腔室与大气连通的一侧采用翻板阀密封。

进一步,所述紫外固化腔室、等离子辐照腔室和磁控溅射沉积腔室内设有用于挂架的转动装置。

进一步,所述紫外固化腔室腔体内壁均匀布置于打底漆固化的紫外光源。

进一步,所述等离子辐照腔室采用平行电极方式产生等离子体,电极布置于离子辐照腔室腔体的前后侧。

进一步,所述磁控溅射沉积腔室中的磁控溅射源布置于腔体的前后侧,采用多组磁控溅射靶同时镀覆。

本发明的另一目的在于提供一种所述的适用于涂膜表面的真空镀膜设备的真空镀膜方法,所述真空镀膜方法包括以下步骤:

(1)工件经电泳打底、纯水喷淋、脱干水后置于真空镀挂架上,打开翻板阀,将挂架与推送装置相关联,关闭翻板阀,在温度为80℃环境条件下烘烤20分钟;

(2)打开插板阀,将挂架推送入紫外固化,关闭插板阀,用机械泵抽真空至小于10Pa,再向腔室内充入净化空气,启动转动装置,挂架转速5转/分钟,在强度为3500mj/cm2的LED-UV固化机照射2min,完成打底层固化;

(3)打开插板阀,将挂架推送到等离子体辐照室,关闭插板阀,用机械泵、罗茨泵,迅速恢复等离子辐照腔室的真空度到3×10-1Pa,再向等离子辐照腔室充入Ar/O2混合气,Ar/O2体积比为95:5,气体流量为200SCCM,调节真空度至100Pa,采用直流辉光方法产生等离子体,施加电压1500V,工件进行等离子体辐照时间为10分钟;

(4)停止等离子体辐照室进气后,恢复真空至3×10-1Pa,打开插板阀,将挂架推送至磁控溅射沉积腔室,关闭插板阀,用机械泵、罗茨泵、分子泵组抽真空至3×10-4Pa,向磁控溅射沉积腔室内通入高纯Ar气,流量为60SCCM,调节真空度至2Pa,进行脉冲磁控溅射镀铝,铝靶纯度99.99%,靶到工件表面直线距离5cm,电源功率3千瓦,频率15kHz,占空比30%,施镀5分钟;

(5)停止磁控溅射沉积腔室进气,恢复真空至3×10-4Pa,同时,冷却室用机械泵、罗茨泵、分子泵抽真空至3×10-4Pa。此时打开插板阀,将挂架推送入冷却腔室,关闭插板阀,暂存产品进行充分冷却;

(6)将下挂取样腔室抽真空至3×10-1Pa,待工件充分冷却后,打开翻板阀,将挂架推送入下挂取样腔室,关闭插板阀,恢复冷却腔室真空至3×10-4Pa,同时下挂取件室停止抽真空操作,充入空气,腔室内外压力平衡时打开翻板阀即可取工件;

(7)循环上述操作,即可实现涂膜打底工件的连续真空镀膜。

本发明的另一目的在于提供一种使用所述适用于涂膜表面的真空镀膜设备的电子产品涂膜工艺。

本发明的另一目的在于提供一种使用所述适用于涂膜表面的真空镀膜设备的光学元件涂膜工艺。

本发明的另一目的在于提供一种使用所述适用于涂膜表面的真空镀膜设备的传感器涂膜工艺。

本发明提供的适用于涂膜表面的真空镀膜设备,提供一种集镀件表面打底层固化、等离子体改性、真空镀膜于一体的连续式真空镀设备,实现了工艺批量生产的连续式真空镀膜设备,将工件真空镀前处理过程中的打底漆固化工艺与真空镀膜过程整合于一体,引入等离子体辐照工艺,对工件表面打底漆进行表面光泽度及属性的调节,使得在接下来的真空镀膜中沉积的金属膜与打底层有良好的结合力,百格法检测为0级,有效提高了产品的质量;本发明所述的真空镀膜设备,可以实现复合装饰涂层产品的连续生产,从电泳生产到完成真空电镀,原来需要3、4个小时,现在1.5~2个小时就可完成,大大提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的适用于涂膜表面的真空镀膜设备结构示意图;

图中:10、上挂预备腔室;20、紫外固化腔室;30、等离子辐照腔室;40、磁控溅射沉积腔室;50、冷却腔室;60、下挂取样腔室;70、推送机构。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1所示,本发明实施例的适用于涂膜表面的真空镀膜设备包括:包括上挂预备腔室10、紫外固化腔室20、等离子辐照腔室30、磁控溅射沉积腔室40、冷却腔室50、下挂取样腔室60,各腔室内均设有用于挂架产品台推送机构70,紫外固化腔室20、等离子辐照腔室30和磁控溅射沉积腔室40内还设有用于挂架转动装置,编号分别为21、31、41,上挂预备腔室10、紫外固化腔室20、等离子辐照腔室30、磁控溅射沉积腔室40、冷却腔室50、下挂取样腔室60均用插板阀进行真空密封,编号分别为12、22、32、42、52,上挂预备腔室、下挂取样腔室与大气连通的一侧采用翻板阀密封,编号为13、63。紫外固化腔室20腔体内壁均匀布置于打底漆固化过程中所需紫外光源。等离子辐照腔室30采用平行电极方式产生等离子体,电极布置于腔体的前后侧。磁控溅射沉积腔室40中的磁控溅射源布置于腔体的前后侧,采用多组磁控溅射靶同时镀覆。

本发明实施例可通过以下步骤完成涂膜打底工件表面的真空镀膜。

(1)工件经电泳打底、纯水喷淋、脱干水后置于真空镀挂架上,打开翻板阀13,将挂架与推送装置相关联,关闭翻板阀13,在温度为80℃环境条件下烘烤20分钟。

(2)打开插板阀12,将挂架推送入紫外固化腔室20,关闭插板阀12,用机械泵抽真空至小于10Pa,再向腔室内充入净化空气,启动转动装置21,挂架转速5转/分钟,在强度为3500mj/cm2的LED-UV固化机照射2min,完成打底层固化。

(3)打开插板阀22,将挂架推送到等离子体辐照室20,关闭插板阀22,用机械泵、罗茨泵,迅速恢复等离子辐照腔室30的真空度到3×10-1Pa,再向等离子辐照腔室30充入Ar/O2混合气,Ar/O2体积比为95:5,气体流量为200SCCM,调节真空度至100Pa,采用直流辉光方法产生等离子体,施加电压1500V,工件进行等离子体辐照时间为10分钟。

(4)停止等离子体辐照室20进气后,恢复真空至3×10-1Pa,打开插板阀32,将挂架推送至磁控溅射沉积腔室30,关闭插板阀32,用机械泵、罗茨泵、分子泵组抽真空至3×10-4Pa,向磁控溅射沉积腔室30内通入高纯Ar气,流量为60SCCM,调节真空度至2Pa,进行脉冲磁控溅射镀铝,铝靶纯度99.99%,靶到工件表面直线距离5cm,电源功率3千瓦,频率15kHz,占空比30%,施镀5分钟。

(5)停止磁控溅射沉积腔室30进气,恢复真空至3×10-4Pa,同时,冷却室用机械泵、罗茨泵、分子泵抽真空至3×10-4Pa。此时打开插板阀42,将挂架推送入冷却腔室50,关闭插板阀42,暂存产品进行充分冷却,防止磁控溅射金属镀层发生氧化,膜层光泽及导电性发生恶化。

(6)将下挂取样腔室抽真空至3×10-1Pa,待工件充分冷却后,打开翻板阀52,将挂架推送入下挂取样腔室60,关闭插板阀52,恢复冷却腔室50真空至3×10-4Pa,同时下挂取件室停止抽真空操作,充入空气,腔室内外压力平衡时打开翻板阀63即可取工件。

(7)循环上述操作,即可实现涂膜打底工件的连续真空镀膜。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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