一种真空镀膜方法及设备与流程

本发明涉及真空镀膜技术领域，特别涉及一种真空镀膜方法及设备。

背景技术：

真空镀膜，是指在真空室内材料的原子从加热源离析出来打到被镀件的表面上，真空镀膜的主要功能包括赋予被镀件表面高度金属光泽效果和镜面效果，膜层具有出色的阻隔性能，提供优异的电磁屏蔽和导电效果。被镀件表面膜层颜色是否均匀、结合力是否牢固是判断镀膜质量是否优良的重要指标之一，若被镀件表面膜层颜色不均匀或是膜层出现脱落，则被镀件将作为不合格品而被丢弃。

为保证被镀件镀膜质量优良，需要维持真空室内的气氛成分稳定。而被镀件在制作过程中其内有可能残留一些气体，如混合注塑件金属和塑胶注塑而成的被镀件，为了保证两者良好结合，两者会有复杂的界面或者孔隙，而这些孔隙中则可能存留一些水分气体或者其它的物体例如清洗液、抛光膏等。

现有真空镀膜设备会设定对应的加热温度和真空度。当被镀件放置于真空镀膜设备后，真空镀膜设备启动并逐步达到其设定的加热温度和真空度。一般真空镀膜设备达到预定设定加热温度和预设真空度(如达到真空度6.0*10^-3pa)后，就立即进入下一制程环节，不会预留长时间保持真空加热的过程。由于被镀件中的孔隙尺寸特别的微小，相对孔隙的微孔特别深，在相对短的抽真空过程和常温状态下气体或其他杂质很难彻底的清除干净，此时被镀件表面还会残存大量杂气未被释放，导致被镀件在镀膜过程中受到原子撞击，表面升温使残留在缝隙、微孔杂气源源不断被释放出来，最终导致膜层颜色不均，结合力不足，膜层质量受到影响，进而影响真空镀膜设备的工艺稳定性和可重复性。

如何避免真空镀膜过程中被镀件释放气体或杂质，保证真空室内的气氛成分稳定，成为真空镀膜工艺中亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种真空镀膜方法，其目的在于，避免真空镀膜过程中被镀件释放气体或杂质，保证真空室内的气氛成分稳定。

同时，本发明还提供一种真空镀膜设备，其采用本发明实施例中的真空镀膜方法，其能够保证真空镀膜工艺的稳定性和可重复性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

根据本发明的一方面，提供了一种真空镀膜方法，包括：

对被镀件进行真空预处理；

将真空预处理后的被镀件放入真空镀膜装置中进行真空镀膜。

其中，所述对被镀件进行真空预处理包括：

将被镀件置于真空舱室中的载台上；

对真空舱室抽真空至第一真空度，抽真空过程中对被镀件加热至第一温度；

保持第一温度不变，使所述真空舱室维持第一真空度设定时长。

其中，所述真空舱室维持第一真空度设定时长大于1小时；第一真空度小于1×10^-2pa。

进一步地，对被镀件进行真空预处理后还包括辉光清洗步骤；辉光清洗步骤包括：

保持所述真空舱室第一温度不变，向真空舱室内充入惰性气体至第二真空度；

开启辉光清洗装置电源，对被镀件进行辉光清洗设定时间；

设定时间到达后，关闭辉光清洗装置电源。

优选地，对被镀件进行真空预处理与所述辉光清洗步骤周期性交替。

进一步优选地，在对被镀件进行真空预处理之前还包括：

在所述真空舱室的进口处设置有与所述真空舱室连通的第一缓冲室；

先将第一缓冲室与所述真空舱室隔绝，并将被镀件先放入第一缓冲室；

对第一缓冲室抽真空，当第一缓冲室内真空度达到第一真空度时，将被镀件由第一缓冲室送至所述真空舱室中。

其中，所述真空舱室与所述真空镀膜装置相连布置或者独立设置。

进一步优选地，在所述被镀件放入真空镀膜装置之前，还包括：

在所述真空舱室的出口处设置有与所述真空舱室连通的第二缓冲室；

先将第二缓冲室与所述真空舱室隔绝，并对第二缓冲室抽真空；

当第二缓冲室内的真空度达到第一真空度时，将被镀件由所述真空舱室送至第二缓冲室中。

更进一步优选地，在所述被镀件放入真空镀膜装置中进行真空镀膜后，还包括：

在所述真空镀膜装置出口处设置有与所述真空镀膜装置连通的第三缓冲室；

先将第三缓冲室与所述真空镀膜装置隔绝，并对第三缓冲室抽真空；

当第三缓冲室内的真空度与真空镀膜装置内的真空度相同时，将被镀件由所述真空镀膜装置送到第三缓冲室。

根据本发明的另一方面，还提供了一种真空镀膜设备，包括真空镀膜装置和真空预处理装置，所述真空预处理装置包括真空泵、真空舱室、设置于真空舱室内的载台、加热系统和真空测量系统；

所述被镀件设置于所述载台上；

所述真空泵与所述真空舱室联通，并对所述真空舱室进行抽真空；

所述加热系统和所述真空测量系统设置于所述真空舱室内。

优选地，在所述真空预处理装置进口处设置有与所述真空舱室连通的第一缓冲室。

进一步优选地，在所述真空预处理装置出口处设置有与所述真空舱室连通的第二缓冲室。

进一步优选地，在所述真空镀膜装置出口处设置有与所述真空镀膜装置连通的第三缓冲室。

更进一步优选地，所述真空预处理装置还包括辉光清洗装置及惰性气体供气系统；

所述辉光清洗装置设置在所述真空舱室内；所述惰性气体供气系统设置于所述真空舱室外，所述辉光清洗装置与所述惰性气体供气系统连接。

其中，所述真空舱室与所述真空镀膜装置相连布置或者独立设置。

本申请中的所述真空镀膜装置为一个或多个。

由以上技术方案可知，本申请中的真空镀膜设备及其所采用的真空镀膜方法,是将被镀件长时间置于第一真空度的真空舱室内，高效地去除被镀件内残留的气体和杂质，因此被镀件在真空镀膜过程中很难再释放气体或杂质，进而保证真空镀膜室内的气氛成分稳定，从而使被镀件表面的膜层颜色均匀，活化被镀件表面，提高膜层结合力并改善膜层表面应力，保证真空镀膜工艺的稳定性和可重复性，提高被镀件生产的效率和良品率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据一优选实施例示出的真空镀膜设备的结构示意图；

图2为根据另一优选实施例示出的真空镀膜设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种真空镀膜方法，其能够将被镀件中的气体或杂质在进行镀膜前进行充分去除，从而避免被镀件在真空镀膜过程中释放气体或杂质，进而保证真空室内的气氛成分稳定。

本发明实施例中所述的真空镀膜方法包括：

对被镀件进行真空预处理；

将真空预处理后的被镀件放入真空镀膜装置中进行真空镀膜。

具体地，对被镀件进行真空预处理包括：

将被镀件置于真空舱室中的载台上；

对真空舱室抽真空至第一真空度，抽真空过程中对被镀件加热至第一温度；第一温度的阈值根据被镀件的选用材料决定，第一温度小于被镀件的最高承受温度。

保持第一温度不变，使真空舱室维持第一真空度设定时长。

其中，第一真空度的数值小于1×10^-2pa。真空舱室维持第一真空度的设定时长需大于1小时；若使被镀件中的气体或杂质去除的更彻底，真空舱室维持第一真空度的设定时长可优选大于3小时。

将被镀件长时间置于第一真空度的真空舱室内，可高效地去除被镀件内残留的气体和杂质，则被镀件在真空镀膜过程中便很难再释放气体或杂质，进而保证真空镀膜室内的气氛成分稳定，从而使被镀件表面的膜层颜色均匀，又可活化被镀件表面，提高膜层结合力并改善膜层表面应力，保证真空镀膜工艺的稳定性和可重复性，提高被镀件生产的效率和良品率。

本申请中的被镀件的种类包括但不限于不锈钢、混合注塑件、复合材料、锌合金、塑胶电镀件等。

本申请优选地，在对被镀件进行真空预处理后，在进行真空预处理的真空舱室内，还包括辉光清洗步骤。其中，辉光清洗步骤包括：

保持真空舱室第一温度不变，向真空舱室内充入惰性气体至第二真空度。其中，第二真空度大于第一真空度，其数值稳定在1～2pa范围内。惰性气体优选高纯度惰性气体例如氩气。

开启辉光清洗装置电源，对被镀件进行辉光清洗设定时间；

设定时间到达后，关闭辉光清洗装置电源。

通过辉光清洗步骤，可以对真空舱室内的被镀件进行离子辉光处理，实现对被镀件表面进行表面活化，刻蚀处理，能够更好地增加被镀件表面清洁度，排除被镀件表面吸附的气体和水分，增加被镀件与膜层的结合力。

进一步优选地，本申请中对被镀件进行真空预处理与辉光清洗步骤可进行周期性交替。例如设定对被镀件进行真空预处理的时间为1小时，辉光清洗时间20分钟。首先真空舱室内要达到第一真空度，并加热至第一温度。保持第一温度和第一真空度1小时后，真空舱室内加入高纯惰性气体如氩气，使真空舱室内达到第二真空度，即1.0～2.0pa，开启辉光清洗装置电源，对被镀件进行辉光清洗20分钟后，关闭辉光电源，关闭惰性气体供气系统。使真空舱室恢复至第一真空度，并保温至1小时后再次进行辉光清洗20分钟。通过周期性地对真空舱室进行真空恒温、辉光清洗，可使被镀件更好地释放其内部的气体，活化被镀件表面，提高被镀件与膜层结合力。

进一步优选地，在对被镀件进行真空预处理之前还包括：

在真空舱室的进口处设置有与真空舱室连通的第一缓冲室；

先将第一缓冲室与真空舱室隔绝，并将被镀件先放入第一缓冲室；

对第一缓冲室抽真空，当第一缓冲室内真空度达到第一真空度时，将被镀件由第一缓冲室送至真空舱室中。

在被镀件放入真空镀膜装置之前，还包括：

在真空舱室的出口处设置有与真空舱室连通的第二缓冲室；

先将第二缓冲室与真空舱室隔绝，并对第二缓冲室抽真空；

当第二缓冲室内的真空度达到第一真空度时，将被镀件由真空舱室送至第二缓冲室中。

在被镀件放入真空镀膜装置中进行真空镀膜后，还包括：

在真空镀膜装置出口处设置有与真空镀膜装置连通的第三缓冲室；

先将第三缓冲室与真空镀膜装置隔绝，并对第三缓冲室抽真空；

当第三缓冲室内的真空度与真空镀膜装置内的真空度相同时，将被镀件由真空镀膜装置送到第三缓冲室。

通过上述第一缓冲室、第二缓冲室和第三缓冲室的设置，可实现被镀件在整个处理过程中真空环境始终处于不破坏的状态。在只设置一个缓冲室或任意两个缓冲室时，可实现对应进口或出口处的真空环境处于不破坏状态。

本申请中，真空舱室与真空镀膜装置可为相连设置，亦可独立设置。

真空舱室与真空镀膜装置相连布置，被镀件可在不破坏真空的环境下直接被送入真空镀膜装置中，真空镀膜装置中的气氛不会产生变化。

真空舱室与真空镀膜装置独立设置。被镀件在进行真空预处理后短时间内迅速放入真空镀膜装置中。由于在大气中暴露时间短，被镀件表面吸附的水分及气体等杂质量不会影响真空镀膜装置内的气氛。

本申请中的真空镀膜装置为一个或多个。真空预处理步骤中，可一次性对批量的被镀件进行真空预处理，批量的被镀件进行真空预处理后，可被送至一个或多个真空镀膜装置中进行批量镀膜处理。

根据本发明的另一方面，还提供了一种真空镀膜设备。图1为根据一优选实施例示出的真空镀膜装置的结构示意图。如图1所示，真空镀膜设备包括真空镀膜装置1和真空预处理装置2。真空预处理装置包括真空泵20、真空舱室21、设置于真空舱室内的载台22、加热系统23和真空测量系统24。被镀件设置于载台22上。真空泵20与真空舱室21联通，并对真空舱室进行抽真空。加热系统23和真空测量系统24设置于真空舱室内。

进一步优选地，真空预处理装置还包括辉光清洗装置25及惰性气体供气系统。辉光清洗装置设置在真空舱室内；惰性气体供气系统设置于真空舱室外，辉光清洗装置与惰性气体供气系统连接。

图2为根据另一优选实施例示出的真空镀膜设备的结构示意图。如图2所示，真空镀膜设备在真空预处理装置进口处，优选设置有与真空舱室连通的第一缓冲室3。

在真空预处理装置出口处设置有与真空舱室连通的第二缓冲室4。

在真空镀膜装置出口处设置有与真空镀膜装置连通的第三缓冲室5。

本申请中，真空镀膜设备中的真空镀膜装置为一个或多个。

由以上技术方案可知,本申请中的真空镀膜设备及其所采用的真空镀膜方法,是将被镀件长时间置于第一真空度的真空舱室内，高效地去除被镀件内残留的气体和杂质，因此被镀件在真空镀膜过程中很难再释放气体或杂质，进而保证真空镀膜室内的气氛成分稳定，从而使被镀件表面的膜层颜色均匀，活化被镀件表面，提高膜层结合力并改善膜层表面应力，保证真空镀膜工艺的稳定性和可重复性，提高被镀件生产的效率和良品率。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。