用于对基板、特别是压板进行等离子体涂覆的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于对基板、特别是压板进行等离子体涂覆的装置，所述装置包括真空腔和设置在其中的电极，所述电极在运行中基本上与所述基板平行并且与所述基板的要涂覆的侧面相对地定位。此外，提出了一种用于制造基板、特别是压板的方法。最后，本发明还涉及用于制造单层或多层板状材料的方法，所述板状材料特别是由具有和不具有覆盖纸的塑料、木料和层压材料制成。
【背景技术】
[0002]原则上已知所述类型的装置和方法。例如，EP I 417 090 BI对此公开了一种用于加工和制造具有可再现的(reproduzierbar)光泽度的材料表面的方法以及一种用于应用该方法的挤压工具。为了提高所述挤压工具的稳定性，给挤压工具配设涂层，该涂层由具有类金钢石层的碳制成。由此，在对高耐磨材料进行加工时(例如在制造表面层中具有刚玉颗粒(Korundpartikel)的地板的过程中)显著减少了所述挤压工具表面的磨损。
[0003]所述类金刚石层也被已知为“类金刚石碳”(DLC)的概念。其特征在于高硬度和高耐磨性并且例如可以借助等离子体增强化学气相沉积法(英文为:plasma enhancedchemical vapor deposit1n-PECVD)产生。这里，在要涂覆的工件的上方点燃等离子体，所述等离子体中经电离的成分到达所述要涂覆的工件上。
[0004]由于开头所述材料(如地板、刨花板、纤维板等)的规格总是有着越来越大的趋势，所以也就需要相应大小的压板来制造所述材料。这里的问题在于，涂覆到所述压板上的层仅非常困难地能在窄的公差范围内进行制造，并且由此也是有限制地可再现的。对此的原因在于不均匀的或者说难以施加影响的工艺条件。例如，等离子体中的离子浓度在所述压板上是不同的并且难以控制的，由此即使在电极上的场强和电流强度都恒定的情况下也由所述等离子体产生不同的沉积速度。但实际上，总归无法实现恒定的或者说是在窄的公差带中延伸的场分布和电流分布，从而由此在要涂覆层的沉积速度方面也造成不希望的差升。
[0005]不幸的是，上述波动还会对此导致工艺中的不稳定，以及导致振荡现象。例如，等离子体中离子浓度局部增大由于电导率增大而导致电流强度局部增大，该局部增大的电流强度不仅可能引起要涂覆层的沉积速度提高，而且在极端情况下还可能引起电弧。这里，由于高电流，所述压板的表面在任何情况下都会受到强烈毁坏，以至于必须将其丢弃。这导致高的经济损失，因为不仅所述压板的基础材料而且加工本身(例如表面结构的光刻产生或是用于光刻蚀的表面结构或者说光刻掩模的借助喷墨印刷工艺、丝网印刷法、平板印刷法或辊筒印刷法的产生)都非常昂贵。压板越大，则对于出现上述错误之一的几率也就越大。
【发明内容】
[0006]因此本发明的任务在于，提出用于对基板、特别是压板进行等离子体涂覆的经改进的装置和经改进的方法。特别是应该实现下述可能性，即在窄的公差范围内涂覆基板上的层，以及避免等离子体中的电弧或者减弱其影响。本发明的另一任务在于，提出一种经改进的用于制造单层或多层板状材料的方法。特别是应便利于或者能实现大尺寸板的制造。
[0007]所述任务通过开头所述类型的装置来解决，在该装置中对电极进行分割并且电极区段中的每一个电极区段具有一个自己的用于电能量源的连接端。
[0008]此外，所述任务通过用于制造基板、特别是压板的方法来解决，其包括以下步骤:
[0009]a)将要涂覆的基板与设置在真空腔中的经分割的电极相对地并且基本上与所述电极平行定位地设置在真空腔中；
[0010]b)激活至少一个配设给电极区段的能量源；以及
[0011]c)引入气体，该气体在所述基板(例如压板坯)上引起等离子体增强化学气相沉积。
[0012]最后，所述任务通过一种用于制造单层或多层板状材料的方法来解决，所述材料特别是由具有和不具有覆盖纸的塑料、木料和层压材料制成，其中使用借助所述方法制造的基板或压板。
[0013]在本发明的范围中通过如下方式定义电极区段，S卩，该区段与其余区段相比可以采用明显不同的电位，而将不会有值得注意的补偿电流流动。换句话说，在各个区段之间存在高绝缘电阻。在本发明的意义上，所述分割应在电的方面来看，而不是一定要在结构方面来看。“连接端”这一概念应宽泛地加以理解，原则上可以将其理解为所有结构类型的电连接的可能性。
[0014]根据本发明，通过所述分割实现了，所述电极可以在局部不同地得到电能供给，或者电能的输送可以被非常差异化地影响。由此，不仅可以在基板上对电场强度或电流强度的分布进行设置，而且还可以通过对电极的分割将预定的数值良好地保持在窄的公差范围内。例如可以独立地调节每个电极区段的能量供应。此外，通过各个区段之间的空隙还可以更好地将工艺气体引导向基板，从而可以使该基板之上的离子浓度保持恒定或保持在窄的公差带中。
[0015]最后，也显著减小等离子体中出现电弧的几率，或者其影响得到明显减弱。通过所述分割，电能同样不会从电极的其它区域“引来(abziehen)”并集中到一点上，就像其在未分割电极的情况下那样。这里，电弧导致了提供用于对整个基板进行涂覆的能量或功率集中到一点上并且由此相应地导致了对基板的强烈损坏。
[0016]然而如果设有电极区段，则仅在所述区域中提供用于对基板进行涂覆的电能或功率能集中到一点上，所述能量或功率自然小于提供用于对整个基板进行涂覆的电能/功率。分割得越细，则所述的能量的量或功率就越小。通过相应细地分割，在单位面积功率保持不变的情况下强烈减小每个电极区段的功率，使得该区段内的电能不再足以引起电弧。但在任何情况下都可以减弱电弧的影响，因为基板的表面通过这样的电弧仅非常轻微地受损，从而可以无问题地继续使用所述基板或者仅以少的费用就可以修复所述基板。
[0017]大多数情况下，目的通常都是尽可能均匀地对基板进行涂覆。在此情况下，可以将上述措施用于实现电流强度的、电场强度的以及等离子体中离子浓度的尽可能均匀的分布。但备选地，所述过程的目的还可以是不均匀地对基板进行涂覆。在此情况下，将所述措施用于实现电流强度的、电场强度的以及等离子体中离子浓度的不均匀的、然而却在围绕预定分布在窄的公差带中的分布。
[0018]通过提供所述基板或压板，还简化或能实现大尺寸的板工件的制造。在本发明的范围中，所述大尺寸板应理解为具有大于或等于I m2尺寸的板、特别是具有大于或等于5 m2尺寸的板、并且特别是具有大于或等于10 m2尺寸的板。由此，例如具有2x5m标准尺寸的板状工件也能在一个工序中进行制造。
[0019]本发明的有利的实施方案和进一步改进方案由从属权利要求以及由纵览附图所作的说明得出。
[0020]有利的是，各个电极区段彼此绝缘。由此，在各区段之间实际上不会有补偿电流流动。
[0021]但也有利的是，各个电极区段相互间通过狭长的板条或者经定义的欧姆电阻连接。由此，可以在各区段之间允许少的经定义的补偿电流流动；或者当在各区段之间设有狭长的板条的情况下，所述电极虽然其经分割但仍可以构成为一件式的。
[0022]此外有利的是，各个电极区段通过狭长的板条或者经定义的欧姆电阻与至少一个能量源连接。有利地，各电极区段按照这种方式利用仅一个唯一的能量源就可以不同地得到能量供给，其方式为，为各个电极区段设置不同的电阻。此外，等离子体中出现电弧的几率得到显著减小或者其影响得到明显减弱，这是因为所述电阻防止了电能在仅一个电极区段中集中。
[0023]特别是有利的是，所述装置包括多个能彼此无关地控制/调节的能量源，所述能量源经由所述连接端与电极区段连接。按照这种方式可以为多个电极区段彼此无关地供给能量。例如可以为所述区段预设自己的电流强度和/或自己的电位，并且在对能量源进行调节时，仍可以在工艺条件变化的情况下予以遵循。
[0024]也特别是有利的是，每一个电极区段都与各一个能量源连接，所述能量源能与其余能量源无关地控制/调节。由此，每个电极区段都有各一个能量源得到激活并且与其余能量源无关地控制/调节。按照这种方式，可以为所有电极区段彼此无关地供给能量。例如可以为每个电极区段预设自己的电流强度和/或自己的电位，并且在对能量源进行调节时仍可以在工艺条件变化的情况下得到遵循。
[0025]此外特别是有利的是，所述装置包括控制器件，该控制器件设置用于将能量源交替地接通到一组电极区段中的每个电极区段上，而将该组中的其它电极区段的连接端切换到与前述的电极区段相绝缘的打开状态中。这样，就将一个能量源交替地接通到一组电极区段中的各一个电极区段上，而所述组的其余电极区段的连