使用同时旋转与振动的涂覆材料分配的制作方法

文档序号:10517169阅读:373来源:国知局
使用同时旋转与振动的涂覆材料分配的制作方法
【专利摘要】本发明提供使用同时振动与旋转分配涂覆材料的方法及系统。在振动期间产生的惯性力及在旋转期间产生的离心力再分配先前沉积于表面上的所述涂覆材料,从而产生均匀及/或保形层。所述经涂覆表面可具有各种形状及粗糙度且可称为复杂表面。可使用浸渍、喷涂、旋涂或其它相似技术将所述涂覆材料的初始层沉积于部件的复杂表面上。通过使用特别选择的工艺条件使所述部件同时旋转及振动来再分配所述涂覆材料,所述特别选择的工艺条件是例如振动及旋转轴相对于所述部件的定向、旋转速度以及振动频率及振幅。可使用不同工艺条件重复所述再分配操作一或多次以确保所述复杂表面的不同部分上的均匀分配。
【专利说明】
使用同时旋转与振动的涂覆材料分配
[0001 ] 相关申请案交叉参考
[0002] 本申请案依据35U .S.C.§119主张在2013年12月3日提出申请的标题为"使用同时 旋转与振动的涂覆材料分配(COATING MATERIAL DISTRIBUTION USING SIMULTANEOUS ROTATION AND VIBRATION)"的美国专利申请案14/095,854的权益,所述美国专利申请案以 全文引用的方式并入本文中。
技术领域
[0003] 本发明一般来说涉及用于将涂覆材料沉积到复杂表面上的方法及系统,且更特定 来说涉及用于将涂覆材料沉积于复杂表面上且使用同时振动与旋转再分配复杂表面上的 涂覆材料的方法及系统。
【背景技术】
[0004] 各种薄层沉积技术是当前可用的。然而,这些技术中的大多数技术被设计成用以 将涂覆材料沉积于平坦表面上而非粗糙表面、弯曲表面或具有延伸远离表面的平面的各种 突出部及其它特征的表面上。常规薄层沉积技术的常见实例包含旋涂及辊涂。当在并不平 坦的表面上使用这些技术时,经涂覆层通常不均匀或至少不保形。一些表面(例如延伸远离 主表面的平面的小特征的表面)甚至可在沉积操作完成之后保持完全不含涂覆材料。其它 常规沉积技术(例如等离子体沉积及溅射)遭受视线(line-of-sight)要求。当使用这些技 术时,经涂覆表面必须被直接暴露,且通常必须正交于涂覆装置。又一些沉积技术(例如化 学气相沉积)是难以控制的,这是因为这些技术中所使用的前体在与表面接触时立即与所 述表面反应。如此,具有高前体浓度的区域具有比其它区域高的沉积速率,此产生不保形涂 层。在整个表面上方平均地再分配涂覆材料可为困难的(如果并非不可能的)。

【发明内容】

[0005] 本发明提供用于使用同时振动与旋转分配涂覆材料的方法及系统。在振动期间产 生的惯性力及在旋转期间产生的离心力再分配先前沉积于表面上的所述涂覆材料,借此产 生均匀及/或保形层。所述经涂覆表面可具有各种形状及粗糙度且可称为复杂表面。可使用 浸渍、喷涂、旋涂或其它相似技术将所述涂覆材料的初始层沉积于部件的复杂表面上。通过 使用特别选择的工艺条件使所述部件同时旋转及振动来再分配所述涂覆材料,所述特别选 择的工艺条件是例如振动及旋转轴相对于所述部件的定向、旋转速度以及振动频率及振 幅。在一些实施例中,可使用不同工艺条件重复所述再分配操作一或多次以确保所述复杂 表面的不同部分上的均匀分配。
[0006] 在一些实施例中,一种用于将涂覆材料沉积到部件的复杂表面上的方法涉及将所 述涂覆材料的初始层沉积于所述复杂表面的至少一部分上及再分配提供于所述初始层中 的所述涂覆材料以形成经修改层。所述涂覆材料的此再分配涉及使所述部件同时旋转及振 动。
[0007] 在一些实施例中,沉积所述初始层涉及浸渍、喷涂或旋涂中的一者。然而,形成未 固化层的其它沉积技术也在范围内。所述涂覆材料可为触变流体。更一般来说,所述涂覆材 料可为非牛顿流体。在一些实施例中,所述涂覆材料为溶胶-凝胶前体。在一些实施例中,所 述涂覆材料的粘性在再分配所述涂覆材料时增加。
[0008] 在一些实施例中,在再分配所述涂覆材料时使所述部件环绕或围绕第一轴旋转。 在再分配所述涂覆材料时还可使所述部件沿着此第一轴振动。所述复杂表面可包含基本上 正交于所述第一轴延伸的第一部分及基本上平行于所述第一轴延伸的第二部分。旋转与振 动的组合允许沿着两个部分(即,所述第一部分及所述第二部分)同时再分配所述涂覆材 料。
[0009] 在一些实施例中,在再分配所述涂覆材料时使所述部件环绕或围绕第一轴旋转。 在再分配所述涂覆材料时可使所述部件沿着第二轴振动。所述第二轴正交于所述第一轴。 在这些实施例中,所述复杂表面可包含基本上正交于所述第一轴且基本上正交于所述第二 轴延伸的部分。
[0010] 在一些实施例中,在再分配所述涂覆材料时使所述部件沿着第一轴且沿着第二轴 同时振动,使得所述第一轴正交于所述第二轴。更一般来说,所述第一轴不平行于所述第二 轴。
[0011] 在一些实施例中,在再分配所述涂覆材料时使所述部件环绕或围绕第一轴且环绕 或围绕第二轴同时旋转,使得所述第一轴正交于所述第二轴。更一般来说,所述第一轴不与 所述第二轴重合。在一些实施例中,所述第一轴平行于所述第二轴。可针对不同旋转轴使用 不同旋转速度。
[0012] 在一些实施例中,在第一阶段期间在再分配所述涂覆材料时使所述部件环绕或围 绕第一轴旋转。在第二阶段期间在再分配所述涂覆材料时还可使所述部件环绕或围绕第二 轴旋转。所述第一阶段在时间上可不与所述第一阶段重叠。所述第一轴可基本上正交于所 述第二轴。
[0013] 在一些实施例中,在第一阶段期间在再分配所述涂覆材料时使所述部件沿着第一 轴振动。在第二阶段期间在再分配所述涂覆材料时还可使所述部件沿着第二轴振动。所述 第二阶段可不与所述第一阶段重叠。所述第一轴可基本上正交于所述第二轴。
[0014] 在一些实施例中,与所述初始层相比,所述经修改层覆盖所述复杂表面的更大区 域。换句话说,所述初始层在所述部件的所述复杂表面上扩散且在形成经修改表面层时增 加覆盖区域。在一些实施例中,所述方法还涉及使所述复杂表面上的所述涂覆材料固化。在 使所述部件同时旋转及振动的同时执行所述固化。在一些实施例中,所述沉积所述初始层 涉及在将所述部件浸没于所述涂覆材料中的同时进行旋转或振动。所述方法还可涉及基于 所述部件的几何形状、所述复杂表面的表面状况及所述涂覆材料的性质而确定旋转及振动 量变曲线。举例来说,所述旋转及振动量变曲线可包含一或多个振动及旋转轴相对于所述 部件的定向、振动及旋转的持续时间以及振动及旋转条件的改变。
[0015] 还提供一种用于将涂覆材料沉积到部件的复杂表面上的方法,其涉及通过将所述 部件浸渍到所述涂覆材料中而将所述涂覆材料的初始层沉积于所述复杂表面的至少一部 分上。所述方法还涉及再分配提供于所述初始层中的所述涂覆材料以形成经修改层。所述 再分配所述涂覆材料涉及使所述部件同时旋转及振动。特定来说,可使所述部件以介于约 100RPM与600RPM之间的旋转速度旋转。同时,可使所述部件以介于约5Hz与50Hz之间的频率 振动。
[0016] 下文参考图进一步描述这些及其它实施例。
【附图说明】
[0017] 图1是根据一些实施例的具有复杂表面的部件的示意性表示。
[0018] 图2是根据一些实施例的对应于用于将涂覆材料沉积到部件的复杂表面上的方法 的过程流程图。
[0019] 图3A是根据一些实施例的在于部件的表面上形成初始层之后的所述部件的示意 性表示。
[0020] 图3B是根据一些实施例的在完成用于沉积涂覆材料的方法之后的图3A中所展示 的部件的示意性表示。
[0021 ]图4A是相对于部件的特征定向振动轴及旋转轴的一个实例。
[0022]图4B及4C是相对于图4A中所展示的部件的特征定向振动轴及旋转轴的两个额外 实例。
[0023] 图5A是根据一些实施例的用于使用至少一个旋转轴及一或多个振动轴将涂覆材 料沉积到部件的复杂表面上的装置的示意性表示。
[0024] 图5B是根据一些实施例的用于使用至少两个旋转轴将涂覆材料沉积到部件的复 杂表面上的另一装置的示意性表示。
[0025]图5C及5D是根据一些实施例的用于使用至少两个旋转轴及至少两个振动轴将涂 覆材料沉积到部件的复杂表面上的又一装置的俯视及侧视示意性表示。
[0026]图6A到6H是使用部件的振动与旋转涂覆的所述部件的横截面的照片。
[0027]图7A到7E是使用另一部件的振动与旋转涂覆的所述另一部件的横截面的照片。
【具体实施方式】
[0028] 在以下说明中,陈述众多特定细节以便提供对所呈现概念的透彻理解。可在没有 这些特定细节中的一些或所有细节的情况下实践所呈现概念。在其它实例中,未详细描述 众所周知的过程操作以免不必要地使所描述概念模糊。尽管将连同特定实施例一起描述一 些概念,但将理解,这些实施例不打算为限制性的。
[0029] 前言
[0030] 如上文所述,在接纳表面不平坦时,沉积均匀及/或保形层可为有问题的。出于本 文件的目的,非平面表面及/或包含多个平面部分(例如,由三维特征形成的部分)的表面可 称为复杂表面。下文提供更精确定义。举例来说,当将涂覆材料安置到复杂表面上时,重力 可使材料从高点移动到低点,此导致不均匀分配。在另一实例中,如果表面的一部分由从 (例如)顶表面延伸的小开口形成,那么涂覆材料可在此开口周围集聚但可能由于表面张 力、粘性及其它现象而不容易进入此开口内部。在又一实例中,开口可完全被涂覆材料填充 而不是在此开口的侧壁上形成均匀层。在常规沉积技术中,先前施加的涂覆材料的再分配 通常受重力、笔直边缘剪切或其它相似技术限制。
[0031] 本发明提供用于使用同时振动与旋转分配涂覆材料的方法及系统。涂覆材料的初 始层可能并不充分均匀及/或可能不覆盖需要涂覆的整个表面。可使用各种技术(例如将部 件浸渍到涂覆材料中、将材料喷涂到所述部件上及其它相似技术)沉积初始层。接着使部件 经受同时振动与旋转以再分配此最初形成的层且形成经修改层。振动产生惯性力,而旋转 产生离心力,所述力作用于最初形成的层上。使用各种工艺条件(例如振动及旋转轴相对于 所述部件的定向、旋转速度以及振动频率及振幅)特别控制这些力的方向及量值。可基于表 面形状及表面状况(例如,表面粗糙度)、所使用的涂覆材料(例如,粘性、表面张力、密度、触 变性质)及其它因素而选择这些工艺条件。在一些实施例中,工艺条件可在再分配复杂表面 上的涂覆材料期间变化。举例来说,在过程期间振动及/或旋转轴的定向可改变至少一次。 此外,惯性力及离心力可与重力组合且(在一些实施例中)与气动力组合以将材料分配于复 杂表面上。
[0032] 除在单个操作中组合旋转与振动外,还可使用多轴旋转及/或多轴振动。在一些实 施例中,在再分配部件的表面上的材料期间可使所述部件环绕或围绕两个或两个以上不同 轴旋转。如此,部件及先前安置于所述部件的表面上的涂覆材料经受多方向离心力,所述多 方向离心力为由所述旋转中的每一者产生的离心力的组合。这些多方向离心力可随过程继 续而改变其定向。此外,所述多方向离心力与由振动产生的惯性力组合。
[0033] 在同一或其它实施例中,在再分配部件的表面上的材料期间可使所述部件沿着两 个或两个以上非平行轴振动,借此使涂覆材料经受多方向惯性力。举例来说,这些多方向惯 性力的方向可通过针对不同轴使用不同频率或使同一频率的振动循环偏移而移位。此外, 所述多方向惯性力与由旋转产生的离心力组合。
[0034] 在本文件中,"复杂物体"或"具有复杂表面的物体"或者语法等效表述指的是具有 至少一个复杂表面的任何物体。"复杂表面"可为非平面表面,以任何角度相遇的两个或两 个以上平面表面的组合,与物体的在其它方面平面的表面相关联的至少一个三维内部或外 部特征(例如,开口、突出部),或其各种组合。复杂表面的一个实例是球体的表面或球体的 一部分(例如,形成圆柱形物体的端表面的半球体)。圆柱体侧壁是复杂表面的另一实例。棱 锥是其平面表面以除90°外的角度相遇的复杂物体的实例,而立方体是其平面表面以90°角 相遇的复杂物体的实例。其添加可使非复杂表面变成复杂表面的三维特征的实例包含以下 各项中的一或多者:伸出部、凹陷部、孔、孔口、表面通道、内部通道、平台、起伏部、弯曲部、 凸起部、沟槽、台面图案、空腔(plenum)及其各种组合。在许多实例中,这些特征具有例如至 少约2、至少约5、至少约10或甚至至少约100的大纵横比。出于本文件的目的,将所述纵横比 定义为特征的深度与正交于深度的主要尺寸(例如,直径)的比率。
[0035] 图1是根据一些实施例的具有复杂表面的部件100的示意性表示。特定来说,部件 1〇〇具有顶表面l〇2a、侧表面102b(其由多个部分形成)及底表面102c(其也由多个部分形 成)。依据上文所提供的定义,这些表面102a到102c不可视为复杂表面。在一些实施例中,部 件100为圆形物体且侧表面102b可视为复杂表面。此外,表面102a到102c全部为外部表面且 可容易地进行涂覆。然而,部件100具有包括不容易涂覆的内部表面的许多特征。出于本文 件的目的,内部表面被定义为延伸远离物体的外部边界的表面。特定来说,部件100具有延 伸远离顶表面102a的多个开口 104。开口 104a可在其两侧上的入口处具有倒角,如(举例来 说)图1中所展示。当使用常规涂覆技术来将涂覆材料施加到顶表面l〇2a上时,所述材料可 能不会充分地渗透到开口 104中并涂覆这些开口的侧壁。在下文所呈现的实验结果章节中 呈现常规方法的一些缺陷及所提出方法的未预期结果。此外,部件100包含外部腔106且其 表面可能无法接达以进行直接(例如,视线)涂覆。
[0036]复杂表面可以复杂性系数表征。如本文中所使用,"复杂性系数(coefficient of complexity complexity coefficient)"或语法等效表述是总表面积与所述表面在另一平 面表面上的最大二维投影面积的比率。平面表面具有复杂性系数1。复杂表面具有大于1的 复杂性系数。举例来说,球体的复杂性系数是4(即,表面积4抓 2除以投影面积抓2)。以类似方 式,半球体的复杂性是2,这是因为其具有与球体相同的投影面积但仅具有一半的表面。在 一些实施例中,表面的复杂性系数为至少约2,或更特定来说,至少约3,或甚至至少约4、至 少约5或者至少约6。可使用各种计算机辅助绘图(CAD)工具来计算复杂表面。
[0037]前文在宏观尺度上描述复杂表面。换句话说,忽略小于1毫米的任何特征以估计表 面的复杂性,除非特别注明。当特别注明时,复杂表面还可在微观(微米)及纳米级(纳米)尺 度上表征。一般来说,大多数表面具有通常在微观或纳米级尺度上测量的某种程度的表面 粗糙度(R)。此粗糙度可由于用于形成物体的成分及物体是如何制造而为随机的。粗糙度还 可为在表面上有意地形成微观或纳米级特征的结果。在每一情况下,表面粗糙度是由在孤 立地看时自身为具有复杂表面的微观或纳米级复杂物体的表面特征导致。所述表面特征还 贡献于表面的复杂性系数,这是因为其增加在考虑中的有效表面积。
[0038]以本文中所描述的方法及系统形成的经涂覆层可具有介于约Ιμπι与ΙΟΟΟμπι之间的 厚度,所述厚度是例如介于约lwn与500μηι之间、介于约Ιμπι与250μηι之间、介于约Ιμπι与100μπι 之间或甚至介于约?μπι与ΙΟμπ?之间。经涂覆层可为保形的,这样的层被定义为顺从与表面相 关联的特征的层。举例来说,保形层将顺从粗糙表面且仍维持其均匀厚度。或者,所述层可 形成平坦顶表面而不管部件表面的粗糙度如何。在一些实施例中,保形层按其厚度与表面 的粗糙度的比较来定义。一般来说,如果厚度(Τ)小于粗糙度的一半(R/2),那么薄层为顺从 的。如果厚度(Τ)大于粗糙度的两倍(2R),那么薄层通常形成平坦表面或经水平化表面。换 句话说,经沉积层使表面粗糙度变平。将区分层是保形还是平坦的其它参数包含涂覆材料 的粘性、表面张力、用于材料的再分配及固化的处理条件。在一些实施例中,将最初平坦的 层再分配为保形层。
[0039]在一些实施例中,涂覆材料仅覆盖复杂表面的一部分。可以一方式选择处理参数 使得涂覆材料并不分配于整个可用表面区域上方。举例来说,需要使一些区域维持不含涂 覆材料。替代使用掩蔽层或其它保护性技术,可以一方式选择处理参数(包含振动及旋转参 数)以便避免将涂覆材料分配到特定区域中。
[0040] 在一些实施例中,可使用所描述方法及系统形成多层结构。举例来说,可使用相同 或不同涂覆材料重复过程多次以形成多层结构。多层结构中的层的厚度及/或成分可不同。
[0041] 出于本文件的目的,术语"均匀薄层"或语法等效表述指的是具有均匀厚度的薄 层。如果对于整个层厚度变化小于预选定值(例如,介于1 %与20%之间,例如小于5%),那 么薄层具有均匀厚度。包含但不限于衬底材料、表面光洁度及粗糙度以及涂覆的类型的各 种因素可影响层的均匀性。
[0042] 在一些实施例中,经涂覆层共价附着到物体的表面。在共价附着期间形成的共价 键是涉及在两种材料的原子之间共享电子对的化学键。可在材料的涂覆期间及/在材料在 经涂覆表面上的固化期间建立共价键合。共价键合提供材料到表面的经改进粘合。此外,可 通过在应用涂层之前处理表面以增加表面上的化学反应基团或原子的数目来产生涂覆材 料到表面的粘合性增加。这些化学反应基团或原子与涂覆流体中的一或多种组份反应,使 得与在不进行表面预处理的情况下将会发生的情况相比,所得薄层通过更多共价键而附着 到表面。举例来说,可使用等离子体处理。当产生多层膜堆叠时,可在添加形成下一层的涂 覆溶液之前用等离子体处理涂层中的每一者,或者可基于堆叠成分而选择性地处理一些 层。以此方式,可实现各层之间及多层堆叠与物体的表面之间的粘合性增加。实质上,此处 理通过增加各层之间及多层堆叠与物体的表面之间的链接强度而增强涂层的性能。
[0043] 涂覆材料实例
[0044] 可使用所描述方法及系统沉积各种涂覆材料。在一些实施例中,可将有机聚合物、 有机单体及溶胶-凝胶前体包含到涂覆材料中。举例来说,涂覆材料可包含一或多种溶胶-凝胶金属前体及/或一或多种溶胶-凝胶类金属前体。涂覆材料还可包含极性质子溶剂及/ 或极性非质子溶剂。此涂覆材料中的极性质子溶剂或极性非质子溶剂的浓度可介于1体 积%与25体积%之间。
[0045] 溶胶-凝胶金属前体中的金属及含有前体的其它类型的金属可为过渡金属、镧系 元素、锕系元素、碱土金属、ΠΙΑ族到VA族金属中的一者。这些金属的各种组合也可用于同 一涂覆材料中。特定实例包含铝(Α1)、钛(Ti)、钼(Μο)、锡(Sn)、锰(Μη)、镍(Ni)、铬(Cr)、铁 $6)、铜(&1)、锌(211)、镓(6 &)、锆(2〇、钇(¥)、镉(〇(1)、锂〇^)、钐(3111)、铒化〇、铪(!^)、铟 (In)、铈(Ce)、钙(Ca)及镁(Mg)。溶胶-凝胶类金属前体中的类金属可为以下各项中的一或 多者:硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、砷(As)、锑(Sb)、碲(Te)、铋(Bi)及钋(Po)或其与另一类金属 或金属的组合。在一些实施例中,溶胶-凝胶金属前体可为选自有机金属化学物、金属有机 盐及金属无机盐的金属化合物。溶胶-凝胶类金属前体可为选自有机类金属化合物、类金属 有机盐及类金属无机盐的类金属化合物。当使用一种以上金属或类金属时,一者可为有机 化合物(例如醇盐),且另一者可为有机或无机盐。
[0046] 在一些实施例中,涂覆材料中所使用的极性质子溶剂为有机酸或醇(举例来说,低 级烷基醇(例如甲醇及乙醇))。水也可存在于涂覆材料中。在一些实施例中,极性非质子溶 剂可为卤化烷烃、烷基醚、烷基酯、酮、醛、烷基酰胺、烷基胺、烷基腈或烷基亚矾。此类极性 非质子溶剂的一些特定实例包含甲胺、乙胺及二甲基甲酰胺。在一些实施例中,可在添加极 性非质子溶剂之前或之后添加用作用于聚合金属及/或类金属前体的催化剂的酸或碱。
[0047] 过量极性非质子溶剂可导致涂覆材料的凝胶化。因此,可针对每一应用依据经验 确定极性非质子溶剂的量。极性非质子溶剂的量需要低于在混合期间导致凝胶化的量但需 要足以在将剪切力施加到涂覆材料之后(例如,在再分配复杂表面上的涂覆材料期间)导致 涂覆材料的凝胶化。
[0048] 在一些实施例中,涂覆材料为非牛顿溶液,其可为剪切薄化溶液、膨胀溶液、震凝 溶液或触变溶液。如本文中所使用,"剪切薄化"指的是在将剪切力施加到溶液时具有以非 线性方式的动态粘性降低的溶液;"膨胀"指的是在将剪切力施加到溶液时具有以非线性方 式的动态粘性增加的溶液;"震凝"指的是随应力的持续时间具有动态粘性增加的溶液;且 "触变"指的是随应力的持续时间具有动态粘性降低的溶液。
[0049] 在一些实施例中,在完成再分配操作之后,涂覆材料在表面上形成凝胶层。如本文 中所使用,术语"凝胶层"或语法等效表述意指其中涂覆材料中的金属及/类金属溶胶-凝胶 前体形成充分大及/或交联聚合物的层。此层可具有防止单独通过重力进一步再分配层的 充分高粘性。凝胶层可包含可聚合部分(moiety)(例如有机单体)及可交联低聚物或聚合 物。实例包含三聚氰胺(或间苯二酚)与甲醛之间的碱催化的反应,后续接着酸化及热处理。
[0050] 在一些实施例中,涂覆材料包含共价附着到金属或类金属(例如,经由有机链接 剂)的一或多个可交联单体。实例包含与有机溶剂中的钠或钠-钾合金反应以产生线性与环 形有机硅烷的混合物的二有机二氯硅烷。当使用可交联部分时,涂覆材料还可含有聚合引 发剂。光诱导引发剂的实例包含二茂钛(titanocene)、二苯甲酮(benzophenone)/胺、噻吨 酮(1:11;[(?&111:110116)/胺、苯偶姻酿(^61120;[1161:1161')、酰基磷氧化物(&07]^1108口11;[116(?丨(16)、 苯偶醜缩酬(benzilketal)、苯乙酬(acetophenone)及苯烷基酬(alkylphenone)。此外,可 使用紫外UVA区(315nm到400nm)及紫外UVB区(280nm到315nm)以及红外IR区(700nm到1mm) 中以对应波长的辐射诱导引发剂。特定实例包含热诱导引发剂。
[0051] 一旦沉积了涂覆材料,便可从层移除全部或大部分溶剂。可通过以下操作移除溶 剂:在环境温度下蒸发、通过暴露于增加的温度的蒸发(例如,使用UV辐射、可见辐射或IR辐 射)或抽真空(vacuuming)。溶剂蒸发条件还可用于任何未反应或部分反应金属及/或类金 属前体的聚合。
[0052]当将材料沉积到表面上且在表面上再分配时,涂覆材料中的金属及/或类金属前 体的总量可介于约5体积%与40体积%之间。在一些实施例中,所述量介于约5体积%与25 体积%之间,或更特定来说,介于约5体积%与15体积%之间。极性质子溶剂可构成涂覆材 料中的溶剂的大部分。
[0053] 处理实例
[0054]图2图解说明根据一些实施例的对应于用于将涂覆材料沉积到部件的复杂表面上 的方法200的过程流程图。一般来说,方法200涉及在操作204期间将涂覆材料的初始层沉积 于复杂表面的至少一部分上及接着在操作206期间再分配提供于初始层中的涂覆材料以形 成经修改层。可使用离心力、惯性力、重力及向心力的不同组合重复这些操作中的一者或两 者以沉积额外涂覆材料及/或再分配涂覆材料。
[0055]方法200还可涉及其它操作,如(举例来说)图2中所图解说明。举例来说,可在操作 202期间预处理复杂表面,可在操作203期间确定特定工艺条件(供在操作204及/或操作206 期间使用),及可在操作212期间使涂覆材料固化。然而,这些操作中的一些操作为任选的且 可在一些实施例中不执行。此外,方法200可包含图2中未展示且将被所属领域的一般技术 人员理解的其它操作。所描述操作可以任何次序安排,除非特别注明。举例来说,图2中所图 解说明的操作203可在操作202之前或在操作204之后执行。现在将更详细地描述方法200的 各个方面。
[0056]在一些实施例中,方法200可在任选操作202期间以预处理衬底开始。举例来说,在 此操作期间可使用等离子体预处理。可使用预处理来修改表面性质,例如通过添加或移除 特定材料而改变表面张力及/或使表面功能化。可使复杂表面的至少一部分与大气等离子 体或氧气等离子体接触。可从等离子体处理装置或(更特定来说)从等离子体头部提供等离 子体。等离子体头部可为固定的,且可使部件环绕或围绕一或多个轴旋转以便将表面的各 个部分暴露于等离子体。或者,可使用可移动等离子体头部,例如具有六个旋转轴的等离子 体头部。
[0057]表面的预处理(例如,使用等离子体)可使表面功能化,从而在表面与涂覆材料之 间形成更多共价键。如此,可使用预处理来改进粘合。在一些实施例中,当形成多层结构(或 堆叠)时,可在沉积另一层之前处理每一经沉积层。举例来说,可使用第一层表面的沉积后 处理来增加安置于所述第一层上方的第二层的粘合。
[0058]在一些实施例中,操作202可涉及将活化溶液(例如,酸或碱)安置于复杂表面上。 举例来说,可将部件浸入到活化溶液中。可在将部件浸入到溶液中的同时及/或在从溶液移 除部件时使部件旋转及/或振动。
[0059]在一些实施例中,方法200可涉及在任选操作203期间确定工艺条件(供在稍后操 作中使用)。举例来说,可在操作203期间确定在操作204及/或操作206期间使用的工艺条 件。可考虑例如表面几何结构、表面状况(材料、光洁度等等)、涂覆材料特性(例如,表面张 力、粘性、特定重力)、涂覆设备能力及其它相似因素等的各种因素来确定适合工艺条件。工 艺条件可包含用于操作涂覆设备的指令,例如每一操作的时序、在每一操作期间部件相对 于每一旋转及振动轴的定向、旋转及振动处理条件(例如,旋转速度、方向,振动频率、振幅 等等)、涂覆材料状况(例如,粘性、密度)等等。如上文所述,操作203的输出可为用于执行操 作204及/或操作206的配方(recipe)。在一些实施例中,操作203的输出可指示应使用不同 工艺条件重复操作206-或多次。举例来说,部件可包含顶表面及延伸远离所述顶表面的开 口。可执行操作206多次以:(1)将涂覆材料引入到开口中;(2)沿着开口的深度分配涂覆材 料;及(3)环绕开口的周界分配涂覆材料。这些操作中的每一者可使用不同组处理条件,借 此形成在不同时间作用于涂覆材料上的离心力与惯性力的不同组合。可使用在100RPM到 1000RPM下或(更特定来说)在200RPM到500RPM下以旋转轴的倾斜角的阶梯函数改变或连续 改变的循环旋转来将涂覆材料分配于圆柱形部件的表面上。
[0060] 可使用计算机系统执行操作203。关于部件、涂覆设备及/或涂覆溶液的信息可由 此计算机系统接收并用于开发用于操作涂覆设备的一组指令。在一些实施例中,可在执行 操作203期间由计算机系统使用部件的CAD。
[0061] 方法204可在操作204期间以将涂覆材料的初始层沉积于复杂表面的至少一部分 上继续。最初可使用浸渍、喷涂、旋涂或其它相似技术沉积涂覆材料。在一些实施例中,在操 作204结束时,部件的外部表面的大部分可接纳涂覆材料,而外部表面中的一些部分可保持 不被涂覆材料覆盖。复杂表面的这些未涂覆部分可在操作206期间接纳涂层。如此,接着可 在操作206期间将在操作204期间沉积的涂覆材料分配到新区域中。此外,在操作204期间沉 积的涂覆材料层可并非充分均匀的。举例来说,复杂表面的一些部分可具有较厚层,而其它 部分可具有较薄层。在操作206期间,可将来自这些较厚层部分的涂覆材料移动到较薄层部 分中。
[0062] 图3A是根据一些实施例的最初涂覆部件300的示意性说明,所述最初涂覆部件具 有安置于其外部表面中的一些部分上的初始涂层312。编号302指的是其上无任何涂覆材料 的部件,例如,在浸渍到涂覆材料中之前的部件。如此,最初涂覆部件300可视为部件302与 安置于部件300的外部表面上的初始涂层312的组合。在初始涂层312中,大部分内部表面可 保持不含涂覆材料。部件302具有正交于顶表面304延伸的两个开口 302a及302b以及正交于 底表面308延伸的一个开口 306。此外,部件302可包含互连开口 302a、302b及306的内部腔 310,如图3A中所展示。此部件302可在概念上表示用于在处理期间支撑晶片的静电卡盘,或 用于递送工艺气体的喷头(气体分配板),无论是无源的还是电极。
[0063] 在将部件302浸渍到涂覆材料中之后,顶表面304、底表面308及其它外部表面被初 始涂层312覆盖。然而,开口 302a、302b及306以及内部腔310的内部表面在整个过程的此阶 段处保持不含涂覆材料。即使一些材料进入到开口302a、302b及306及/或内部腔310中,此 材料的分配可为不平均的,如(举例来说)图3C中所展示及下文进一步描述。
[0064] 在此阶段处涂覆材料的不平均分配可归因于各种因素,例如涂覆材料特性、表面 特性及处理条件。举例来说,如果将部件302浸渍到涂覆材料中,那么表面张力及重力通常 为作用于涂覆材料上的两个主要力且可能不足以提供涂覆材料的均匀分配。在一些实施例 中,可在操作204期间使部件302旋转及/振动,但离心力及/或惯性力可能仍为不充分的。举 例来说,当部件仍浸没到涂覆材料中时,旋转速度及振动频率可受限制。
[0065]返回到图2,方法300可在操作206期间以再分配提供于部件的复杂表面上的初始 层中的涂覆材料继续。涂覆材料的此再分配形成经修改层。经修改层可覆盖部件的先前未 被初始层覆盖的额外表面。如此,经修改层的平均厚度可小于初始层的平均厚度。此外,经 修改层的厚度可明显比初始层的厚度更均匀。
[0066]图3B是根据一些实施例的在执行一或多个操作206之后的完全处理部件320的示 意性说明。部件320现在具有经修改层322,所述经修改层均匀地覆盖外部表面304及308以 及内部表面(即,开口 302a、302b及306以及内部腔310的表面)。通过将图3A与图3B进行比 较,初始层312中的涂覆材料被再布置(例如,通过将材料的一些部分移动到内部表面上)且 薄化外部表面304及308上的初始层312,借此形成经修改层322。
[0067]在操作206期间再分配涂覆材料涉及使部件同时旋转及振动以形成作用于涂覆材 料上且致使涂覆材料在复杂表面上再分配的一组经组合力。如上文所述,部件的旋转形成 作用于涂覆材料上的离心力。这些离心力是正交于一或多个旋转轴导向。物体的振动形成 也作用于涂覆材料上的惯性力。这些力是平行于一或多个振动轴导向。除离心力及振动力 外,重力也连续作用于涂覆材料上。最后,当使物体在非真空环境中旋转及振动时,可形成 气动拖曳力,借此进一步致使再分配涂覆材料。总的来说,在操作206期间可将一组复杂力 同时施加到涂覆材料以用涂覆材料形成部件的更保形且均匀覆盖。可特别控制振动及旋转 参数以实现所要结果。现在将描述此类控制的各种实例。
[0068]用于环绕所述轴中的任一者旋转的旋转速度可介于约lrpm与5000rpm之间。在一 些实施例中,旋转速度下限可为约2印111、3印111、4印111、5印111、6印111、7印111、8印111、9印111、10印111、 25rpm、50rpm、75rpm、lOOrpm、125rpm、150rpm、200rpm、250rpm、500rpm、750rpm、1,000rpm、 1500rpm或 2,000rpm,而旋转速度上限可为4500rpm、4000rpm、3500rpm、3000rpm、2500rpm、 2000rpm、1500rpm、1000rpm、500rpm、250rpm或lOOrpnu旋转速度范围可为这些上限与下限 的任何组合。一些说明性范围是介于约3rpm到lOOOrpm之间的旋转速度、介于约3rpm到 500rpm之间的旋转速度、介于约4rpm到lOOOrpm之间的旋转速度、介于约4rpm到500rpm之间 的旋转速度、介于约5rpm到lOOOrpm之间的旋转速度、介于约5rpm到500rpm之间的旋转速 度、介于约10rpm到lOOOrpm之间的旋转速度、介于约10rpm到500rpm之间的旋转速度、介于 约25rpm到lOOOrpm之间的旋转速度、介于约25rpm到500rpm之间的旋转速度、介于约50rpm 到lOOOrpm之间的旋转速度、介于约50rpm到500rpm之间的旋转速度、介于约lOOrprn到 lOOOrpm之间的旋转速度、介于约lOOrprn到500rpm之间的旋转速度、介于约150rpm到 lOOOrpm之间的旋转速度或介于约150rpm到500rpm之间的旋转速度。
[0069]取决于应用,在操作206期间的转数可介于约1转到5000转或更高之间的范围内。 转数下限可为2转、3转、4转、5转、6转、7转、8转、9转、10转、25转、50转、75转、100转、125转、 150转、200转、250转、500转、750转、1,000转、1500转或2,000转,而转数上限可为4500转、 4000转、3500转、3000转、2500转、2000转、1500转、1000转、500转、250转或 100转。在一些实 施例中,部件不进行完整旋转而是环绕轴来回转动。转动角可介于约5°与355°之间或(更特 定来说)介于约10°与350°之间,例如介于90°与270°之间。转动频率可介于约1Hz与100Hz之 间或(更特定来说)介于约5Hz与50Hz之间。
[0070] 振动频率可介于约1Hz与100Hz之间或(更特定来说)介于约5Hz与50Hz之间。振动 振幅可大于孔的深度,且在涂覆半导体处理设备的情况下,振幅可介于约1毫米与50毫米之 间。
[0071] 在一些实施例中,在操作206期间在再分配涂覆材料时使部件环绕或围绕第一轴 旋转。此外,可使部件沿着同一第一轴振动。如上文所述,部件的旋转产生正交于且远离第 一轴导向的离心力,而振动产生沿着第一轴导向的惯性力。如此,当离心力及惯性力均作用 于涂覆材料上时,在两个不同方向上驱动涂覆材料,这可有益于将涂层分配于平面表面及 非平面表面上。举例来说,这些力中的一者可将涂覆材料带入开口的入口,而另一力可将涂 覆材料引导到开口中。现在将参考图4A到4C更详细地描述使用此旋转与振动组合将涂覆材 料分配于部件的不同表面上。
[0072]图4A是根据一些实施例的部件400的示意性说明,所述部件具有正交于部件400的 顶表面402延伸的开口 404。展示X、Y、Z方向以提供参考。这些轴相对于部件固定,但可相对 于装置移动,如下文参考图4Β到4C进一步描述。在图4Α中所展示的实例中,部件400环绕或 围绕Ζ轴旋转且沿着Ζ轴振动。所述旋转将材料分配到远离Ζ轴处。特定来说,在所说明的实 例中,所述旋转形成离心力,所述离心力可引导顶表面402上的涂覆材料远离Ζ轴,且(举例 来说)引导到开口 404。同时,所述振动沿着Ζ轴将所述材料分配到远离其当前位置处。如此, 如果一些涂覆材料聚集在开口 404的入口附近,那么振动可帮助此材料进入到开口 404中。 如所述,惯性力及离心力可与重力组合。在图4Α中所展示的实例中,重力可沿着Ζ轴导向,借 此进一步帮助涂覆材料进入到开口中。
[0073]在一些实施例中,当再分配涂覆材料时使部件环绕或围绕第一轴旋转。然而,使部 件沿着可正交于第一轴或至少不平行于第一轴的第二轴振动。当旋转轴与振动轴不平行 时,部件的旋转改变振动轴相对于部件的定向,下文参考图4Β及4C进一步描述此情况。此特 征可用于控制涂覆材料在复杂表面上的分配。
[0074]特定来说,图4Β是类似于图4Α中所展示的部件400的部件410的示意性说明。部件 410也具有正交于顶表面412延伸的开口 414。然而,部件410环绕X轴旋转。如上文所述,Χ、Υ 及Ζ轴相对于部件固定,但其可相对于用于使部件旋转及振动的设备改变。在图4Α中所展示 的实例中,振动轴平行于Ζ轴。然而,当将部件410相对于X轴转动90° (作为旋转的一部分) 时,振动轴现在平行于Υ轴,如图4C中所展示。总的来说,当使部件410环绕或围绕X轴旋转 时,其振动轴也环绕或围绕X轴(即,在Υ-Ζ平面内)旋转。在一些实施例中,除提供离心力外 或替代提供离心力,还可使用旋转/倾斜来控制由振动形成的惯性力的定向。
[0075]在一些实施例中,振动可沿着彼此不平行的两个或两个以上轴执行。举例来说,这 些轴中的一者可正交于另一轴。此多轴振动在使部件环绕或围绕旋转轴旋转的同时执行, 所述旋转轴可平行及/或正交于多个振动轴中的一或多者。同样地,旋转可沿着两个或两个 以上不同轴执行。多个旋转轴可彼此平行或不平行。举例来说,这些轴中的一者可正交于另 一轴。此多轴旋转在使部件环绕或围绕振动轴振动的同时执行,所述振动轴可平行及/或正 交于多个旋转轴中的一或多者。此外,可使部件同时沿着多个非平行振动轴振动并环绕或 围绕多个旋转轴旋转。此多轴旋转可使用各种万向架型装置实现。
[0076] 返回到图2,可重复操作206-或多次,如决策框208所图解说明。每一新操作206可 使用不同处理参数执行。举例来说,旋转速度、旋转轴定向、振动频率、振动振幅、振动轴定 向及其它相似工艺参数可从一个操作206到另一操作206改变。事实上,一系列操作206可特 别配置以确保涂覆材料在整个表面上方的均匀分配。举例来说,当部件具有一或多个开口 (类似于图3A中的部件300)时,初始操作206可经设计以将涂覆材料引入到开口中而一或多 个后续操作206可经设计以分配这些开口内的经引入涂覆材料。可使用在操作203期间导出 的配方来在多个再分配操作206期间改变工艺参数。
[0077]此外,可重复操作206及208-或多次,如决策框210所图解说明。举例来说,在涂覆 材料的初始再分配之后,可在操作206期间将额外涂覆材料添加到部件的外部表面上,后续 接着另一再分配操作208。这些重复的数目可取决于部件的内部表面与内部表面的比率。所 述比率越大,可使用越多重复来以充足量的材料覆盖全部表面。
[0078] 在一些实施例中,涂覆材料的粘性在操作206期间(即,在再分配涂覆材料时)增 加。此粘性增加可归因于溶剂的损失、部分固化及/或其它现象。此外,涂覆材料的粘性可在 完成操作206之后在离心力及/或惯性力不再作用于涂覆材料上时立即增加。此增加可能是 由于涂覆材料的触变性质。
[0079] 在一些实施例中,可在执行某一初始分配之后将额外涂覆材料添加到部件,如决 策框210所展示。换句话说,操作204可在完成至少一个操作206之后执行一或多次。举例来 说,可将部件浸渍到涂覆材料中且以使得大部分材料进入到开口中的方式使部件经受再分 配。在同一或其它实例中,材料中的一些部分可在再分配期间从部件损失(例如,因滴落)。 可第二次将部件浸渍到涂覆材料中以提供额外涂覆材料。在一些实施例中,工艺参数可在 不同操作204之间变化。举例来说,可在初始操作204期间使用粘性较小的涂覆材料且可在 后续操作期间使用粘性较大的涂覆材料。
[0080] 方法200还可涉及在操作212期间使复杂表面上的涂覆材料固化。固化可涉及加 热、辐射及/或空气流强制的蒸发。在一些实施例中,在使部件同时旋转及/或振动的同时执 行固化以确保在固化期间维持涂覆材料在表面上的分配。在一些实施例中,可在其中可引 入反应性气体的炉或室中执行操作212。在一些实施例中,单元可包含至少一个照射子单 元,例如UV照射子单元、可见照射子单元及IR照射子单元。辐射的波长、强度及持续时间中 的至少一者可在操作212期间改变。还可使用基于激光的固化。
[0081 ]装置实例
[0082]图5A是根据某一实施例的处理装置500的示意性说明,所述处理装置经配置以使 部件502环绕一个轴504a旋转且使部件502沿着另两个轴504b及504c振动。在所说明的实例 中,旋转轴504a平行于振动轴中的一者(即,轴504c)。然而,所属领域的一般技术人员将理 解其它实例也在范围内。部件502经展示为圆形物体(例如,晶片、晶片卡盘、用于处理晶片 的喷头)。一般来说,部件502可具有任何形状或外观。部件502牢固地固持于支撑件506中。 支撑件506可在沉积涂覆材料的初始层之后啮合。或者,支撑件506可在沉积初始层之前啮 合。支撑件506经配置以相对于主体508环绕或围绕轴504a旋转。主体504可包含用以执行此 操作的电机。主体504定位于经配置以使主体沿着轴504b及504c振动的振动台510上。在某 一实施例中,处理装置还包含用于控制用于使部件旋转的一或多个电机及一或多个振动器 件(例如,振动台)的操作的控制器。
[0083]图5B是根据一些实施例的另一处理装置520的示意性说明。装置520包含用以使部 件522环绕轴524b旋转的齿轮526及528。以虚线圈展示此旋转的轨迹。装置520还可在使部 件522环绕轴524b旋转的同时使部件522环绕轴524a旋转。举例来说,部件522可以一方式定 位于耦合到齿轮528的另一齿轮(未展示)上使得齿轮528环绕轴524b的旋转致使部件522环 绕轴524b旋转。整个装置520可定位于类似于图5A中所图解说明的振动台的振动台上。 [0084]图5C及5D是根据一些实施例的另一处理装置530的示意性俯视图及侧视图。部件 532支撑于平台534上,所述平台经配置以使部件532环绕或围绕轴536旋转。平台534自身经 配置以相对于基座540环绕或围绕轴538旋转。基座540可定位于类似于图5A中所图解说明 的振动台的振动台上。
[0085]实验结果
[0086] 已进行一系列实验以确定组合振动与旋转对将涂覆材料分配于复杂表面上的影 响。在一个实验中,已针对涂覆材料分配测试了具有气体供应开口的喷头。图6A是喷头的横 截面的照片,其图解说明涂覆材料分配。更特定来说,图6A是喷头的一小部分的照片,其图 解说明从喷头的面向衬底表面延伸的一个开口。所述开口的直径为约0.5毫米且深约2毫 米。所述开口连接所述面向衬底表面与喷头的内部腔。喷头由铝制成且具有阳极化表面。在 阳极化表面上方使用等离子体沉积在阳极化层上方在面向衬底表面上且在某种程度上在 开口内形成氧化钇层。然而,等离子体沉积为视线技术且不提供复杂表面的良好覆盖。此 外,氧化钇层通常非常多孔且不均匀,且容易集聚碎肩及逸气(outgassing)。此外,阳极化 铝层含有可在喷头的操作期间逸出的许多污染物。
[0087] 从面向衬底表面上的固化材料的厚度、通向开口的两个渐缩入口、开口的侧壁及 内部腔的部分分析涂覆材料分配。涂层包含氧化铝与氧化硅的组合(即,AlOx-SiOy纳米复 合材料)。涂覆操作涉及借助使用l〇〇mm/min浸入与取出线性速度的水平面向下浸入的浸 涂。在浸涂之后,使部件同时以16Hz振动且以900R0M旋转达约60秒。接着将部件在炉中干燥 达约20分钟。
[0088] 确定涂覆材料在经受检查的所有区域中形成均匀且保形层,所述区域在图6A中以 编号600a到600e识别且展示为图6B到6H中的放大图。下表中呈现不同点的厚度值。
[0089] 表
[0090]

[0091]~特定来说,区域600a对应于通向邻近于顶表面的开口的入口。应注意,此为可能最^ 初接纳涂覆材料(即,在再分配涂覆材料之前)的区域。区域600a的放大图展示于图6B中。较 小区域602在图6B中被识别且呈现为图6C中的放大图。编号604对应于喷头的铝基座。编号 608对应于安置于铝基座上方的氧化钇层。在图6A到6C中所展示的所有层当中,氧化钇层具 有最淡颜色。尽管氧化钇层在图6C中所图解说明的部分中看似为保形的,但可看出此层在 开口的侧壁上快速地退落,如(举例来说)图6A及6B中所展示。阳极化层以编号606识别且具 有比铝基座(编号604)或氧化钇层(编号608)暗的颜色。阳极化层安置于铝基座(编号604) 与氧化钇层(编号608)之间。然而,如可从图6C看出,阳极化层不提供铝基座的一致覆盖。最 后,编号610识别涂覆材料。涂覆材料在氧化钇层上方形成保形层,如可在图6C中清楚地看 出。
[0092]图6A中的区域600b对应于开口的侧壁。图6D中展示区域600b的放大图。此图清楚 地展示氧化钇层(编号608)的厚度在开口更深处快速地退落。此外,氧化钇层具有非常粗糙 表面。尽管存在氧化钇层的此不平均厚度及表面粗糙度,但涂层(编号610)继续提供保形覆 盖。保形覆盖可更好地在图6E中所呈现的区域620的放大图中看出。
[0093] 图6A中的区域600c到600e对应于从内部腔侧通向开口的入口。这些区域是隐藏的 且对于视线沉积技术通常无法接达。图6F中展示区域600c的放大图,图6G中展示区域600d 的放大图,及最后,图6H中展示区域600e的放大图。如所预期,在这些区域中存在非常少(如 果有的话)氧化钇。然而,甚至在这些隐藏区域中,涂覆材料仍继续提供对铝阳极化的保形 保护。对于具有铝基座、阳极化涂层及等离子体沉积氧化钇层的静电卡盘实现类似测试结 果。
[0094]在另一实验中,将涂覆材料施加到裸错表面上或(更特定来说)施加到经珠喷击 (bead-blasted)铝表面上。在此实验中测试具有不同设计开口(即,两阶梯式开口)的喷头。 确定涂覆材料再次在所检查的整个复杂表面上方形成均匀且保形层。涂层包含AlOx-SiOy 纳米复合材料。首先使用垂直浸涂以l〇〇mm/min浸入与取出线性速度施加涂层。后续步骤包 含以10Hz振动及面向上以300RPM第一次旋转,后续接着面向下以500RPM第二次旋转。在对 流炉中执行固化达30分钟。
[0095]图7A中以编号700b到70(^识别的所述表面的几个区域在图7B到7E中展示为放大 图且参考那些图进行更详细描述。特定来说,区域700b到700d对应于通向邻近于顶表面的 开口的入口。图7B中展示区域700b的放大图,图7c中展示区域700c的放大图,且图7D中展示 区域700d的放大图。尽管存在表面粗糙度,但在这些区域中的每一者中仍形成涂覆材料的 保形层。此外,区域700e对应于开口的侧壁且其放大图展示于图7E中。即使区域700e不在视 线内且在窄开口内相对较深,但其也接纳涂覆材料的保形层。
[0096] 结论
[0097] 虽然出于理解清楚的目的而以一些细节描述前述概念,但将显而易见,可在所附 权利要求书的范围内实践特定改变及修改。应注意,存在实施所述工艺、系统及装置的许多 替代方式。因此,本发明实施例应视为说明性的而非限定性的。
【主权项】
1. 一种用于沉积涂覆材料的方法,所述方法包括: 将涂覆材料的初始层沉积于部件的表面的至少一部分上; 使用第一组工艺条件再分配所述初始层中的所述涂覆材料以形成经修改层,所述第一 组工艺条件包括使所述部件同时旋转及振动;及 使用第二组工艺条件再分配所述经修改层中的所述涂覆材料,所述第二组工艺条件包 括使所述部件同时旋转及振动, 其中与使用所述第二组工艺条件再分配所述涂覆材料相比,使用所述第一组工艺条件 再分配所述涂覆材料形成作用于所述涂覆材料上的离心力与惯性力的不同组合。2. 根据权利要求1所述的方法,其中在使用所述第一组工艺条件再分配所述涂覆材料 时使所述部件沿着第一轴且沿着第二轴同时振动,且其中所述第一轴不平行于所述第二 轴。3. 根据权利要求2所述的方法,其中所述第一轴正交于所述第二轴。4. 根据权利要求2所述的方法,其中使用第一频率使所述部件沿着所述第一轴振动,其 中使用第二频率使所述部件沿着所述第二轴振动,且其中所述第一频率不同于所述第二频 率。5. 根据权利要求2所述的方法,其中使用第一频率使所述部件沿着所述第一轴振动,其 中使用第二频率使所述部件沿着所述第二轴振动,其中所述第一频率与所述第二频率相 同,且其中沿着所述第一轴的振动的振动循环相对于沿着所述第二轴的振动的振动循环偏 移。6. 根据权利要求1所述的方法,其进一步包括在沉积所述初始层之前,将活化溶液安置 于所述部件的所述表面上。7. 根据权利要求6所述的方法,其中将所述活化溶液安置于所述表面上包括:在将所述 部件的所述表面浸入到所述活化溶液中的同时使所述部件振动及旋转。8. 根据权利要求1所述的方法,其进一步包括确定所述第一组工艺条件及所述第二组 工艺条件,其中在所述第一组工艺条件中所述部件相对于旋转轴的定向不同于在所述第二 组工艺条件中所述部件相对于旋转轴的定向。9. 根据权利要求1所述的方法,其中基于所述部件的计算机辅助设计CAD而执行确定所 述第一组工艺条件及所述第二组工艺条件。10. 根据权利要求1所述的方法,其中在沉积所述初始层之后且在再分配所述初始层中 的所述涂覆材料之前,所述表面的至少某一部分保持未被所述涂覆材料覆盖。11. 根据权利要求1所述的方法,其中所述涂覆材料为触变性的。12. 根据权利要求1所述的方法,其中所述表面的覆盖有所述涂覆材料的所述部分在再 分配所述初始层中的所述涂覆材料期间增加。13. 根据权利要求1所述的方法,其中所述经修改层的厚度比所述初始层的厚度更均 匀。14. 根据权利要求1所述的方法,其中所述第一组工艺条件引起在再分配所述初始层中 的所述涂覆材料期间可对所述涂覆材料操作的一或多种重力或气动力。15. 根据权利要求1所述的方法,其中所述第一组工艺条件中的振动频率不同于所述第 二组工艺条件中的振动频率。16. 根据权利要求1所述的方法,其进一步包括在再分配所述初始层中的所述涂覆材料 之后且在再分配所述经修改层中的所述涂覆材料之前,将额外涂覆材料沉积到所述部件的 所述表面的至少所述部分。17. 根据权利要求16所述的方法,其中所述额外涂覆材料比所述涂覆材料更具粘性。18. 根据权利要求1所述的方法,其中进一步包括使所述表面上的所述涂覆材料固化。19. 根据权利要求18所述的方法,其中在使所述部件同时旋转及振动的同时执行固化。20. 根据权利要求18所述的方法,其中在使所述涂覆材料固化期间波长或强度中的至 少一者被改变。
【文档编号】B05D1/18GK105873686SQ201480071815
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年10月16日
【发明人】E·赖亚博瓦, V·里亚博夫
【申请人】阿德文尼拉企业有限公司
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