专利名称：旋转磁控柱状多弧源-平面磁控溅射源离子镀膜机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种旋转磁控柱状多弧源和平面磁控溅射源离子镀膜机。属于等离子体表面气相沉积技术。应用于机械、宇航、首饰、建筑装璜件等领域，尤其适用于镀仿金装饰层。
现有技术中，如CN90226142.的特点是在一台等离子体镀膜设备中央安装同轴柱状磁控溅射源，在镀膜室壁上安装多个小型多弧蒸发源。是复合源型多弧离子镀膜机。目的在于，既可以只开动多弧源，进行高温镀膜，又可以只开动同轴磁控溅射源，进行低温镀膜。或者同时开动两种弧源，镀两种不同材质的多层膜或合金膜。这种离子镀膜机可以实现一机多用。但这种镀膜机在镀膜室壁上安装的是直径为60mm左右的小弧源，沿工件转架高度的镀膜厚度均匀性差；用两种复合源镀多层膜时，如先用小型多弧源镀氮化钛膜，再用柱状磁控溅射靶镀K金膜，以获得氮化钛加金复合精饰层时，由于采用贵重金属制作柱状靶材，成本太高。
现有技术中，如我国从美国Vav Tec公司引进的离子镀膜机，在镀膜室内安装两个矩形平面大弧源，两个矩形弧源靶材均为钛板，弧源靶面相对安装。还安装两个矩形平面磁控溅射源，两个平面磁控溅射源的靶材均为K金板，溅射源靶面相对安装。工件在两个弧源、两个溅源之间作公转运动。先开启多弧源镀氮化钛膜，然后开启磁控溅射源镀K金膜。虽然两个弧源和两个溅射源的长度相等，但由于两种源均安装在镀膜室内，而且多弧源的两个靶面之间、溅射源的两个靶面之间的距离很近，镀膜机内的空间利用率低，工件装载量小，生产效率低。
本实用新型的目的是提供一种旋转磁控柱状多弧源-平面磁控溅射源离子镀膜机，是一种新型复合源离子镀膜机。它可以沉积多层膜或合金膜，尤其适于镀氮化钛加K金精饰层。
本实用新型是这样实现的在镀膜室中央安装旋转磁控柱状多弧源，在镀膜室侧壁上安装平面磁控溅射源。由镀膜室(1)、磁控溅射电源(2)、平面磁控溅射源(3)、工件转架(4)、旋转磁控柱状弧源(5)、弧源电源(6)、进气系统(7)、烘烤加热源(8)、工件偏压电源(9)、真空系统(10)、引弧针系统(11)组成。
以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明。
附图为旋转磁控柱状多弧源-平面磁控溅射源离子镀膜机设备结构实施例简图。在图中，镀膜机为立式结构。在镀膜室(1)顶部的中央安装旋转磁控柱状弧源(5)。柱弧直径50-100mm，长度200-2000mm。用管状材料做靶材、靶管内安装与柱弧靶平行的数根永磁体，永磁体在靶管内做旋转运动弧斑与柱弧等长，呈条形或螺旋线形，并沿柱弧靶面扫描，向360°方向镀膜。镀膜厚度均匀区大、结构简单、操作简便。平面磁控溅射源(3)和旋转磁控柱状多弧源(5)的长度相等。平面磁控溅射源(3)的靶材可以是直接水冷，也可以是间接水冷；可以是整体靶材，也可以是拼装靶材；可以是纯金属靶材，也可以是合金靶材。以镀氮化钛加K金复合精饰层为例，旋转磁控柱状多弧源(5)的靶材用钛管，安装在镀膜室(1)顶部的中央，平面磁控溅射源(3)安装在镀膜室(1)的侧壁上。工件在旋转磁控柱状多弧源和平面磁控溅射源之间做公自转运动。进气系统(7)安装在镀膜室(1)的顶部。在靠近镀膜室(1)侧壁的位置安装烘烤加热源(8)。真空系统(10)安装在镀膜室(1)的底部。在镀膜过程中，首先将镀膜室的真空度抽至7×10Pa，工件进行烘烤加热，开动工件转动机构，工件施加50-1000V负偏压，通入氩气，当真空度为1Pa-3Pa时，对工件进行氩离子轰击净化。然后用引弧针引燃旋转磁控柱状多弧源，对工件进行离子烘击净化和加热，改通氮气便可沉积氮化钛涂层，再启动平面磁控溅射源沉积K金层，可以获得氮化钛加K金复合精饰层。与现有技术相比，本实用新型具有设备结构简单、K金靶成份易调整、色泽好控制，成本低廉、镀膜室装载量大、生产效率高等优点。
本实用新型旋转磁控柱状多弧源-平面磁控溅射离子镀膜机的结构可以是立式钟罩型、立式开门型、立式开盖型、也可以是卧式一端开门型或两端开门型。真空系统可以安装在镀膜室的底部、顶部或侧壁。
权利要求1.一种旋转磁控柱状多弧源-平面磁控溅射源离子镀膜机，由镀膜室(1)、磁控溅射电源(2)、平面磁控溅射源(3)、工件转架(4)、旋转磁控柱状多弧源(5)、弧源电源(6)、进气系统(7)、烘烤加热源(8)、工件偏压电源(9)、真空系统(10)、引弧针系统(11)组成，其特征在于，在镀膜室中央安装旋转磁柱控状多弧源，在镀膜室侧壁上安装平面磁控溅射源。
2.根据权利要求1.所述的旋转磁控柱状多弧源-平面磁控溅射源离子镀膜机，其特征在于，所采用的旋转磁控柱状多弧源(5)，柱弧直径50-100mm，长度200-2000mm，用管状材料做靶材，靶管中安装与柱弧靶平行的数根永磁体，永磁体在靶管内做旋转运动，弧斑和柱弧等长，呈条形或螺旋线形，并沿柱弧靶面扫描，向360°方向镀膜。
3.根据权利要求1.所述的旋转磁控柱状多弧源-平面磁控溅射源离子镀膜机，其特征在于，在镀膜室壁上安装的平面磁控溅射源的靶材可以是直接水冷，也可以是间接水冷；可以是整体靶材，也可以是拼装靶材；可以是纯金属靶材，也可以是合金靶材。
4.根据权利要求1.所述的旋转磁控柱状多弧源-平面磁控溅射源离子镀膜机，其特征在于，旋转磁控柱状多弧源和平面磁控溅射源所采用的两种靶材，可以是同一种材料，也可以是不同的材料。
5.根据权利要求1.所述的旋转磁控柱状多弧源-平面磁控溅射源离子镀膜机，其特征在于，在镀氮化钛加K金复合精饰层时，先用旋转磁控柱状多弧源镀氮化钛，再用平面磁控溅射源镀K金层。
6.根据权利要求1.所述的旋转磁控柱状多弧源-平面磁控溅射源离子镀膜机，其特征在于，镀膜机的结构可以是钟罩型、立式开门型、立式开盖型、卧式一端开门型或两端开门型。
专利摘要本实用新型是一种旋转磁控柱状多弧源-平面磁控溅射源离子镀膜机。属于等离子体表面气相沉积技术。在镀膜室中央安装旋转磁控柱状多弧源，在镀膜室的侧壁安装平面磁控溅射源。主要由镀膜室、磁控溅射电源、平面磁控溅射源、工件转架、旋转磁控柱状多弧源、弧源电源、进气系统、烘烤加热源、工件偏压电源、真空系统、引弧针系统组成。可以沉积多层膜、合金膜，尤其在镀氮化钛加K金复合精饰层时，具有结构简单、操作简便、装载量大、K金色泽容易调整、成本低等优点。
文档编号C23C14/35GK2233931SQ9522624
公开日1996年8月28日 申请日期1995年11月22日 优先权日1995年11月22日
发明者王福贞 申请人:王福贞