一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置及方法，其裝置包括磁控靶和輔助電極，磁控靶設(shè)于基材的一側(cè)或兩側(cè)，磁控靶的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置輔助電極。其方法是在基材一側(cè)設(shè)置磁控靶，在磁控靶外側(cè)設(shè)置輔助電極，磁控靶對(duì)基材進(jìn)行濺射鍍膜時(shí)，通過(guò)輔助電極實(shí)施正偏壓，利用異性相吸的原理，將濺射過(guò)程中產(chǎn)生的電子吸附到輔助電極表面，減少電子對(duì)基材表面的轟擊，降低基材的溫升，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的低溫沉積。本發(fā)明可克服電子轟擊對(duì)基材表面溫升的影響，防止不耐溫材料沉積過(guò)程中出現(xiàn)起皺折、拉伸、變形等缺陷，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，由于可長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行低溫沉積膜層，不僅能提高生產(chǎn)效率，鍍膜設(shè)備中也可省去冷卻機(jī)構(gòu)的設(shè)置，降低生產(chǎn)成本，加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【專利說(shuō)明】
一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及磁控濺射鍍膜技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]低溫沉積的磁控濺射方法適用于PET、亞克力、布料等不耐高溫材料的鍍膜加工，目前應(yīng)用較少。傳統(tǒng)的磁控濺射鍍膜工藝中，濺射沉積過(guò)程中，被鍍基片的溫度升高來(lái)源主要有兩個(gè)方面，一個(gè)是磁控靶工作時(shí)產(chǎn)生的靶材表面熱輻射，另一個(gè)是因?yàn)榈入x子體中的電子轟擊基材表面而產(chǎn)生溫升。雖然部分電子受正交電磁場(chǎng)的束縛只能在其能量將要耗盡時(shí)才能沉積在基片上，但不是所有電子都能受到正交電磁場(chǎng)的束縛，在磁極軸線處因?yàn)殡妶?chǎng)與磁場(chǎng)平行，部分電子將直接飛向基片，從而使得被鍍基片的溫度升高。在實(shí)際的生產(chǎn)加工中，溫升對(duì)于不耐溫的材料會(huì)導(dǎo)致起皺折、拉伸、變形等缺陷，尤其對(duì)于需長(zhǎng)時(shí)間鍍膜的工藝，產(chǎn)品缺陷更為嚴(yán)重。另外，由于磁控濺射過(guò)程中產(chǎn)生的熱量較高，鍍膜設(shè)備中往往需要增設(shè)冷卻機(jī)構(gòu)，設(shè)備成本較高，不利于產(chǎn)品加工成本的控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可有效減少電子轟擊對(duì)基材溫升的影響，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的低溫沉積鍍膜。
[0004]本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過(guò)上述裝置實(shí)現(xiàn)的低溫沉積磁控濺射鍍膜方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置，包括磁控靶和輔助電極，磁控靶設(shè)于基材的一側(cè)或兩側(cè)，磁控靶的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置輔助電極。在磁控靶對(duì)基材進(jìn)行濺射鍍膜的過(guò)程中，通過(guò)輔助電場(chǎng)約束電子運(yùn)動(dòng)，壓縮了等離子體的高度，促使電子遠(yuǎn)離被鍍的基材，從而減少了電子轟擊對(duì)基片溫升的影響，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間的低溫沉積鍍膜。
[0006]所述磁控靶為一組或多組，磁控靶有多組時(shí)，位于基材同一側(cè)的多組磁控靶沿基材表面并排分布。
[0007]所述磁控靶為平面靶或圓柱靶，磁控靶的電源可采用直流電源、中頻電源或射頻電源等。磁控靶內(nèi)設(shè)有多個(gè)并排分布的磁鐵，各磁鐵設(shè)于磁控靶的靶材一側(cè)，同一磁控靶內(nèi)，相鄰兩個(gè)磁鐵之間同一端的磁極相反。
[0008]所述輔助電極為水冷式結(jié)構(gòu)，且輔助電極外接電源。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述基材為柔性卷材，基材通過(guò)水冷鼓和導(dǎo)輥進(jìn)行輸送，水冷鼓兩側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)輥，磁控靶設(shè)于水冷鼓外側(cè)。
[0010]作為另一種優(yōu)選方案，所述基材為直線式片材，基材的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有磁控靶，基材的同一側(cè)設(shè)有一組或多組磁控靶；當(dāng)基材的同一側(cè)設(shè)有多組磁控靶時(shí)，磁控靶和輔助電極交替布置，且每個(gè)磁控靶的一側(cè)或兩側(cè)均設(shè)有輔助電極。
[0011 ]通過(guò)上述裝置實(shí)現(xiàn)一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，具體是:在基材一側(cè)設(shè)置磁控靶，并在磁控靶外側(cè)設(shè)置輔助電極，磁控靶對(duì)基材進(jìn)行濺射鍍膜時(shí)，通過(guò)輔助電極實(shí)施正偏壓，利用異性相吸的原理，將濺射過(guò)程中產(chǎn)生的電子吸附到輔助電極表面，減少電子對(duì)基材表面的轟擊，降低基材的溫升，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的低溫沉積。
[0012]所述磁控靶對(duì)基材進(jìn)行濺射鍍膜時(shí)，每組磁控靶單獨(dú)形成一個(gè)濺射區(qū)域，磁控靶兩側(cè)的輔助電極分別位于相應(yīng)濺射區(qū)域的兩側(cè)。
[0013]所述磁控靶和輔助電極在基材的同一側(cè)交替布置時(shí)，位于兩個(gè)磁控靶之間的輔助電極吸附相鄰兩個(gè)濺射區(qū)域中的電子。
[0014]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果:
[0015]本低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置是在現(xiàn)有的磁控濺射鍍膜裝置上進(jìn)行改進(jìn)的，主要是通過(guò)在磁控靶外側(cè)增設(shè)輔助電極，通過(guò)輔助電場(chǎng)約束電子運(yùn)動(dòng)，壓縮了等離子體的高度，促使電子遠(yuǎn)離被鍍基片，從而減少了電子轟擊對(duì)基片溫升的影響，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間的低溫沉積鍍膜。一方面，對(duì)于不耐高溫的基材來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可克服電子轟擊對(duì)基材表面溫升的影響，防止不耐溫材料沉積過(guò)程中出現(xiàn)起皺折、拉伸、變形等缺陷，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。
[0016]另一方面，本低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置及方法也可應(yīng)用于耐高溫基材(如玻璃等)，由于可長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行低溫沉積膜層，不僅能有效提高生產(chǎn)效率，鍍膜設(shè)備中也可省去冷卻機(jī)構(gòu)的設(shè)置，降低生產(chǎn)成本，加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為本低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖5為本低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6為本低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]上述各圖中，I為磁控革El，2為輔助電極，3為水冷鼓，4為導(dǎo)棍，5為基材。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0025]實(shí)施例1
[0026]本實(shí)施例的低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置應(yīng)用于柔性卷材的單面鍍膜，基材通過(guò)水冷鼓和導(dǎo)輥進(jìn)行輸送，水冷鼓兩側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)輥，磁控靶設(shè)于水冷鼓外側(cè)。如圖1所示，低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置包括磁控靶和輔助電極，磁控靶設(shè)于基材的外側(cè)，磁控靶兩側(cè)分別設(shè)置輔助電極。在磁控靶對(duì)基材進(jìn)行濺射鍍膜的過(guò)程中，通過(guò)輔助電場(chǎng)約束電子運(yùn)動(dòng)，壓縮了等離子體的高度，促使電子遠(yuǎn)離被鍍的基材，從而減少了電子轟擊對(duì)基片溫升的影響，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間的低溫沉積鍍膜。
[0027]磁控靶數(shù)量為一組。磁控靶可為平面靶或圓柱靶，磁控靶的電源可采用直流電源、中頻電源或射頻電源等。磁控靶內(nèi)設(shè)有多個(gè)并排分布的磁鐵，各磁鐵設(shè)于磁控靶的靶材一側(cè)，同一磁控靶內(nèi)，相鄰兩個(gè)磁鐵之間同一端的磁極相反。
[0028]輔助電極為水冷式結(jié)構(gòu)，且輔助電極外接電源。
[0029]通過(guò)上述裝置實(shí)現(xiàn)一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，具體是:在基材一側(cè)設(shè)置磁控靶，并在磁控靶外側(cè)設(shè)置輔助電極，磁控靶對(duì)基材進(jìn)行濺射鍍膜時(shí)，通過(guò)輔助電極實(shí)施正偏壓，利用異性相吸的原理，將濺射過(guò)程中產(chǎn)生的電子吸附到輔助電極表面，減少電子對(duì)基材表面的轟擊，降低基材的溫升，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的低溫沉積。
[0030]實(shí)施例2
[0031]本實(shí)施例的低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置應(yīng)用于柔性卷材的單面鍍膜，基材通過(guò)水冷鼓和導(dǎo)輥進(jìn)行輸送，水冷鼓兩側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)輥，磁控靶設(shè)于水冷鼓外側(cè)。與實(shí)施例1相比較，其不同之處在于:如圖2所示，磁控靶的數(shù)量為兩組，每組磁控靶配有兩個(gè)輔助電極，分別設(shè)于磁控靶的兩側(cè)。
[0032]通過(guò)上述裝置實(shí)現(xiàn)一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，具體是:在基材一側(cè)設(shè)置磁控靶，并在磁控靶外側(cè)設(shè)置輔助電極，磁控靶對(duì)基材進(jìn)行濺射鍍膜時(shí)，通過(guò)輔助電極實(shí)施正偏壓，利用異性相吸的原理，將濺射過(guò)程中產(chǎn)生的電子吸附到輔助電極表面，減少電子對(duì)基材表面的轟擊，降低基材的溫升，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的低溫沉積。磁控靶對(duì)基材進(jìn)行濺射鍍膜時(shí)，每組磁控靶單獨(dú)形成一個(gè)濺射區(qū)域，磁控靶兩側(cè)的輔助電極分別位于相應(yīng)濺射區(qū)域的兩側(cè)。
[0033]實(shí)施例3
[0034]本實(shí)施例的低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置應(yīng)用于柔性卷材的單面鍍膜，基材通過(guò)水冷鼓和導(dǎo)輥進(jìn)行輸送，水冷鼓兩側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)輥，磁控靶設(shè)于水冷鼓外側(cè)。與實(shí)施例1相比較，其不同之處在于:如圖3所示，磁控靶的數(shù)量為三組，每組磁控靶配有兩個(gè)輔助電極，分別設(shè)于磁控靶的兩側(cè)。
[0035]通過(guò)上述裝置實(shí)現(xiàn)一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，具體是:在基材一側(cè)設(shè)置磁控靶，并在磁控靶外側(cè)設(shè)置輔助電極，磁控靶對(duì)基材進(jìn)行濺射鍍膜時(shí)，通過(guò)輔助電極實(shí)施正偏壓，利用異性相吸的原理，將濺射過(guò)程中產(chǎn)生的電子吸附到輔助電極表面，減少電子對(duì)基材表面的轟擊，降低基材的溫升，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的低溫沉積。磁控靶對(duì)基材進(jìn)行濺射鍍膜時(shí)，每組磁控靶單獨(dú)形成一個(gè)濺射區(qū)域，磁控靶兩側(cè)的輔助電極分別位于相應(yīng)濺射區(qū)域的兩側(cè)。
[0036]實(shí)施例4
[0037]本實(shí)施例的低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置應(yīng)用于小面積的片材單面鍍膜。如圖4所示，低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置包括磁控靶和輔助電極，磁控靶設(shè)于基材的下方，磁控靶兩側(cè)分別設(shè)置輔助電極。在磁控靶對(duì)基材進(jìn)行濺射鍍膜的過(guò)程中，通過(guò)輔助電場(chǎng)約束電子運(yùn)動(dòng)，壓縮了等離子的高度，促使電子遠(yuǎn)離被鍍的基材，從而減少了電子轟擊對(duì)基片溫升的影響，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間的低溫沉積鍍膜。
[0038]磁控靶數(shù)量為一組。磁控靶可為平面靶或圓柱靶，磁控靶的電源可采用直流電源、中頻電源或射頻電源等。磁控靶內(nèi)設(shè)有多個(gè)并排分布的磁鐵，各磁鐵設(shè)于磁控靶的靶材一側(cè)，同一磁控靶內(nèi)，相鄰兩個(gè)磁鐵之間同一端的磁極相反。
[0039]輔助電極為水冷式結(jié)構(gòu)，且輔助電極外接電源。
[0040]通過(guò)上述裝置實(shí)現(xiàn)一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，具體是:在基材一側(cè)設(shè)置磁控靶，并在磁控靶外側(cè)設(shè)置輔助電極，磁控靶對(duì)基材進(jìn)行濺射鍍膜時(shí)，通過(guò)輔助電極實(shí)施正偏壓，利用異性相吸的原理，將濺射過(guò)程中產(chǎn)生的電子吸附到輔助電極表面，減少電子對(duì)基材表面的轟擊，降低基材的溫升，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的低溫沉積。
[0041 ] 實(shí)施例5
[0042]本實(shí)施例的低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置應(yīng)用于大面積的直線式片材的雙面鍍膜。與實(shí)施例4相比較，其不同之處在于:如圖5所示，磁控靶的數(shù)量為兩組，分別設(shè)于基材的兩側(cè)，每組磁控靶配有兩個(gè)輔助電極，分別設(shè)于磁控靶的兩側(cè)。
[0043]通過(guò)上述裝置實(shí)現(xiàn)一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，具體是:在基材一側(cè)設(shè)置磁控靶，并在磁控靶外側(cè)設(shè)置輔助電極，磁控靶對(duì)基材進(jìn)行濺射鍍膜時(shí)，通過(guò)輔助電極實(shí)施正偏壓，利用異性相吸的原理，將濺射過(guò)程中產(chǎn)生的電子吸附到輔助電極表面，減少電子對(duì)基材表面的轟擊，降低基材的溫升，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的低溫沉積。磁控靶對(duì)基材進(jìn)行濺射鍍膜時(shí)，每組磁控靶單獨(dú)形成一個(gè)濺射區(qū)域，磁控靶兩側(cè)的輔助電極分別位于相應(yīng)濺射區(qū)域的兩側(cè)。
[0044]實(shí)施例6
[0045]本實(shí)施例的低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置應(yīng)用于大面積的直線式片材的雙面鍍膜。與實(shí)施例4相比較，其不同之處在于:如圖6所示，磁控靶的數(shù)量為四組，分別設(shè)于基材的兩側(cè)，位于基材同一側(cè)的兩組磁控靶沿基材表面并排分布，且磁控靶和輔助電極交替布置，基材同一側(cè)的兩組磁控靶外側(cè)設(shè)有輔助電極。
[0046]通過(guò)上述裝置實(shí)現(xiàn)一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，具體是:在基材一側(cè)設(shè)置磁控靶，并在磁控靶外側(cè)設(shè)置輔助電極，磁控靶對(duì)基材進(jìn)行濺射鍍膜時(shí)，通過(guò)輔助電極實(shí)施正偏壓，利用異性相吸的原理，將濺射過(guò)程中產(chǎn)生的電子吸附到輔助電極表面，減少電子對(duì)基材表面的轟擊，降低基材的溫升，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的低溫沉積。磁控靶對(duì)基材進(jìn)行濺射鍍膜時(shí)，每組磁控靶單獨(dú)形成一個(gè)濺射區(qū)域，磁控靶兩側(cè)的輔助電極分別位于相應(yīng)濺射區(qū)域的兩側(cè)，位于兩個(gè)磁控靶之間的輔助電極吸附相鄰兩個(gè)濺射區(qū)域中的電子。
[0047]如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；即凡依本
【發(fā)明內(nèi)容】
所作的均等變化與修飾，都為本發(fā)明權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置，其特征在于，包括磁控靶和輔助電極，磁控靶設(shè)于基材的一側(cè)或兩側(cè)，磁控靶的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置輔助電極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置，其特征在于，所述磁控靶為一組或多組，磁控靶有多組時(shí)，位于基材同一側(cè)的多組磁控靶沿基材表面并排分布。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置，其特征在于，所述磁控靶為平面革El或圓柱革El，磁控革El內(nèi)設(shè)有多個(gè)并排分布的磁鐵，各磁鐵設(shè)于磁控革El的革El材一側(cè)，同一磁控靶內(nèi)，相鄰兩個(gè)磁鐵之間同一端的磁極相反。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置，其特征在于，所述輔助電極為水冷式結(jié)構(gòu)，且輔助電極外接電源。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置，其特征在于，所述基材為柔性卷材，基材通過(guò)水冷鼓和導(dǎo)輥進(jìn)行輸送，水冷鼓兩側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)輥，磁控靶設(shè)于水冷鼓外側(cè)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置，其特征在于，所述基材為直線式片材，基材的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有磁控靶，基材的同一側(cè)設(shè)有一組或多組磁控靶;當(dāng)基材的同一側(cè)設(shè)有多組磁控靶時(shí)，磁控靶和輔助電極交替布置，且每個(gè)磁控靶的一側(cè)或兩側(cè)均設(shè)有輔助電極。7.根據(jù)權(quán)利要求1?6任一項(xiàng)所述裝置實(shí)現(xiàn)一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，其特征在于，在基材一側(cè)設(shè)置磁控靶，并在磁控靶外側(cè)設(shè)置輔助電極，磁控靶對(duì)基材進(jìn)行濺射鍍膜時(shí)，通過(guò)輔助電極實(shí)施正偏壓，利用異性相吸的原理，將濺射過(guò)程中產(chǎn)生的電子吸附到輔助電極表面，減少電子對(duì)基材表面的轟擊，降低基材的溫升，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的低溫沉積。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，其特征在于，所述磁控靶對(duì)基材進(jìn)行濺射鍍膜時(shí)，每組磁控靶單獨(dú)形成一個(gè)濺射區(qū)域，磁控靶兩側(cè)的輔助電極分別位于相應(yīng)濺射區(qū)域的兩側(cè)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，其特征在于，所述磁控靶和輔助電極在基材的同一側(cè)交替布置時(shí)，位于兩個(gè)磁控靶之間的輔助電極吸附相鄰兩個(gè)濺射區(qū)域中的電子。
【文檔編號(hào)】C23C14/56GK105986236SQ201610494891
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】朱文廓, 朱剛勁, 朱剛毅
【申請(qǐng)人】廣東騰勝真空技術(shù)工程有限公司