[实用新型]真空镀膜弧光辉光协同放电物理气相沉积装置

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种真空镀膜弧光辉光协同放电物理气相沉积(PVD)技术，具体涉及一种真空表面处理设备中一种镀膜工艺应用技术。

(二)背景技术

工业快速发展给赖以生存的环境带来许多危害，随之人类的环保意识增加，传统的表面处理技术如化学电镀将被绿色无污染的真空镀膜技术逐渐代替，而由于现有的真空镀膜技术应用还不能完全胜任取代化学电镀的涂层应用，在大批量产品上如紧固件表面镀制防腐涂层和小型电子元器件上镀制导电膜等，由于化学电镀涂层厚度可达50微米以上及生产量大，能满足特殊的涂层要求及低额的成本投入，而传统真空镀膜技术虽有其优越的特性，但在此方面现今仍是忘尘莫及。

在真空镀膜设备中利用物理气相沉积(PVD)法进行镀制产品的技术，其普遍应用的技术方法有真空蒸镀、真空溅射、真空离子镀。这些技术有其各自的优缺点，为了满足产品的需要，也有发展出利用两种以上方式配合的复合沉积技术。

1.阴极电弧法(Cathode Arc Deposition)国内已由小圆型阴极电弧技术发展到大面积阴极电弧技术及柱型靶阴极电弧技术，主要用于TiAlN等薄膜的制备。

2.磁控溅射法(Magnetron Sputter Plating)近年来，磁控溅射技术一直是国内涂层业的重点发展方向，先后出现了非平衡磁控溅射技术、磁控溅射加辅助离子源技术等，可制备各类薄膜。

3.磁控溅射附加阴极电弧法目前国内已较多采用的技术，可用于多种薄膜的制备。

4.空心阴极附加磁控溅射及阴极电弧法

对于耐蚀膜包括耐磨蚀和耐水腐蚀，则要求膜层既有一定的硬度又有一定的厚度，并且实现快速镀制。对于快速镀制厚膜最好的选择通常是多弧离子镀。多弧镀设备结构简单，容易操作，离化率高，膜层和基体的结合力好，沉积速度快，绕射性好。但采用多弧离子镀制备的涂层颗粒大，表面粗糙度大，膜层致密性较差，这对于耐腐蚀涂层又是致命的缺点。磁控溅射沉积的膜层相比离子镀表面粗糙度小，膜层致密，但磁控溅射的离化率较低一般只有3％，因此膜层结合力较差，沉积速度慢。对于耐腐蚀涂层的真空镀膜除了要求要求膜层结合力好，表面覆盖性好，还要求涂层致密，沉积速度快。在真空镀膜的应用中一种折衷的方案是采用多弧离子镀先打底，制备一层薄膜涂层，然后再用磁控溅射制备一层薄膜，采用这种方案结合了两种方法的优点，但薄膜涂层的应力较大，制备厚的涂层有很大的困难。

(三)发明内容

本实用新型的目的在于提供一种采用离子镀+磁控溅射弧光辉光协同放电气相沉积(arc plating sputtering cement deposition，APSCD)混合薄膜的真空镀膜弧光辉光协同放电物理气相沉积装置。

本实用新型的目的是这样实现的：它包括磁铁1、圆柱靶2、靶面3，磁铁1设置在圆柱靶2上，靶面3设置在圆柱靶2外围。

本实用新型还有这样一些技术特征：

1、所述的磁铁1包括至少一组磁铁，磁铁均匀对称设置在圆柱靶2上。

本实用新型具有高速率沉积，最终涂层厚度可达5-10微米及以上厚度，沉积厚度可控，膜层附着力好，薄膜镀制均匀，单次镀件装载量大，沉积技术的工艺再现性好等特点。本实用新型采用离子镀+磁控溅射弧光辉光协同放电气相沉积(arc plating sputtering cement deposition，APSCD)混合薄膜，即采用一改常用的平面靶及垂直放置的方式，采用多弧圆柱靶水平放在工件篮下方，而圆柱磁控溅射靶水平放置在工件篮上方，多弧圆柱靶水平放在工件篮下方避免靶材上飞溅出来的大的颗粒沉积到工件上，两个不同的靶共放电沉积，一方面利用多弧靶的高离化率提高整个沉积过程的离化率，以增加膜层的结合力，同时在多弧离子镀大颗粒沉积的同时，也沉积磁控溅射的小颗粒沉积，这样提高膜层的致密性。采用这种方式的气相沉积，多弧离子镀的大颗粒和磁控溅射细颗粒形成了一种混凝土式的结构，利用自身技术特殊的成膜原理，能使大批量小型镀件如紧固件除腐涂层和电子元器件的导电涂层应用在真空洁净环境下完成镀膜，能高速率沉积，最终涂层厚度可达5-10微米及以上厚度，沉积厚度可控，薄膜镀制均匀，单次镀件装载量大，沉积技术的工艺再现性好，致使镀件生产效率高和产品质量优异。应用于小型、不规则工件(如陶瓷、玻璃、金属、塑料等)表面镀制装饰膜或是功能膜层，如在小型紧固件表面镀制防腐蚀功能膜，在玻璃、陶瓷表面镀制导层等。

(四)附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

(五)具体实施方式