[实用新型]一种强辉光放电沉积类金刚石碳膜设备

说明书

本实用新型属于真空镀膜技术领域，具体涉及一种强辉光放电沉积类金刚石碳膜设备。所述强辉光放电沉积类金刚石碳膜设备包括真空腔体、真空抽气装置、反应气体控制及分配装置、多弧电源；所述真空腔体内设有多弧蒸发源，所述多弧蒸发源的前端设置有多弧挡板；所述真空腔体内设置一辅助阳极。所提供的设备通过采用多弧蒸发源产生并控制高能电子的浓度和能量，多弧挡板用于避免多弧蒸发源产生的大粒子对类金刚石碳膜的影响，采用辅助阳极控制沉积类金刚石碳膜时等离子体的离化率，从而提高膜层沉积速率，光泽度和性能。

技术领域

本实用新型属于真空镀膜技术领域，具体涉及一种强辉光放电沉积类金刚石碳膜设备。

背景技术

一般来说，类金刚石碳基薄膜(DLC)是一类含有金刚石结构(SP3杂化键) 和石墨结构(SP2杂化键)的亚稳非晶态物质，碳原子主要以SP3和SP2杂化键结合。非晶态碳基薄膜一般可以分为含氢碳膜(a-C:H)和不含氢碳膜(a-C) 两类。含氢DLC薄膜中的氢含量在20at.％～50at.％,SP3杂化键的成分小于70％。无氢DLC薄膜中常见的是四面体非晶碳(ta-C)膜。ta-C涂层中以SP³杂化键为主， SP³杂化键的含量一般高于70％。

类金刚石碳膜(DLC)的沉积最早是使用离子束沉积，经过几十年的发展，现在已经成功开发了许多物理气相沉积、化学气相沉积以及液相法制备DLC薄膜的新方法和新技术。

等离子体辅助化学气相沉积(PACVD)制备类金刚石碳膜采用CH₄、C₂H₂等含碳氢的有机气体为碳源,具有表面细腻、光泽度好，硬度高，耐磨性能好等特点，但是在高端装饰镀膜领域，客户对成本控制的很严，要求在保证性能和外观的基础上提高沉积速度。本技术主要解决的问题是提供一种可快速沉积高性能类金刚石碳膜的设备和加工方法。

实用新型内容

基于上述现有技术的缺陷与不足，本实用新型的目的在于提供一种强辉光放电沉积类金刚石碳膜设备，该设备基于等离子体辅助化学气相沉积(PACVD) 技术，通过结构创新设计有效控制多弧蒸发源产生的高能电子和其他粒子在沉积加工中的变化，并且采用辅助阳极以提高沉积速率和膜层性能。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种强辉光放电沉积类金刚石碳膜设备，包括真空腔体、真空抽气装置、反应气体控制及分配装置、多弧电源；所述真空腔体内设有抽真空口、工件转架、多弧蒸发源、磁控溅射靶、若干加热管、若干气体分布管；所述抽真空口设置于所述真空腔体一侧面，所述工件转架设置于所述真空腔体的中间区域，所述加热管和气体分布管均匀布置在工件转架两侧；所述多弧蒸发源设置于真空腔体侧面，所述磁控溅射靶设置于与多弧蒸发源相对的另一侧面；所述多弧蒸发源的前端设置有活动连接的多弧挡板。

进一步的，所述磁控溅射靶前端设置有活动连接的靶材挡板。

进一步的，所述工件转架设置若干用于放置工件的工件挂架，所述工件转架、工件挂架及工件相互之间为非绝缘连接。

进一步的，所述强辉光放电沉积类金刚石碳膜设备还设有工件电源单元，所述工件电源单元包括工件电源和电源模式切换开关组；所述工件电源通过所述电源模式切换开关组进行切换清洗模式或沉积模式；

更进一步的，所述电源模式切换开关组包括负极开关、第一接地开关、正极开关、第二接地开关；所述负极开关一端与所述工件电性连接，另一端与所述工件电源的负极连接；所述第一接地开关一端与所述工件电源的负极连接，另一端接地；所述正极开关一端与所述工件电性连接，另一端与所述工件电源的正极连接；所述第二接地开关一端与所述工件电源的正极连接，另一端接地。