[发明专利]用于进行高效低温涂覆的涂覆设备

说明书

本发明涉及涂覆设备，包括用于进行真空涂覆过程的真空涂覆室，所述真空涂覆室包括：一个或多个被冷却室壁(1)，其具有内侧(1b)和被冷却侧(1a)；保护屏蔽部件，其作为一个或多个遮挡所述一个或多个被冷却室壁(1)的内侧(1b)的表面的至少一部分的可移除屏蔽板(2)布置在该室内，其中，至少一个可移除屏蔽板(2)相对于被所述可移除屏蔽板(2)遮挡的被冷却室壁(1)的内侧(1b)的表面形成间隙(8)地安放，其中，多个导热机构(9)以对应于被所述可移除屏蔽板(2)遮挡的被冷却室壁(1)的内侧(1b)的整个表面的至少一部分的程度填充该间隙(8)地布置，其中该导热机构(9)允许在所述可移除屏蔽板(2)与各自所遮挡的被冷却室壁(1)之间的导热传递。

本发明涉及涂覆设备，其具有允许从涂覆室内部至外部的提高的散热的布置，从而可以进行高效低温涂覆过程。

背景技术

作为真空涂覆室用于进行真空涂覆过程的真空室通常配备有可移除保护屏蔽部件，它们覆盖真空涂覆室壁的内表面地布置，从而这些屏蔽部件能保护所覆盖的内表面在涂覆过程中被无意涂覆。

当涂覆室壁的内表面不可避免地在涂覆过程中被涂覆时，可能出现涂层累积，并且在这些条件下所制造的涂覆产品的涂层质量可能受到影响。这可能发生例如是因为由累积涂层的不可控的脱层造成的涂覆污染。也可能的是在涂覆过程中的不希望的条件变化导致了不足的涂层性能，造成这一情况的原因例如可能是：非传导性材料制造的涂层之累积所招致的电弧。

这种保护屏蔽部件的使用牵涉到明显的优点。主要优点是保护屏蔽部件的表面被涂覆而不是涂覆室壁的内表面。这样一来，可以在一个或多个涂覆过程之后从涂覆室取出保护屏蔽部件并且以容易的方式去除沉积在保护屏蔽部件表面的涂层，例如通过使用已知的化学或机械剥离法例如喷砂。

图1示出被用作真空涂覆室的传统的真空室(1)，其包括这种保护屏蔽部件且被设计用于进行涂覆过程。

被用于进行涂覆过程的典型的真空涂覆技术例如是物理气相沉积(PVD)技术(例如磁控溅射(MS)、高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)-也称为高功率脉冲化磁控溅射(HPPMS)、电弧蒸发(ARC))以及等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术-也称为等离子体辅助化学沉积(PACVD)技术，只提到其中几种最常用真空涂覆技术。这些技术通常给基材或待涂覆基材带来一定热负荷。这种特定热负荷主要取决于等离子体性能和沉积速率。

因为所有这些上述的真空涂覆技术发生在一般是0.1帕至10帕的压力范围，故自一个或多个待涂覆基材至其它表面或安放在室内的其它物体的散热的主要机制限于热辐射。

图1中的真空涂覆室包括室壁1，其具有被水冷以调节过程温度的外侧。此真空涂覆室还包括设计成屏蔽板2的保护屏蔽部件，这些屏蔽板设置在真空涂覆室内部以遮挡室壁1的内侧1b的表面。屏蔽板2可移除地设置在室内以允许从室内取出并执行喷砂处理以移除已在涂覆过程中沉积在屏蔽板2上的涂层。

屏蔽板2相对于室壁1的内表面1b形成间隙8地安放。

间隙所包含的空间在涂覆过程中处于真空下。由此，压力通常可以在极高真空(1×10^-10帕)与10帕之间变化。因此，换热最可能通过辐射进行。因此缘故，所牵涉的辐射表面的辐射率性能扮演了关于该空间内的换热的主要角色。

图1未示出辐射加热器，但真空涂覆室也可以包括一个或多个辐射加热器，其可被用作热源以将热输入该室以加热待涂覆的基材3。

图1中的涂覆室例如可以包括一个或多个涂覆源4。涂覆源例如可以是电弧蒸发源或磁控溅射源或任何其它类型的要用于形成涂层的材料源。该材料通常被蒸发或溅射或活化，从而为了执行涂覆过程而产生含材料离子的等离子体或含材料的至少某些成分的离子的等离子体。这样一来，热被产生且被耗散至涂覆室中。

重要的是要考虑如此所产生的热可以被直接传输给安放在室内的待涂覆基材，也会传输给屏蔽板2。