[发明专利]真空处理装置

说明书

本发明涉及一种真空处理装置(1)，包括：上料系统(10)，构造成将基材(100)送入真空处理装置(1)中；设置在真空腔体(C)内的离子源系统(20)，包括前处理模块、离子注入模块(22)、多弧离子镀沉积模块(23)以及磁控溅射模块(24)，以对基材(100)进行处理；电源系统(30)，为离子源系统(20)中的各个模块提供电力；移动系统(40)，构造成移动基材(100)以使其经过离子源系统(20)中的各个模块；以及下料系统(50)，构造成从真空处理装置(1)取出处理后的基材(100)。这种真空处理装置具有高效率、自动化、低成本的特点，能够实现数量众多的小型多面体块状器件的连续金属化。

技术领域

本发明涉及一种真空处理装置，尤其是适用于多面体小器件的金属化的真空处理装置，其中多面体小器件可用于制造各种微波器件，例如基于高分子树脂或者介质陶瓷的各种小型微波器件。

背景技术

微波器件是指工作在微波波段(即，频率为300MHz~300GHz)的范围内的器件，广泛地应用于发射机、接收机、天线系统、显示器、雷达、通信系统等中。微波器件包括绝缘基材和基材上的金属层，根据设计要求可形成有盲孔、凹槽、通孔或者通槽等特殊结构。绝缘基材的表面及特殊的孔、槽结构需要进行金属化以形成金属层，以便实现导电和信号传输的功能。

在现有技术中，通常采用喷涂或丝印银浆烧结的方法对绝缘基材的表面进行金属化，但是该方法存在效率低、良品率低以及电性能不稳定等问题。特别是在对带有通槽、凹槽、通孔或盲孔等复杂结构的槽壁、槽底、孔壁和孔底进行金属化时，喷涂或丝印银浆工艺容易导致金属层厚度不均匀，影响产品高频电性能或者产品良率，往往需要反复喷涂或滚镀银浆来弥补该缺陷，导致制作流程烦琐、成本较高。此外，当前还采用磁控溅射加电镀的工艺对绝缘基材进行金属化，但是磁控溅射得到的金属层与绝缘基材之间的结合力不足，难以实现该工艺的工业化大规模应用。对于深宽比或厚径比高的通槽、凹槽和孔，磁控溅射加电镀的工艺存在着难以实施金属化的问题。

申请人已有专利披露了离子注入技术对高分子树脂、陶瓷等绝缘材料的金属化以及对3D微波器件的金属化等应用，可以实现多面体小器件的表面金属化，同时满足低损耗、高可靠性、低成本等要求。然而，现有的金属化真空处理装置都是针对卷对卷布置的薄膜状绝缘基材、或者片状/板状的绝缘基材进行连续金属化，但无法对数量众多(例如每月上百万个)的小型多面体块状器件进行连续金属化。为了确保小型器件的高品质和稳定性，要求其制造过程尽可能避免人工接触和操作，并且最大限度地实现自动化生产。因此，为了推广离子注入技术在高频器件金属化领域中的应用，亟需一种高效率、自动化、低成本的真空处理装置，以实现数量众多的小型多面体块状器件的连续金属化。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在的上述问题而做出的，其目的是在于提供一种适用于多面体小器件的金属化的真空处理装置。

在一方面，本发明所涉及的真空处理装置包括：上料系统，构造成将基材送入真空处理装置中；设置在真空腔体内的离子源系统，包括前处理模块、离子注入模块、多弧离子镀沉积模块以及磁控溅射模块，以对基材进行处理；电源系统，为离子源系统中的各个模块提供电力；移动系统，构造成移动基材以使其经过离子源系统中的各个模块；以及下料系统，构造成从真空处理装置取出处理后的基材。本发明的真空处理装置具有高效率、自动化、低成本的特点，能够实现小型多面体块状器件的连续金属化。

可选地，上料系统包括具有一组或多组机械手臂和输送机构的自动上料装置，其构造成将多个基材在夹具上组装成串，再将夹具安装到移动系统上的相应位置。下料系统包括具有一组或多组机械手臂和输送机构的自动下料装置，其构造成将夹具从移动系统卸下，再将处理后的基材从夹具卸下。使用机械手自动上料装置和下料装置既可以减少人为因素对多面体小器件造成的损坏或污染，又可以节省人力和时间，提高装夹上料的工作效率。