[发明专利]镀膜设备及其电极装置和应用

说明书

本发明提供一种镀膜设备及其电极和应用，用于在基材表面制备薄膜，其中所述镀膜设备包括一腔体、至少一支架以及一供电装置，其中所述腔体具有一腔室，其中所述腔室适于被通入用于制备该薄膜的气体原料，其中所述支架被设置于所述腔室，其中所述支架用于支撑该基材，其中所述腔体作为正极，其中所述支架作为负极，使得所述腔室内的气体在电压作用下定向地朝向所述支架上的所述基材的方向沉积并最终在所述基材的表面形成所述薄膜，以使所述基材能够最大化数量地布置于所述支架，且满足所有的所述基材的镀膜需求。

技术领域

本发明涉及镀膜领域，进一步涉及DLC镀膜设备及其电极装置和应用。

背景技术

等离子体化学气相沉积技术是目前常用的镀膜技术，在电场驱使下，借助等离子体使含有涂层组成原子的气态物质发生化学反应，从而在材料表面沉积涂层。涂层可以赋予材料，诸如，PCB电路板、电子器件、手机、键盘、电脑等良好的物理、化学耐久性；可以增强材料表面的强度，提高材料表面的防刮、防水、耐磨、耐腐蚀和散热等性能，同时使材料表面具有一定的低摩擦性。

随着电子设备的不断更新换代，以智能手机为例，智能手机在不断提高智能化水平的同时，其结构以及硬件设备也在不断变化。目前的5G手机特别是全屏或者全屏曲面手机、柔性屏手机等不但要求高透光性、高硬度耐磨性，还要求耐抗摔性。类金刚石薄膜(Diamond Like Carbon，DLC)是近来兴起的一种以sp3和sp2键的形式结合生成的亚稳态材料，是一种短程有序、长程无序的薄膜。它兼具了金刚石和石墨的优良特性。在力学性能方面，DLC薄膜具有较高的硬度、耐磨；在光学性能方面，透光性好、有增透功能；还具有良好的导热性和生物相容性。在材料表面镀DLC薄膜是满足市场需求的措施之一。

等离子体增强型化学气相沉积真空设备是实现工艺的基础，合理设计设备及其部件是完善工艺的关键。目前的真空镀膜设备通常采用相对设置的正负极两个电极板进行放电以实现制备薄膜，这就导致镀膜设备的腔体空间利用率受到限制，镀膜效率降低，无法最大化数量地布置所有基材；另外电极的不合理设置会造成电场分布和气场分布的不均匀性，在基材表面沉积速率不同，从而影响涂层厚度的差异性。

例如，专利号为CN206916216U公开了一种类金刚石薄膜的沉积设备，包括脉冲直流偏压电源系统和具有真空腔体的沉积壳体，沉积壳体接地且沉积壳体上设有抽真空口和进出货炉门，同时还包括恒流离化装置。恒流离化装置包括设于沉积壳体外的离化电源和设于真空腔体内的两个离化电极，离化电极分别与离化电源电连接，在真空腔体内设置工作转架，脉冲直流偏压电源系统的电源正极接地，负极与工作转架连接。工作转架上装有用于悬挂工件的圆形的挂架。从设备结构来看，其工作转架设计复杂，腔体容量小，无法进行大批量镀膜。

又如，专利号为207845774U公开了一种低氢含量的类金刚石薄膜沉积设备，包括真空腔体、在真空腔体内部设置的呈圆环形的工件转架系统和脉冲直流偏压电源系统，在真空腔体的内侧以真空腔体中心为圆形的45°、135°、225°和315°方向分别设有一平面靶，在真空腔体的内部设置由呈圆形的工件转架，在该工件转架内侧与外侧设置相对的恒流离化装置。由此可见，该工作转架的形状结构以及安装位置对镀膜质量的影响较大，从而对安装的要求较高，成品率较低。

综上所述，为了提高腔体空间利用率和镀膜效率，能同一批次在最大数量的基材表面镀厚度均匀的涂层，实现统一生产，现亟需设计出一种满足需求的结构简单、适用性好、成本低的镀膜设备及其电极装置。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种镀膜设备及其电极装置和应用，其中所述镀膜设备用于在基材表面制备至少一薄膜或者膜层，其中所述镀膜设备满足大批量生产的需求。

本发明的另一个目的在于提供一种镀膜设备及其电极装置和应用，其中所述镀膜设备能够满足最大化数量地布置所述基材，提高了所述镀膜设备的空间利用率，且满足所有的所述基材的镀膜需求，以实现大批量生产。