[发明专利]一种无液滴的等离子体镀膜弧源结构、镀膜系统及镀膜方法

权利要求书

1.一种无液滴的等离子体镀膜弧源结构，其特征在于，包括靶台、靶材、空腔辅助阳极、第一脉冲电源、直流弧电源、第二脉冲电源，所述靶材设于所述靶台表面，所述靶材外侧设有通道，所述空腔辅助阳极设于所述通道中，所述第一脉冲电源的正极与所述空腔辅助阳极电连接，所述第一脉冲电源的负极与所述靶材电连接，在所述第一脉冲电源的作用下，所述空腔辅助阳极产生等离子体，所述直流弧电源的正极外接弧源阳极，所述直流弧电源的负极与所述靶材电连接，所述第二脉冲电源的正极外接弧源阳极，所述第二脉冲电源的负极外接工件形成阴极。

2.如权利要求1所述的无液滴的等离子体镀膜弧源结构，其特征在于，还包括限位环，所述限位环围绕所述靶材设置且与所述靶材之间设有所述通道。

3.如权利要求1所述的无液滴的等离子体镀膜弧源结构，其特征在于，还包括绝缘环，所述靶材对应所述空腔辅助阳极的一侧设置所述绝缘环。

4.如权利要求1所述的无液滴的等离子体镀膜弧源结构，其特征在于，所述空腔辅助阳极包括管道本体，所述管道本体具有空腔且呈环形结构，所述管道本体开设有贯穿部。

5.如权利要求4所述的无液滴的等离子体镀膜弧源结构，其特征在于，所述管道本体上开设若干管孔形成所述贯穿部；

或所述管道本体上开设槽孔形成所述贯穿部。

6.一种等离子体镀膜系统，其特征在于，包括涂层机及安装在所述涂层机的如权利要求1-5任意项所述的等离子体镀膜弧源结构，涂层机提供等离子体镀膜弧源结构进行涂膜的真空腔室，工件位于该真空腔室内，所述直流弧电源的正极外接真空腔室的腔壁以形成所述弧源阳极，所述第二脉冲电源的正极外接真空腔室的腔壁以形成弧源阳极。

7.一种等离子体镀膜方法，其特征在于，采用如权利要求6所述的等离子体镀膜系统实现，其步骤包括：

(1)将等离子体镀膜弧源结构安装在涂层机上，抽真空后往通道内送入工作气体；

(2)开启直流弧电源，使得靶材表面起弧，产生第一等离子体；

(3)开启第一脉冲电源，空腔辅助阳极产生第二等离子体，在第二脉冲电源的作用下，第一等离子体和第二等离子体朝工件运动，在工件上沉积形成涂层。

8.如权利要求7所述的等离子体镀膜方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)之间还包括步骤：

开启第一脉冲电源，在脉冲偏压的电场作用下，空腔辅助阳极产生第二等离子体，开启第二脉冲电源，促使第二等离子体向工件方向运动，对工件进行清洗和蚀刻，完成清洗和蚀刻之后关闭第一脉冲电源。

9.如权利要求7所述的等离子体镀膜方法，其特征在于，所述第一脉冲电源的占空比为30-80％；所述第二脉冲电源的占空比为30-80％。

10.如权利要求7所述的等离子体镀膜方法，其特征在于，步骤(3)中，开启所述第一脉冲电源，控制所述空腔辅助阳极的输出电压为300V，所述第一脉冲电源的占空比为30-50％；当稳定后，调节所述空腔辅助阳极的输出电压为900V，调节所述第一脉冲电源的占空比为50-80％；实现所述空腔辅助阳极持续产生所述第二等离子体，时间控制在10-90min。