CN103443326B - 等离子体增强式化学气相沉积设备及其控制方法 - Google Patents

等离子体增强式化学气相沉积设备及其控制方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种等离子体增强式化学气相沉积设备,其包括:室,其中执行等离子体反应以将功能膜设置到接纳在其中的物体;托台,与物体机械连接和电连接;运送机,将所述托台从所述室外运送到室内;以及电源,向所述托台供电,所述电源包括当运送所述托台时远离所述托台并当所述托台停止时与所述托台接触的移动触点。

Description

等离子体增强式化学气相沉积设备及其控制方法
技术领域
本实施例可涉及等离子体增强式化学气相沉积设备,并更具体地涉及一种提供具有耐腐蚀性、亲水性和抗菌功能的功能膜的设备和该设备的控制方法。
具体地,本发明的实施例涉及等离子体增强式化学气相沉积(PECVD)设备及其控制方法。
背景技术
在工业上,对于使用具有特定功能的、形成在基材上的膜(即,功能膜)的需求日益增大。这是因为功能膜能够补偿基材缺乏的性能。例如,在换热器的表面和车辆侧镜的表面可形成有具有预定功能(例如耐腐蚀性和亲水性)的功能膜。作为这些示例中的一个,下面将描述空调的换热器。
空调是具有控制预定房间的期望温度和湿度的功能的电器。这样的空调典型地使用制冷循环,该制冷循环包括压缩机、蒸发器、膨胀阀和冷凝器。蒸发器和冷凝器是换热器的类型,它们包括使制冷剂能够在其中流动的管和安装在桶中的散热片。换言之,蒸发器与冷凝器中流动的制冷剂与周围空气热交换。蒸发器在蒸发制冷剂时可吸收热量,冷凝器在冷凝制冷剂时可发出热量。
然而,当换热器的表面温度低于露点时,空气被冷凝并在换热器的表面生成水滴。如果水滴生成严重,则水滴被冻结而变成霜。换热器的表面上产生的水滴和/或霜可能造成若干问题。例如,水滴和/或霜可能减小换热面积,由此使换热器的换热性能恶化。而且,水滴和/或霜可能产生一种流阻,从而增大用来对换热器产生空气流动的风扇所需的电源。因此,优选地,水滴等物不会在换热器的表面上冷凝。为解决该问题,试图使换热器的表面具有亲水性,从而造成冷凝水滴沿换热器的表面向下流动。
同时,换热器、尤其是安装在空调的室外单元中的换热器直接暴露于外部,由此随着时间的推移可能出现腐蚀。当换热器被安装在含盐的环境中(例如靠近海岸)时,这样的现象可能会严重。因此,建议在换热器的表面上施加耐腐蚀性的涂层。
另外,随着使用时间的推移,可能产生寄居于换热器的表面的真菌和细菌以及难闻的气味,这会出现卫生的问题。然而,换热器典型地安装在室内单元或室外单元中,所以不易清洁换热器。因此,已经建议在换热器的表面应设置抗细菌/抗真菌(在下文中,抗菌)涂层。
为了解决以上问题,提出了应在换热器的表面涂覆功能膜。例如,将铬(Cr+6)防锈剂涂到换热器表面以使换热器的表面耐腐蚀,将硅酸盐涂层涂在换热器的铬防锈表面以使表面亲水,使得换热器的表面可具有耐腐蚀性和亲水性。这种方法典型地被称为“预涂覆材料(即PCM)”。然而,这种PCM方法具有铬会引起环境污染的缺陷以及亲水性随时间逐渐退化而老化的另一缺陷。
为了解决PCM方法的那些问题,提出了换热器的表面应涂覆钛。这些提议中的一个被韩国专利第10-2006-32565号公开。也就是说,为了获得亲水性表面,通过等离子体反应在换热器的表面涂覆钛。在这种情况下,照现状看,等离子体反应中难以使用钛,因为钛的蒸发点是上千度。因此,使钛化合物(换言之,钛前体)容易用于等离子体反应。到目前为止,将异丙氧基钛(Ti(OC3H7)4)用作钛前体。在此情况下,为补充耐腐蚀性,在形成钛薄膜之前涂覆六甲基二硅氧烷(hexamethyldisiloane,HMDSO)。此后,异丙氧基钛被用作钛前体来执行等离子体沉积。而且,为了获得抗菌功能,前体由预定材料制成,例如已知具有抗菌功能的铜或钴,而且前体用于等离子体沉积。换言之,在现有技术中,相继执行获得耐腐蚀性的涂层、获得亲水性的涂层和获得抗菌的涂层。
同时,如下将描述具有通过使用传统的等离子体增强式沉积来形成功能膜的设备及其控制方法。
首先,在清洁室清洁基材。此后,经清洁的基材在等离子体反应室中进行等离子体反应沉积,产生功能膜。其中形成有功能膜的基材在清洁室中被再次清洁。换言之,根据传统的等离子体增强式沉积,预清洁、功能膜沉积和后清洁在不同的室中执行。此外,当形成功能膜时,耐腐蚀层、亲水膜和抗菌膜分别在不同室形成。因此,传统的等离子体增强式沉积必须包括独立的室以执行各个过程,并且每个过程可在各种不同的室中独立地执行。因此,形成功能层的设备和控制方法的缺点是很复杂。
而且,使用传统的功能膜形成技术的传统的等离子体增强式沉积建议在制成产品之前在原料上形成功能膜。换言之,建议应在形成有功能膜的片形材被加工而制成换热器的散热片之前,在该片形材的表面上形成功能膜。
然而,这样具有一个问题,即不能制造在其所有部件上形成功能膜的产品。而且,在从原料加工的区域上不形成功能膜,例如前截面,使得在前截面可能局部产生腐蚀。因此,产品的可靠性会下降。
为解决该问题,韩国专利10-2003-0078455公开了一种等离子体增强式化学气相沉积设备,用以在产品自身上形成功能膜。
在传统的等离子体增强式化学气相沉积设备,产品被运送到载体以形成功能层。电力经由接触一对滚轴的载体供应到产品。因此,供电十分复杂并且电力经由滚轴供应,使得供电的可靠性可能不利地下降。而且,在载体上形成功能膜,效率可能不利地下降。
此外,产品、即换热器在被悬置于载体上时进行传送。因此,传送结构复杂,电力未能在载体与换热器之间稳定地供应,这可能引发问题。
必须在换热器中形成单个电连接触点,而且无法在该换热器中整个地形成均匀的功能膜。
同时,在传统的等离子体增强式化学气相沉积设备中,可能不容易装载和卸载换热器。因此,工作过程的效率低下,并且可能难以安装并移走载体。
发明内容
技术问题
因此,本发明的实施例涉及等离子体增强式化学气相沉积设备及其控制方法。为解决上述问题,本发明的实施例的目的是提供一种包括简单高效的功能层的设备以及控制该设备的方法。
本发明的实施例的另一目的是提供一种包括能够通过稳定地供电而批量生产的功能膜的设备及其控制方法。
本发明的实施例的又一目的是提供一种包括使工人能够装载和卸载产品的功能膜的设备。
本发明的实施例的再一目的是提供一种等离子体增强式化学气相沉积设备,其通过扩大通电触点的面积而能够更安全、稳定地供电。
本发明的实施例的另一目的是提供一种等离子体增强式化学气相沉积设备,即使弹性力产生振动,该设备也能增强接触的可靠性并能够更安全地供电。
本发明的又一目的是提供一种等离子体增强式化学气相沉积设备,其通过最小化暴露于室中的电源的暴露面积而能够防止形成不必要的功能膜并通过有效保护电源而能够改善耐久性。
本发明的再一目的是提供一种等离子体增强式化学气相沉积设备,其通过提供安全开关来提供可靠性,该安全开关基于移动触点和移动触点的移动距离而能够执行供电和断电。
解决方案
在实施例中,制造具有功能膜的等离子体增强式化学气相沉积设备的设备,等离子体增强式化学气相沉积设备包括单个室,在其中执行等离子体反应以将功能膜设置到基材;清洁气体供应单元,向室供应清洁气体以清洁基材;前体供应单元,向室供应前体以形成功能膜;排出单元,将室内的气体排到外部;以及控制单元,控制前体供应单元、清洁气体供应单元与排出单元,以在室中执行预清洁、功能膜供应与后清洁。
功能膜可具有耐腐蚀性和亲水性,优选地,功能膜具有抗菌性。而且,功能膜是单层膜。
功能膜可以是钛氧化物和硅氧化物,优选地,功能膜是氧化钛和氧化硅薄膜。氧化钛是薄膜式,氧化硅是粒子式。
同时,为了形成功能膜,前体使用钛硅前体。前体可通过异丙氧基钛(titaniumisopropoxide)、硅和羧酸的反应生成,而羧酸可以是乙酸。
同时,清洁气体使用供应到室的反应气体,基材可以是换热器。
设备可进一步包括蒸发器,以使前体蒸发。蒸发器的温度可以是150~210°,优选190°的温度。蒸发器与室相互连接的管可被加热但低于蒸发器的温度。氦与氧之比是1:1~5.1。等离子体反应可执行0.5~1.5分钟。
同时,基材是制造换热器的散热片的片。在这种情况下,蒸发器的温度是130~150°,优选是150°。供应到氦的气体是氧,氦与氧之比5:1。在等离子体反应中可供应1.0~2.0立方厘/分钟的前体。
在另一实施例中,制造具有功能膜的产品的方法包括将基材供应到单个室的供应步骤;将清洁气体供应到室以清洁基材的预清洁步骤;通过将前体供应到室来进行等离子体反应而将功能膜供应到基材并排出前体的功能膜设置步骤;以及后清洁步骤,清洁具有功能膜的基材并排出清洁气体。
功能膜可具有耐腐蚀性和亲水性,并可具有抗菌性。前体是Ti-Si前体。清洁气体可使用与前体一起供应到室的反应气体。
在又一实施例中,制造等离子体增强式化学气相沉积设备的设备包括单个室,在其中执行等离子体反应以在基材上形成功能膜;前体箱,与室连接以接纳具有腐蚀性和亲水性的功能膜的膜,从而接纳能够在基材上形成防腐和亲水的膜的前体。前体可形成抗菌功能膜。前体可以是Ti-Si前体。
在本发明的再一实施例中,等离子体增强式化学气相沉积设备包括室,在其中执行等离子体反应以将功能膜设置到托台上接纳的物体,托台与物体机械连接和电连接;运送机,将托台从室内运送到外部;以及电源,选择性地向托台供电。
该设备可还包括设置在室中的电极,以被提供极性与电源的极性相反的电力。
电源提供正(阳极)电,负(阴极)电被提供到电极。
该设备可还包括设置到室的进入门,用以选择性地打开及关闭该室。
至少一个运送机可包括设置在进入门前面的前部件,以将托台运送到室中。
至少一个运送机可包括沿竖向移动托台的第一升降机。
至少一个运送机可包括设置在室内的内部件。
该设备可还包括设置在室中的、进入门的相对位置的退出门,以选择性地打开和关闭室。
至少一个运送机可包括设置在退出门后面的后部件,以将托台运送出室。
后部件可包括沿竖向移动托台的第二升降机。
运送机可包括设置在室外的连接部,以将托台从前部件运送到后部件。
该托台可包括:基座;夹具,固定该物体;以及固定件,联接到基座之上的夹具,以将物体固定到托台。
固定件可沿托台的纵向设置在托台的两侧。
固定件可包括选择性地接触移动触点的托台触点。
托台触点可仅设置在一个固定件中,其可包括使固定件相互电连接的连接线。
固定件可包括控制板,该控制板中形成多个孔以改变固定夹具的位置。
固定件可包括布置在夹具与固定板之间以固定夹具的固定板。
基座与固定件可相互绝缘。
室的每个侧表面中形成有侧门,以选择性地打开及关闭室。
电极可设置在侧门中。
在又一实施例中,等离子体增强式化学气相沉积设备包括:室,其中执行等离子体反应以将功能膜设置到接纳在其中的物体;托台,与物体机械连接和电连接;运送机,将托台从室外运送到内部;以及电源,向托台供电,电源包括移动触点,当运送托台时该移动触点远离托台,当托台停止时该移动触点与托台接触。
该托台包括:基座;多个固定件,将物体固定到托台;绝缘构件,布置在固定件与基座之间以使基座与固定件相互绝缘;连接线,相互电连接多个固定件。
基座可包括布置在运送机与基座之间的绝缘构件。
该设备包括多个夹具以从固定件支撑物体。
固定件中可形成多个孔以使夹具插入式地固定到孔。
沿固定件的纵向和横向形成多个联接到夹具的孔,以使夹具之间的纵向节距和横向节距相互区别。
在又一实施例中,等离子体增强式化学气相沉积设备包括:室,其中执行等离子体反应以将功能膜设置到接纳在其中的物体;托台,与物体机械连接和电连接;运送机,将托台从室外运送到内部;以及电源,向托台供电,电源包括移动触点,当运送托台时该移动触点远离托台,当托台停止时该移动触点与托台接触。
托台可包括:与移动触点选择性地面接触的托台触点;以及固定件,将物体固定到托台。
移动触点可被弹性支撑。
该设备可还包括基于移动触点的弹性变形而选择性地向移动触点通电的开关。
电源可包括基于移动触点与托台的接触点之间的距离而选择性地向移动触点通电的安全开关。
电源的安全开关可移动,以基于安全板与移动触点整体移动的距离和安全板的移动距离而通电。
安全开关可包括接触安全板的开关部件,该开关部件由陶瓷材料形成。
电源可包括在其中接纳移动触点的移动触点接纳部件和设置在移动触点接纳部件中的弹簧。
电源的一端可包括开关构件,该开关构件的一端向移动触点接纳部件内延伸,另一端与电力线连接,从而与移动触点选择性地连接。
电源可包括:基座;包括移动触点的移动触点部件;以及移动发生器,其受到驱动而使移动触点在基座与移动触点部件之间移动。
电源可包括安全开关,以基于移动触点部件的运动执行通电和断电。
移动触点部件可包括移动触点、移动触点接纳部件、连接部件和安全板。
连接构件可由陶瓷材料构成,以在移动触点接纳部件与安全板之间执行绝缘。
移动触点部件可整体运动,移动触点相对于移动触点接纳部件相对运动。
基座和移动发生器可设置在室的内壁中,移动触点部件暴露于室内。
该设备可还包括盖,以覆盖暴露于室内的移动触点部件的顶部和侧部。
在又一实施例中,等离子体增强式化学气相沉积设备包括:室,其中执行等离子体反应以将功能膜设置到接纳在其中的物体;至少一对电极,在室中相互面对,负电压被供给到其上;托台,与物体机械连接和电连接,以将物体定位在电极之间;运送机,将托台从室外运送到内部;以及电源,向托台供应正电,电源包括移动触点,当运送托台时该移动触点远离托台,当托台停止时该移动触点与托台接触。
本发明的有益效果
实施例具有以下有利效果。
提供功能膜的设备及其控制方法可具有以下效果。
首先,具有例如耐腐蚀性、亲水性和抗菌功能的功能膜的产品可更简单、高效地制造。
此外,根据本发明的实施例的设备得以批量生产,生产成本可通过向产品稳定地供电而有效地降低。
更进一步地,根据本发明的实施例的设备可为工人提供托台,以顺利装载和卸载该产品。换言之,使用者可通过使用托台来装卸产品,托台可通过运送机循环。因此,工人不需要努力运送和安装托台,而且可进行高效的作业。
更进一步地,根据本发明的实施例的设备可通过扩大通电的接触面积而更安全、稳定地供电。因此,即使弹性力产生振动,也能增强接触的可靠性,并更安全地供电。
更进一步,通过尽可能减小电源暴露于室内的面积而可防止形成不必要的功能膜。可有效保护电源并可增强耐久性。
更进一步,该设备可提供能够基于移动触点和移动触点的移动距离而执行通电和断电的安全开关。
附图说明
下面将参照以下附图详细描述配置和实施例,其中相似的附图标记指代相似的元件,其中:
图1是根据本发明的实施例的等离子体增强式化学气相沉积设备的立体图;
图2是图1中所示的等离子体增强式化学气相沉积设备的方块图;
图3是示出根据本发明的实施例的沉积等离子体的方法的流程图;
图4是示出图1中所示的托台的循环的正视图;
图5是托台的剖视图;
图6是托台中设置的固定件的剖视图;
图7是托台的立体图;
图8是托台中设置的固定板的立体图;
图9示出电极;
图10是电极的平面图;
图11是电源的立体图;及
图12是电源的立体分解图;
图13是示出图3的优选工艺条件的图;
图14a是示出传统钛前体的结构的图,以及图14b是部分示出当在本发明的实施例中使用前体时产生的反应结果的图;
图15是示出根据本发明的实施例的功能膜的表面的X射线光电子能谱分析的图;
图16是根据本发明的实施例的功能膜和由PCM产生的膜的盐射线测试的照片;
图17a是示出使用传统钛前体制造的换热器的表面的图,以及图17b是示出使用根据本发明的实施例的前体制造的换热器的表面的图;
图18是示出使用根据本发明的实施例的功能膜和PCM膜中的水滴的大小的亲水性测试结果的图;以及
图19a是示出使用传统钛前体制造的换热器的结构的味道水平的图,以及图19b是示出使用根据本发明的实施例的前体制造的换热器的表面的味道水平的图。
具体实施方式
现在将详细参照具体实施例,其示例在附图中示出。可能的话,在所有附图中,相同的附图标记将用来指代相同或相似的部件。
下面,换热器将实施为一个具有功能膜的示例,本发明的实施例不限于此。本发明的实施例适用于其它产品。
首先,参考图1,将描述设有根据本发明的示例实施例的功能膜的设备的详细构造。
根据本发明的该实施例,换热器5可被设置到室1,该室1通过执行等离子体反应将功能膜设置到物体。换言之,在等离子体反应之前和之后,不需要设置辅助室来清洁换热器5,而是在根据本发明的实施例的单个室1中可执行这一功能。在物体上执行等离子体反应,例如,保持在室1中的换热器5或其它物品可被供应或设置功能膜。
室1可与前体供应单元400连接,以将前体供应到室1,并与反应气体供应单元300连接,以将反应气体供应到室1。此外,室1可与清洁气体供应单元200连接,以使用于清洁换热器5的清洁气体能够在等离子体反应之前和之后供应到室1。室1可与排出单元100连接,以从室1排出气体。换言之,清洁之后残留的清洁气体和等离子体反应之后残留的气体都被排到室1的外部。
如图2所示,前体供应单元400、反应气体供应单元300、清洁气体供应单元200和排出单元100可由控制单元500控制。
根据本发明的实施例,室1可以是预定的室或空间,用于将功能膜设置到物体,所述物体诸如为换热器,也例如为不会再执行其它的机械加工的产品或零件。因此,可能需要运送机来运送物体。
具体地,本发明的实施例还可包括与物体机械连接和电连接的托台7。物体可稳定地并可支持地装载在托台7上。电力可经由托台7施加于物体。
同时,室1可包括设置成选择性地打开及关闭室1的前门(或进入门)12a。换热器5可经由前门12a放置到室1中,功能膜可在换热器5位于室1中时被设置。因此,位于前门12a之前(或前面)与之后(或后面)的区域可被分别称为装载站(A)和操作站(B)。这种情况下,操作站(B)可以是室1的内室。
如上所述,本发明的实施例可大量(或大批)地为物体设置一个或多个功能膜。为此,运送机3可设置成将换热器5运送到室1中。换言之,运送机3可将换热器5从室1的外部(装载站A)运送到室1的内部(操作站B)。
更具体地,换热器5可与托台7机械连接和电连接。也就是说,换热器5可在托台7上稳定地并可支持地装载,换热器5可与托台7电连接。托台7可由运送机3直接运送,而物体(例如,换热器5)可经由托台7间接地运送。
运送机3可包括设置在前门12a前面的前部件3a,以将托台7运送到室1。而且,运送机3可包括内部件3c,以在室1内运送托台7。
内部件3c可被构造为将托台7运送到室1内的预设位置。换言之,预设位置是将电力施加到物体以设置功能膜的位置。
换热器5的装卸和功能膜的设置可由以上提到的前部件3a、前门12a和内部件3c实现。待设置功能膜的换热器5可使用内部件3c、前门12a和前部件3a未卸载。在这种情况下,装载站(A)和卸载站(B)可相同。也就是说,换热器5的装卸可在前门12a的前面执行。
然而,在该实例中装载站和卸载站重叠,可能难以顺利执行作业。这是因为卸载之后的装载必须在形成功能膜之后的相同位置执行。换言之,在形成功能膜时不能执行卸载或装载,使得作业时间不利地增大。
为解决这个问题,在室1中可设置后门(或退出门)12b。与前门12a相同,后门12b可选择性地打开及关闭室1,设有功能膜的换热器5可经由后门12b取出到室1的外部。
运送机3可包括设置在后门12b后面的后部件3b,以将托台7运送到室1外。因此,设有功能膜的物体(例如,换热器7)可通过内部件3b、后门12b和后部件3b取出到室1外。后门12b之后的后面区域可被称为卸载物体的卸载站(C)。
运送机3的结构可连续地实现装载物体、设置功能膜并卸载物体。因此,功能膜可设置到全部物体。
具体地,运送机3可包括相互隔开的前部件3a、内部件3c和后部件3b。然而,那些部件可被构造为连续地运送托台7。在这种情况下,“隔开”的表达可指的是“在空间上隔开”并“可独立控制”。
托台7可在运送机3上运送。在这种情况下,换热器5可装载在托台7上。因此,通过使用托台7和运送机3的部件,可连续地执行装载换热器5、将功能膜设置到换热器5以及卸载换热器5。
同时,本发明的实施例可提供能够使托台7循环的结构。换言之,该结构可使装载有换热器5的位于卸载站(C)的托台7再次被运送回到装载站(A)。为此,根据本发明的实施例的设备包括循环站(D)。因此,运送机3可将托台7从装载站(A)运送到操作站(B)、卸载站(C)和循环站(D),由此按顺序循环通过各个站。
如上所述,根据本发明的该实施例的设备可具有以下构造以设置功能膜。换言之,根据本发明的实施例的设备可包括室1、前体供应单元400、反应气体供应单元300、清洁气体供应单元200、排出单元100和控制单元500。
参考图2,下面将描述每个零部件。
首先,将描述室1。
室1的本体13中可设置用于产生等离子体反应的电极16和用于排出前体、反应气体和清洁气体的喷嘴14。加热器可设置在室1中,以控制室1内的温度。为等离子体反应设置的零部件(例如电极16、喷嘴14和加热器)可设置在室1中。
在室1的横向侧中可形成侧门12c。在侧门12c上可设置窗口12d,而且经由窗口12d可看见室1的内室。
侧门12c可以是为工人设置以进入室1的内室。因此,侧门12c的数量可设置成与位于室1中的托台7的数量对应。根据本发明的该实施例,在室1的横向侧可形成两个侧门12c,在室1的相对的横向侧可形成两个侧门12c。
如图2所示,在室1的中心可设置分隔壁18,以将室1分隔成多个(或两个)部分。等离子体反应可在由分隔壁18分隔开的每个部分中执行。例如,托台7的左侧中装载的换热器5可从室1的相对于分隔壁18的左部暴露于等离子体反应,托台7的右侧装载的换热器5可从室1的相对于分隔壁18的右部暴露于等离子体反应。
因此,在室的相对于分隔壁18的两部分可分别设置电极。在这种情况下,可在分隔壁的下部开口。换言之,托台可经由开口部分运送。开口部分可位于托台的中心,而物体可装载在托台的两侧形成的固定件上。因此,物体可并行装载,可同时对物体执行等离子体反应。
对于等离子体反应而言,包括有电极16、喷嘴14和加热器的零部件可设置在室1的相对于分隔壁18的每个部分中。而且,零部件可设置在面对分隔壁18的侧门12c处。因此,工人能够经由侧门12c打开或进入室1,他或她可容易接近或进入室1以修理和维护室1。
同时,根据本发明的实施例,在室1中可执行预清洁、后清洁和等离子体反应。前体供应单元400、反应气体供应单元300以及清洁气体供应单元200必须与室1连接。当然,将清洁与等离子体反应之后的残余物排出到室1外的排出单元100可与室1连接。
下面将描述前体供应单元400。
根据常规技术,不同的室可分别设置为用于耐腐蚀性、亲水性和抗菌功能。前体被设置在每个室中。然而,根据本发明的该实施例,可使用耐腐蚀性、亲水性和抗菌功能的单个前体(稍后将详细描述),在单个室1中可一次形成具有耐腐蚀性、亲水性与抗菌功能的膜。因此,可设置单个前体供应单元400。
供应管402可使包含液体前体的容器410与室1相互连接。控制液体前体的流动的流动控制零件420与使液体前体蒸发的蒸发器430可设置在供应管402的预定位置处。为使液体前体有效地流动,载气罐600可与供应管402的预定位置连接。而且,在蒸发器430与室1之间设置的供应管402上可设置生热件432(例如电热丝),以维持前体的蒸发状态。
前体可以是能够形成具有耐腐蚀性、亲水性和抗菌功能的膜的前体(在下文中,多功能的前体)。载气可以是氦气和/或氩气,由于载气可以与根据常规技术的载气相同,因此将省略其详细描述。
如下将描述反应气体供应单元300。
供应管302可设置在包含反应气体的容器310与室1之间。控制反应气体的流动的流动控制部件320可设置在供应管302的预定位置处。反应气体可以是空气、氧气和/或氦气。
如下将描述清洁气体供应单元200。
供应管202可设置在包含清洁气体的容器210与室1之间。流动控制部件220可设置在供应管202的预定位置中,以控制清洁气体的流动。清洁气体可以是空气。那些构造可类似常规技术中的那些构造,因此将省略其详细描述。如果空气被用作反应气体,可不设置清洁气体供应单元,该反应气体供应单元300可代替清洁气体供应单元200。
如下将描述将室1中残留的气体排到室1的外部的排出单元100。
排出管102可设置在用来将残留在室1的气体排到外部的泵110与室1之间。过滤器120可设置在排出管102的预定位置处以过滤排到外部的气体。泵110可将气体从室1内排到外部,泵110可以是真空泵,以将气体排到室1外并使室1内成为真空状态。
如下将描述控制单元500。
控制单元500可控制室1、前体供应单元400、反应气体供应单元300、清洁气体供应单元200和排出单元100。此外,控制单元500可控制运送装载有换热器5的托台7的运送机3a、3c和3b。
参考图2和图3,如下将描述控制根据本发明的实施例的用于设置功能膜的设备的方法。
首先,物体(根据本发明的该实施例的换热器5)可供应到室1(供应操作,S1)。假设换热器5在室1中,清洁气体可供应到室1以清洁换热器5(预清洁操作,S3)。在这种情况下,当换热器已经被清洁时,这个操作可省略或跳过。
换热器5被清洁之后,前体可供应到室1以产生等离子体反应,功能膜可设置到换热器5(功能膜设置操作,S5)。形成功能膜之后,清洁气体可供应到室1,其中形成有功能膜的换热器5可被再次清洁(后清洁操作,S7)。最后,其中形成有功能膜的换热器5可卸载到室1外(卸载操作,S9)。
如下将详细描述每个操作。
接着描述将换热器5供应或装载到室1的供应操作(S1)。换热器5可在托台7上装载,其上装载有换热器5的托台7可由运送机3的前部件3a运送到室1。换言之,前门12a可打开,而且运送机3的前部件3a和内部件3c可驱动。此后,换热器5可运送到室1中。一旦完成换热器5引入室,可关闭前门12a。
同时,运送机3a、3c和3b的零件可独立地控制或彼此通信地控制。当它们彼此通信地控制时,可同时执行不同换热器5的引入和排出。
将描述形成功能膜之前清洁换热器5的预清洁操作(S3)。清洁气体供应单元200可将清洁气体供应到室1,换热器5可由该清洁气体清洁。一旦完成基材的清洁,残留在室1内的气体可通过排出单元100中设置的泵110排出。在该过程期间,可排出气体,直到室1的内室达到初始的真空水平。
将描述在换热器5上形成或设置功能膜的功能膜设置操作(S5)。首先,残留在室1中的气体可通过使用排出单元100、尤其通过操作泵110而基本上排到室1外,以使室1的真空水平达到可作业的真空水平。而且,可控制室1以通过使用室1中设置的加热器而具有温度,使室1满足预设温度条件。
可供应电力到换热器5、尤其到托台7,这将稍后描述。
一旦室1的内部条件适合等离子体反应,即一旦室1内的真空水平达到可作业的真空水平,可控制反应气体供应单元300的流动控制部件320,并且反应气体可供应到室1。此外,通过控制前体供应单元400的流动控制部件420,前体可供应到室1。
可将反应气体的量与供应时间、前体的量与供应时间以及等离子体反应时间控制为最佳或可作业的。
将描述清洁其上形成有功能膜的换热器5的后清洁操作。清洁气体可通过清洁气体供应单元200供应到室1,其上形成有功能膜的换热器5可由该清洁气体清洁。一旦完成清洁,气体可通过操作排出单元100的泵110而排到室1外。
同时,后清洁操作可紧随等离子体反应完成之后执行。换言之,等离子体反应完成之后可供应清洁气体,其可以同时排出反应残余物并清洁换热器5。
等离子体反应可通过向换热器5供电来执行。因此,当完成等离子体反应时,将清除执行向换热器供电的操作。这样的供电清除操作可在完成等离子体反应之后执行。可选地,在后清洁操作之后可执行供电清除操作。
一旦完成后清洁操作,可执行降低相对于室的内部空间与外部空间的压差的排放操作。
将描述卸载其上形成有功能膜的换热器5的卸载操作。具有功能膜并装载在托台7的换热器5可通过运送机3的零件3a、3c和3b运送到室1外。因此,可同时执行换热器5的引入和排出。而且,在等离子体反应期间,可同时执行换热器5的装卸。因此,通过使用一系列的操作可全部形成功能膜。
参考图13,如下将描述优选工艺条件。尽管本发明的实施例不限于此,但是如下将描述的工艺条件适合于稍后描述的多功能前体。
供应到室1的气体可以是氦气、氧气、空气或它们的适当组合。在图13c中,使用氦气和氧气。如图13c所示,氦气与氧气之比可以是1:1~5:1。优选是3:1。
供应到室1的前体在被蒸发器430蒸发之后为气体,该气态通过位于蒸发器430与室1之间的供应管402中设置的生热件432来维持。图13d是示出根据前体的蒸发器的温度的粘附力的图。如图13d所示,当使用多功能前体(将稍后描述)时,使液体前体蒸发的蒸发器的温度可以是150~210°,优选是190°。生热件432的温度可比蒸发器430的温度相对较低。例如,当蒸发器的温度是190°时,生热件432的温度可以是150°。
在反应气体和前体供应到室1的状态下,向电极16通电以产生等离子体反应。图13a和图13b是示出根据施加于室的电流和电流应用时间的粘附力的图。如图13a和图13b所示,等离子体反应时间可以在1.2~1.8安下进行0.5~1.5分钟。优选等离子体反应在1.8安下进行1.5分钟。
根据以上提到的实施例,可通过控制单元来控制与单个室1连接的反应气体供应单元300、清洁气体供应单元200和排出单元100而在换热器5上形成功能膜。通过扩展,使用能够同时具有耐腐蚀性、亲水性和抗菌性的多功能前体,使得在单个室1中可一次形成耐腐蚀、亲水和抗菌的膜。
下面将对这样的多功能前体,即具有耐腐蚀性、亲水性以及抗生性的前体进行描述。根据此实施方式的多功能前体包括氢氧化钛(Ti(OH)4)和氢氧化硅(Si(OH)4)(在下文中,具有钛和硅颗粒的前体将简称“钛-硅前体”(即,Ti-Si前体))。根据本发明实施方式的Ti-Si前体用于等离子涂覆换热器表面,并可以获得具有耐腐蚀性、亲水性以及抗生性的多功能膜(下面将对多功能膜进行详细描述)。同时,可以根据不同的方法制造Ti-Si前体,并且该Ti-Si前体可以通过使用常规使用的Ti前体来制造,该Ti前体也就是异丙氧基钛(Ti(OC3H7)4)(下文中简称“TTIP”)(TTIP的结构在图14a中示出)。
下面将对此实施方式的Ti-Si前体的制造方法进行描述。根据此实施方式的前体通过异丙氧基钛、硅以及羧酸的反应生成。羧酸可以是乙酸(CH3COOH)。其化学反应如下所示。TTIP(Ti(Or’)4)、Si以及RCOOH一起反应。在此情况下,R’和R是烷基。R’是C3H7且R是CnH2n+1。作为反应所得物质,可以生成Ti(OH)4、Si(OH)4、Si(OH)4和RCOOR’。
换言之,异丙氧基钛与硅和羧酸反应生成氢氧化钛(Ti(OH)4)、氢氧化硅(Si(OH)4)以及RCOOR’。当使用催化剂,在40-50℃的反应温度下(随反应条件而存在差异),30-40%的异丙氧基钛保持未反应。RCOOR’是一种酯并且此反应可以是一种酯化反应。然而,酯通常具有很好的气味。因此,酯化反应之前的原料,即,羧酸可决定通过酯化反应而生成的酯是否具有香味以及对金属是否具有良好的涂覆能力。同时,基于反应所得物质,可以生成结构如图14b所示的预定物质(predeterminedmaterial)。换言之,用硅或R’取代氢氧化钛结构中的氢部分或者用钛或R’取代氢氧化硅结构中的氢部分。
同时,作为反应所得物质而生成的氢氧化钛和氢氧化硅可以充分参与在等离子体反应中,并且在换热器表面形成具有耐腐蚀性、亲水性以及抗生性功能的Ti-Si膜。可以只使用氢氧化钛和氢氧化硅作为前体。但是,仅仅是将它们从反应1的所得物质中分离是繁锁和昂贵的。优选反应1的所得物质,特别是氢氧化钛、氢氧化硅、酯、残存的异丙氧基钛以及其它物质照现在的样子作为前体使用。残存的异丙氧基钛以及其它物质可作为钛前体,酯可以被消耗而不深入地参与等离子体反应。在此情况下,优选的是减少残存的异丙氧基钛的量。因此,异丙氧基钛可以再次反应使尽可能地减少异丙氧基钛的量。例如,硅和羧酸再次与反应1的所得物质反应。
RCOOR’再次与反应1的所得物质(即Ti(OH)4、Si(OH)4、RCOOR’和未反应的TTIP以及相互混合的其它物质)反应。若如此,反应的所得物质还可以是Ti(OH)4、Si(OH)4和RCOOR’。当在此反应中使用催化剂,在大约30-50℃的反应温度下,剩余小于约10%的未反应的异丙氧基钛,换言之,两个反应可以反应约90%的TTIP。
上述的化学反应描述如下。
基本的化学反应是Ti(OR)4+4RCOOH→Ti(OH)4+RCOOR’。即是,TTIP的R’取代了羧酸的H。但是,当Si在此化学反应中反应,Si取代Ti。这是由于Ti的反应性与Si的反应性相似。因此,在Ti(OH)4的反应所得物质中发生部分的取代反应,Si(CO3H7)4取代部分的Si(OC3H7)4,且Si(OC3H7)4与羧酸反应形成Si(OH)4
同时,Si如在上述化学反应中进行反应,并且此实施方式中的反应不限于此。换言之,基于Si的化合物可用于代替Si。例如,也可以使用Si(OR)4型硅醇盐。即是,可以使用Si(OCH3)4正硅酸甲酯、Si(OC2H5)4正硅酸乙酯、Si(OC3H7)4正硅酸丙酯。
当使用常规的Ti-前体时,在换热器表面形成氧化钛(TiO2)薄膜,并且羧基(COOH)、氧、碳和氮与TiO2薄膜结合。但是,根据此实施方式,如图15所示,氢氧化钛化合物和氢氧化硅化合物涂布在换热器的表面上。例如,可以在换热器表面形成TiO2和SiO2薄膜。根据观察结果,氢氧化钛是薄膜型,氢氧化硅是颗粒型。根据此实施方式,羧基组合被分离使之作为羟基、氧自由基(-O2)与薄膜相结合。
如上所述,当使用常规的Ti-前体时,氢氧化钛主要作为骨架。然而,在此实施方式中,钛和硅与换热器表面牢固地结合,以作为骨架使用。因此,可以增强耐腐蚀性且粘附力是0.8kgf或更多。为了测试耐腐蚀性,进行盐雾试验。盐雾测试的结果显示当使用常规的TTIP前体时,在2和40样品中在喷盐雾后的15和30天时产生腐蚀。当使用本实施方式的前体时,结果显示在0和20样品中产生腐蚀。图16是样品在喷盐雾之前以及喷盐雾200小时后的照片。
同时,如图17所示,当使用常规的Ti-前体时,表面张力是67mN/m且接触角是大约10~20。当使用本实施方式的前体时,表面张力是70~72mN/m且接触角可以是0度。而且,如图18所示,液滴粒度是9~12mm。换言之,亲水性显著增强。在实施方式中,与换热器表面结合的羟基和氧自由基可以相对增加并且它们可以增强亲水性。而且,氢氧化硅可以是可浸泡水的多孔颗粒,仅仅为了更加增强亲水性。
同时,根据实施方式,换热器的表面可具有抗生性。这是由于氢氧化硅具有多孔结构。氢氧化硅具有纳米级的孔并且可以增加非表面区域。换言之,真菌或者细菌可以被吸附在氢氧化硅的孔中。纳米级的孔可以阻碍附着的细菌的营养供给并且细菌的细胞膜会破裂。
同时,当使用常规的Ti-前体,即异丙氧基钛时,会出现换热器产生难闻气味的问题。这归因于异丙氧基钛中存在的烷基(C3H7)。换言之,在等离子体反应室中未反应的异丙氧基钛可以吸附于换热器的表面并且不能通过水或者空气使其完全消除甚至清理掉,只能产生难闻气味。然而,根据本实施方式,仅少量的异丙氧基钛供应至室且其难以附着于换热器的表面。因此,几乎没有产生难闻气味。如图19所示,在常规的Ti-前体中气味水平是3.9,而在本实施方式的前体中气味水平是0.9。就是说,与常规的前体相比,本实施方式的前体可以减少80~90%的难闻气味。在常规的TTIP前体情况中,100%的TTIP供应至室。在本实施方式中,在进行两个反应之后仅有大约少于10%的TTIP残留物。如上所述,根据本实施方式,通过使用Ti-Si前体,可以在单一工序中的单室中形成具有耐腐蚀性、亲水性以及抗生性的功能性膜。而且,根据本实施方式,可以显著地减少在涂布的换热器中产生的难闻气味。
在上述实施方式中,描述了使用单一Ti-Si前体形成换热器中的具有耐腐蚀性、亲水性以及抗生性的功能性膜。但是,本发明的实施方式并不局限于此。例如,实施方式适用于独立使用的使具有耐腐蚀性的前体、使具有亲水性的前体以及使具有抗生性的前体。在此情况下,耐腐蚀性前体供给单元、亲水性前体供给单元以及抗生性前体供给单元可以连接到单室中。供给到室中的前体类型可以通过控制单元被依次控制。
参考图4,如下将详细描述托台7相对于运送机3的循环。
在如上所述的本发明的实施例中,两个换热器5可装载在单个托台7的两侧。室1可沿纵向保持两个托台7。在这种情况下,单个等离子体作业可将功能膜分别设置到装载于两个托台7上的换热器5(即四个换热器5)。室1可被构造为保持两个或更多托台7。而且,两个或更多物体(例如,换热器5)可装载在单个托台7上。
为提高作业效率,第一组两个托台7可沿托台7的纵向位于装载站(A)中,第二组两个托台7甚至可沿该纵向位于卸载站(B)中。在这种情况下,附加的第三组两个托台7可位于室1中。因此,这样的托台7可位于前部件3a、内部件3c和后部件3b上。
关于托台7的循环,运送机3可包括连接部3d,以将托台7从后部件3c运送到前部件3a。连接部3d可设置在室1外。特别地,连接部3d可设置在室1的下方。
更具体地,连接部3d可并行地位于运送机3的其它部件之下。
前部件3a和后部件3b可分别包括升降机4a和4b,以改变托台7垂直位置。
首先,一旦在卸载站(C)中完成卸载换热器5,托台7可通过升降机4b的运转向下运送。此后,托台7可通过连接部3d从循环站(D)运送到装载站(A)。在这种情况下,托台7可位于下侧并可通过升降机4a的运转升高。升降机41和4b可被配置为举起托台7。因此,托台可通过运送机3中设置的每个部件循环。
这种情况下,装载和卸载可通过工人执行。装载和卸载的垂直位置对于作业效率非常重要。在本实例中,垂直位置可与托台7在室1内的垂直位置不同。
因此,可调整升降机4a和4b以具有多个预设高度。换言之,可调整运送位置和循环位置的垂直高度。此外,可调整装载位置和卸载位置。装卸位置可位于运送位置与循环位置之间,并高于运送位置。
同时,运送托台7以从卸载站(C)循环到装载站(A)可能花费大量时间。因此,托台7可设置在循环站(D)中。换言之,一旦完成功能膜的形成,位于循环站(D)中的托台7可被运送到装载站(A),位于卸载站(C)的托台7可被运送到循环站(D)。因此,可以显著减少循环托台7所花费的时间。
将描述有关托台7循环的流动过程。
在加载站(A)装载、在操作站(B)设置功能膜以及在卸载站(C)卸载可同步执行。没有装载换热器5的托台7可在循环站(D)中等待。当作业完成时,位于每个站中的每个托台7可按顺序被运送到下一站。因此,可执行连续作业,并可显着地减少作业过程时间。
如下将参考图5和8详细描述根据本发明的实施例的托台7。
图5是示出根据本发明的实施例的位于运送机3上的托台7的剖视图。
托台7可包括基座7a。基座7a可位于运送机3的上部区域处,以由运送机3直接运送。运送机3与基座7a之间的连接可使托台7能够稳定地传送而无需托台7水平地滚动。同时,电力可直接施加于托台7,而不经由运送机3,这将稍后具体描述。因此,电力可稳定地施加于托台7。
在这种情况下,必须防止电力经由托台7施加于运送机3。如果电力被施加于运送机3,在运送机3上可能形成不必要的功能膜。为防止这样,在运送机3与托台7的基座7a之间可设置绝缘材料7f。绝缘材料可联接到基座7a的后表面。
同时,托台7可包括夹具7b,以将换热器5装载在托台7上。换言之,夹具7b可设置成固定物体。可设置多个夹具7b,以更稳定地固定换热器5。
多个夹具7b可沿托台的纵向设置,以更稳定地支撑物体并形成电接触,或者它们可沿托台的横向设置。因此,为单个产品可形成多个支撑点和电触点。这能够导致稳定地支撑产品并向产品均匀供电,使得在产品的整个区域上可形成均匀的功能膜。
托台7可包括从基座7a的顶侧联接到夹具7b的固定件7c,以将换热器5固定到托台7。
可形成多个固定件7c。固定件可沿托台7的纵向分别形成在托台7的两侧。因此,两个换热器5可加载在单个托台7上。多个换热器可沿单个固定件的纵向装载。固定件7c可包括托台触点7d。换言之,电力可经由托台触点7d施加于托台7。
托台触点7d可设置到固定件7c之一。这是因为向单个托台供电的位置可以是一个。因此,固定件7c之一可经由连接线7e与另一固定件7c电连接。换言之,固定件7c与基座7a可不相互电连接。这是因为在托台7上不应形成不必要的功能膜。因此,固定件7c和基座7a可相互绝缘,绝缘材料7g可布置在它们之间。绝缘材料7g可布置在托台触点7d与基座7a之间以使它们相互绝缘。
因此,电力可只提供到固定件,连接线可连接至固定件以使它们相互电连接。
同时,多个托台触点7d可沿固定件7c的纵向形成在固定件7c之一中。在这种情况下,电力可仅供应到托台触点7d之一。这是因为多个托台7不应沿纵向引入室。换言之,向前一个托台7供电的位置可与向下一平台7(即,位于前一个之后的托台)供电的位置不同。
例如,托台7的前面的托台触点7d可以是当托台7位于前面时使用的触点,托台7之后的托台触点7d可以是当托台位于后面时使用的触点。
这种情况下,当托台在运动之后停在室中时,电源的移动触点可选择性地接触托台触点。因此,当托台停止时电力被供应到托台,并可实现恒定的电力供应。
参考图6,将详细描述设置在托台7中的固定件7c的结构。
固定件7c可包括调整板70,该调整板70上具有形成在其中的多个孔,以与夹具7b连接。如果多个夹具7b联接到固定件7c,则它们之间的节距可调整。
节距可包括沿托台7的纵向的节距和横向的节距。因此,可调整夹具之间的纵向距离和横向距离,可实现各种产品的稳定支撑。
而且,固定件7c可包括布置在夹具7b与调整板70之间以固定夹具7b的固定板72。
如图6所示,夹具7b可包括本体75和支撑部76。本体75中可形成凹部78,以在其中固定插入换热器5的预定区域。例如,换热器5的横向侧中设置的制冷剂管可固定装配到凹部78。因此,凹部78的形状(和/或尺寸)可根据装配到其上的物体的形状(和/或尺寸)变化。在这种情况下,凹部78中形成的形状(和/或尺寸)可根据换热器5的类型变化。例如,凹部78可形成为“U”形。夹具7d可以是支撑换热器并从托台触点7d向换热器传输电力的构造。
由凹部78实现支撑换热器具有以下效果。即凹部的形状可以是制冷剂管的形状,使得夹具和制冷剂管可在凹部内呈面接触。因此,电触点可形成为能够使电力稳定并均匀地供应的表面。
这里,电触点形成的区域非常重要。如果电力仅集中地供应到一个特定的点,则可能起火花。这样的火花可能干扰稳定的等离子体反应,并可能难以形成均匀的功能膜。
因此,由夹具的凹部78实现支撑产品是相当高效和优选的。
夹具7b的支撑部76可以是杆状的,小半径的沟槽77可在支撑部76中形成。
参考图7和8,将描述夹具7b、调整板70和固定板72之间的联接。
如上所述调整板70上可形成多个孔71。多个孔71可形成预设定的图案。例如,两个孔71可沿固定件7c之一的纵向形成,也可形成单个孔。这一图案可重复。因此,可调整夹具7b的宽度,使得多个孔71和多个换热器5可装载在单个固定件7c上。在这种情况下,各种换热器5可得以稳定地支撑。这是因为能够通过孔的图案来调整夹具之间沿纵向的节距和沿横向的节距。
夹具7b的支撑部76可通过插入调整板70的特定孔而得以支撑。在这种情况下,固定板72可将夹具7b稳定地固定到调整板70。
具体地,如图8所示,固定板72中可形成对应调整板70的孔71的多个槽73。槽73的宽度可小于固定板72中形成的孔71的直径。槽73的宽度可对应支撑部76中形成的槽77的宽度。此外,槽73可向预设定的方向开口。
因此,当夹具7b插入调整板70的孔71时,固定板72可在调整板70上滑动。
换言之,在支撑部77的槽插入固定板72的槽73中的情况下,固定板72可滑动。此后,固定板72可固定到调整板70,夹具7b可稳定地联接到调整板70。为了将固定板73固定到调整板70,固定板73中可形成联接孔74。
这一结构可使夹具7b能够固定并调整。因此,该结构可有效地并容易地处理各种尺寸和类型的换热器5。
如下将参考图9详细描述电极。
电极可包括至少一对相互面对的导电表面。换言之,物体的两侧可形成导电表面。
导电表面160可设置在分隔壁18或侧门12c上。图9中所示的这样的导电表面160可包括网状(或筛状)的等离子体反应表面161和在等离子体反应表面161的每侧支撑等离子体反应表面161的电极支架162。
而且,支架联接件163可设置在室1的内壁中,以支撑电极支架162。室1的内壁可以是侧门12c的内壁或分隔壁18的内壁。
当重复执行等离子体反应时,等离子体反应表面161可能增大(或延长),从而不利地下垂,等离子体反应可能不均匀地执行。为解决该问题,可将拉力施加于等离子体反应表面161。
为此,支架联接件163可被弹性支撑以产生沿支架联接件163的向外方向的弹力。换言之,弹簧164可设置在支架联接件163之后。当电极支架162首次联接到支架联接件163时,支架联接件163可以处于类似弹簧张紧的状态。当等离子体反应表面161放松时,因弹簧的复原(或回复)而将拉力施加于等离子体反应表面161。
同时,导电表面160可包括多级(或多阶)。因此,基于物体的高度可选择性地控制执行等离子体反应的导电表面160。
如图9所示,喷嘴14可位于导电表面160之间。反应气体、前体和载气可经由喷嘴14供应。
在这种情况下,喷嘴14可形成在圆管140中。换言之,沿圆管140流动的气体可经由圆管140的前侧形成的喷嘴14供应到物体。
同时,可设置多个圆管。多个圆管可沿电极纵向或垂直设置。前体和其它零件可通过纵向设置的圆管基本上设置到室中。
在这种情况下,圆管可经由两侧的配件149相互连通,以在被损坏时进行更换。圆管可具有相同的长度。因此,不需要准备各种长度的辅助圆管。加热器可经由盖(将稍后描述)埋入圆管中,使得圆管可实现将电力供应到加热器。
圆管140的位置可位于导电表面160的前面。换言之,圆管可更靠近物体。因此,可防止喷嘴14严重阻塞。
通过经由喷嘴供应的载气、前体和反应气体可执行等离子体反应。从执行反应的位置供应前体与将前体供应到执行反应的位置之间可能存在差异。
当从执行反应的位置供应前体时,大部分供应的前体能够用于等离子体反应,并可恒定地维持喷嘴内与喷嘴外之间的压差。因此,前体可经由喷嘴恒定地供应。然而,当前体从不执行反应的位置供应到执行反应的位置时,供应的预定量的前体不能用于等离子体反应。因此,喷嘴外的压力可能高,并可能产生喷嘴阻塞。因此,圆管的位置,即喷嘴的位置可位于导电表面160的前面。换言之,喷嘴可比导电表面更靠近等离子体物体。
加热器402可设置在圆管140中,以加热气体等,以便使气体等能在其中顺利流动。然而,加热器402可能容易被等离子体反应损坏。因此,圆管140与加热器402一体形成可能是非优选的。
因此,为容易安装和修理,加热器402可埋入圆管的后表面中,并在固定线(或电热丝)142以前可设置盖143。
在这种情况下,可设置多个圆管140,其中形成有喷嘴14。这些圆管可经由两侧的配件149相互连通。因此,如果圆管之一发生损坏,例如喷嘴阻塞或加热器损坏,可只更换被损坏的圆管。
参考图11和12,如下将详细描述向托台供电的电源80。
以上提到的电极16可设置在室1中。换言之,电极16可分别面对室1内的分隔壁18和侧门12c。换热器5可位于电极16之间。
对于等离子体反应而言,电极16的极点可与换热器5的极点相对。根据本发明的实施例,正极(阳极)可以是换热器5的极点,负极(阴极)可以是电极16的极点。
为了向换热器5、更具体地向托台7供电,电源80可包括移动触点81。具体地,在运送托台7时,移动触点81可远离托台7。为了等离子体反应,移动触点81可更靠近托台7以接触托台7。可设置空气气缸,以实现这种移动触点81。因此,移动触点81可基本上通过空气气缸86的操作而向前和向后移动。
换言之,移动触点81可选择性地接触托台7的触点7d。移动触点81和托台7的触点7d可分别包括平表面。平表面可相互表面接触,以更稳定地供电。
此外,移动触点81可被弹性地支撑。即当移动触点81在运动之后接触托台7时,移动触点81可移动更远的预定的距离。该距离可以是使触点通过弹性支撑能够被可靠地补偿的距离。因此,即使产生振动,弹性支撑可执行电力的稳定供应。
同时,电源80可包括开关82'或开关构件。开关82基于移动触点81的弹性变形选择性地向移动触点81供应电力。
具体地,电源80可包括触点接纳部82,以接纳移动触点81。移动触点81由弹性构件81'弹性地支撑在触点接纳部82内。弹性构件可以是设置在触点接纳部82中的弹簧。因此,即便当移动触点接触托台触点时,触点接纳部82可向前移动。在这种情况下,移动触点81可不向前移动,移动触点与触点接纳部之间设置的弹性构件可弹性变形。
开关构件82'可以是轴。开关构件的端部可选择性地电连接移动触点,开关构件的另一端可连接电力线(图中未示)。
在这种情况下,当移动触点81因弹力而前进时,开关构件可与移动触点电连接。因此,电力可被更稳定地供应。
触点接纳部82之后可设置安全板85。此外,可设置多个连接构件84,以确定其向前和向后的移动距离、位置和高度。连接构件可以是块状。具体地,所述块可包括水平块84a和竖向块85b。
在这种情况下,水平块之一中可形成通孔87,电力可经由穿过通孔的电力线供应到移动触点81。
同时,连接构件84可布置在安全板85与移动触点接纳部82之间。连接构件84可为它们执行绝缘功能。为此,连接构件可由陶瓷材料构成。
图11示出电源80的整个外观。电源80可包括基座89a、移动产生部89b和移动触点部89c。具体地,基座89a和移动产生部89b可不外露。因此,图10示出只有移动触点部89c暴露于室内。换言之,标记为“1a”的线表示室内与室的内壁之间的边界。
这样的构造可最小化设置在室中的电源80所占据的区域。换言之,移动产生部89b不暴露于室内,因此可稳定地移动该移动触点部。
电源80可包括安全开关83。这种安全开关83可起到配置为根据移动触点部的移动来施加或中断电力的开关的作用。换言之,安全开关83可被安全板85移动。当移动触点部向前前进时,安全开关83可不接触安全板。反之,当移动触点部退回时,安全板可接触安全开关,以使安全开关退回。
因此,安全开关83可通过安全板85在前面位置与后面位置之间移动。具体地,安全开关83的开关构件83a可通过安全板85在前面位置与后面位置之间移动。
在安全开关的后面位置,电源80中断施加于移动触点部的电力。因此,即便当控制器控制电源施加电力时,供电也能够被安全开关大致中断。因此,可实现更稳定且安全的供电。
同时,在移动触点部89a中可形成施加电力的区域。当移动触点部暴露于室内时,在移动触点部89a的表面上可能形成功能膜。为了防止不需要的功能膜,可设置盖89d。
盖可覆盖顶部和侧部,即移动触点部的顶表面和侧面。移动触点部的前表面可开口,以移动该移动触点。此外,移动触点部的后表面可关闭,但是后表面面向内壁1a。因此,后表面不需要关闭。
移动接触部与移动产生部之间可设置密封构件88。换言之,内壁1a可密封,以分隔开室内与内壁。因此,可通过使用绝缘材料执行密封,以防止施加于移动触点部的电力被施加于移动产生部。
根据以上描述的本发明的实施例,控制单元500可适当地控制与单个室1连接的前体供应单元400、反应气体供应单元300、清洁气体供应单元200和排出单元100。因此,换热器5上可形成功能膜。此外,可使用同时具有耐腐蚀性、亲水性和抗菌功能的多功能前体。因此,在单个室1中可一次形成防腐的亲水抗菌功能膜。
以上提到的实施例中陈述了换热器,但是本发明的实施例不局限于换热器。例如,车辆的侧镜能够应用于本发明的实施例。
本说明书中所提及的“一个实施例”、“一实施例”、“示例性实施例”等表示结合实施例描述的某一特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的多处出现的这些措词不一定都针对相同的实施例。此外,当结合实施例对某一特征、结构或特性进行说明时,应当明白,结合其它实施例来实施这些特征、结构或特性对于本领域技术人员而言是显而易见的。尽管参照多个示例性实施例对本发明进行描述,但是应该理解的是,本领域技术人员能想到的众多其它改型和实施例都落入本发明原理的精神和范围内。更具体地,在本公开内容、附图和所附权利要求的范围内,可以对主要的组合配置方案中的组成部件和/或结构进行各种修改和改型。除了对组成部件和/或结构进行修改和改型以外,对于本领域的技术人员而言,替代性的使用也是显而易见的。

Claims (17)

1.一种等离子体增强式化学气相沉积设备,包括:
室,在所述室中执行等离子体反应,以将功能膜设置到接纳在所述室中的物体;
托台,与所述物体机械连接和电连接;
运送机,用以将所述托台从所述室的外部运送到内部;以及
电源,用以向所述托台供电,所述电源包括移动触点,当所述托台被运送时,所述移动触点远离所述托台,当所述托台被停止时,所述移动触点与所述托台接触,
其中所述电源包括:
基座;
移动触点部件,包括所述移动触点;以及
移动发生器,所述移动发生器受到驱动而使所述移动触点在所述基座与所述移动触点部件之间移动。
2.根据权利要求1所述的设备,所述托台包括:托台触点,所述托台触点选择性地与所述移动触点面接触;以及固定件,用以将物体固定于其上。
3.根据权利要求2所述的设备,其中所述移动触点被弹性支撑。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备,还包括:
开关,所述开关基于所述移动触点的弹性变形而选择性地向所述移动触点通电。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的设备,其中所述电源包括安全开关,所述安全开关基于所述移动触点与所述托台的接触点之间的距离而选择性地向所述移动触点通电。
6.根据权利要求5所述的设备,其中所述电源的安全开关被移动以基于安全板与所述移动触点整体移动的距离和所述安全板的移动距离而供电。
7.根据权利要求6所述的设备,其中所述安全开关包括接触所述安全板的开关部件,所述开关部件由陶瓷材料形成。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的设备,其中所述电源包括供所述移动触点接纳在其中的移动触点接纳部件和设置在所述移动触点接纳部件中的弹簧。
9.根据权利要求8所述的设备,其中所述电源的一端包括开关构件,所述开关构件的一端朝向所述移动触点接纳部件内延伸,所述开关构件的另一端与电力线连接,从而与所述移动触点选择性地连接。
10.根据权利要求1所述的设备,其中所述电源包括安全开关,用以基于所述移动触点部件的运动而执行通电和断电。
11.根据权利要求10所述的设备,其中所述移动触点部件包括移动触点、移动触点接纳部件、连接部件和安全板。
12.根据权利要求11所述的设备,其中所述连接构件由陶瓷材料构成,以在所述移动触点接纳部件与所述安全板之间进行绝缘。
13.根据权利要求11所述的设备,其中所述移动触点部件被整体移动,所述移动触点相对于所述移动触点接纳部件而相对移动。
14.根据权利要求1所述的设备,其中所述基座和所述移动发生器都被设置在所述室的内壁中,所述移动触点部件暴露于所述室内。
15.根据权利要求14所述的设备,还包括:
盖,用以覆盖暴露于所述室内的所述移动触点部件的顶部和侧部。
16.一种等离子体增强式化学气相沉积设备,包括:
室,在所述室中执行等离子体反应,以将功能膜设置到接纳在所述室中的物体;
至少一对电极,在所述室中相互面对,负电压被供给到所述电极;
托台,与所述物体机械联接和电连接,以将所述物体定位在所述电极之间;
运送机,用以将所述托台从所述室的外部运送到内部;以及
电源,用以向所述托台供应正电,所述电源包括移动触点,当所述托台被运送时,所述移动触点远离所述托台,当所述托台被停止时,所述移动触点与所述托台接触,
其中所述电源包括安全开关,所述安全开关基于所述移动触点与所述托台的接触点之间的距离而选择性地向所述移动触点通电。
17.根据权利要求16所述的设备,其中所述移动触点被形成为与所述托台的触点进行面接触。
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