CN104878347A - 一种沉积黑色导电膜层的设备及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种沉积黑色导电膜层的设备，包括一个真空腔体，在真空腔体内设置有一个圆环形的工件转架，在真空腔体的左右两侧设置有对称的两个与真空腔体一体化相连的凸腔，在凸腔内设置有用于放置钨靶及钛靶的料口和位于上下两个料口的气管，在右侧的凸腔上端设有一个与真空腔体一体化相连用于放置离子源的小凸腔。薄膜方块电阻100-2000(Ω/□)，膜厚1-5um，颜色L=28-40，a=-0.3-0.3，b=-1-1，硬度：600-1500HV，耐腐蚀、耐候性，耐磨擦性能优异,完全能满足客户的要求。

Description

一种沉积黑色导电膜层的设备及其使用方法
技术领域
本发明属于真空镀膜技术领域，涉及一种沉积黑色导电膜层的设备及其使用方法。
背景技术
导电薄膜是一类特殊的材料，其第三维尺寸远小于平面二维尺寸，而且具有导电功能，可以实现一些特定的电子功能，导电薄膜由于其特殊的小尺寸和导电特性被广泛应用于3C产品中。
导电薄膜的种类繁多，如金属薄膜、透明导电氧化物薄膜、高分子导电薄膜、碳化物薄膜、氮化物薄膜、碳薄膜等材料。在碳化物材料中，碳化钨是黑色六方晶体，化学性质稳定，高硬度，高耐磨，高熔点及低的摩擦系数，是热和电的良好导体，由于优异的综合性能应用广泛。
国内外报道的碳化钨薄膜的使用方法有金属有机化学气相沉积（MOCVD）、磁控溅射和喷涂等工艺。
喷涂涂层膜厚较厚，成本高，主要应用于机械、切削工具、航空航天领域。
金属有机化学气相沉积主要应用在碳纤维上沉积膜层。
磁控溅射在碳化钨膜层的制备领域国外研究较多，主要集中在低温晶态膜、超硬膜、耐蚀膜、催化膜等方面，而在导电黑膜领域研究较少。
目前，3C产品对碳化钨黑色导电薄膜有旺盛的需求，低成本制备高性能的黑色导电的碳化钨薄膜对推动3C产品的发展非常重要。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种沉积黑色导电膜层的设备及其使用方法，沉积的碳化物薄膜具有耐腐蚀、耐候性，耐磨擦性能优异等特点,能够完全能满足3C产品的要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种沉积黑色导电膜层的设备，包括一个真空腔体，在真空腔体内设置有一个圆环形的工件转架，在真空腔体的左右两侧设置有对称的两个与真空腔体一体化相连的凸腔，在凸腔内设置有用于放置钨靶及钛靶的料口和位于上下两个料口的气管，在右侧的凸腔上端设有一个与真空腔体一体化相连用于放置离子源的小凸腔。
一种沉积黑色导电膜层的设备的使用方法，其步骤是：
第一步：镀膜之前先对工件进行化学清洗，清洗掉产品表面的油污、腊和颗粒物等；
第二步：对真空腔体内进行抽真空，抽至真空腔体内的真空值为2-9×10-4Pa，然后通过加热管对真空腔体内进行加热，加热温度为80-300℃；
第三步：在真空腔体内对放置在工件转架上的工件使用离子源进行离子清洗，清洗时间为5-20min；
第四步：利用钛靶沉积Ti底层，沉积时间5-20min；
第五步：利用钛靶继续沉积TiC层，沉积时间20-60min
第六步：利用钨靶及钛靶沉积TiWC层，沉积时间20-60min；
第七步：利用钨靶沉积WC层，沉积时间30-180min，最后降温至100℃后出炉。
在所述工件转架上等距设置有若干个工件。
在所述真空腔体的中间设置有上下两排呈弧形排列的加热管，在两排加热管之间则设置有与凸腔内料口及气管相连通的料口及气管。
在所述真空腔体的上端连通有一个抽真空系统。
本发明的有益效果是：薄膜方块电阻100-2000(Ω/□)，膜厚1-5um，颜色L=28-40，a=-0.3-0.3，b=-1-1，硬度：600-1500HV，耐腐蚀、耐候性，耐磨擦性能优异,完全能满足客户的要求。
附图说明
图1是本发明设备结构示意图。
图中：1-抽真空系统，2-真空腔体，3-工件，4-小凸腔，5-凸腔，6-工件转架，7-加热管，8-气管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参见图1，一种沉积黑色导电膜层的设备，包括一个真空腔体2，在真空腔体2内设置有一个圆环形的工件转架6，在真空腔体2的左右两侧设置有对称的两个与真空腔体2一体化相连的凸腔5，在凸腔5内设置有用于放置钨靶及钛靶的料口和位于上下两个料口的气管8，在右侧的凸腔5上端设有一个与真空腔体2一体化相连用于放置离子源的小凸腔54。
一种沉积黑色导电膜层的设备的使用方法，其步骤是：
第一步：镀膜之前先对工件3进行化学清洗，清洗掉产品表面的油污、腊和颗粒物等；
第二步：对真空腔体2内进行抽真空，抽至真空腔体2内的真空值为2-9×10-4Pa，然后通过加热管7对真空腔体2内进行加热，加热温度为80-300℃；
第三步：在真空腔体2内对放置在工件转架6上的工件3使用离子源进行离子清洗，清洗时间为5-20min；
第四步：利用钛靶沉积Ti底层，沉积时间5-20min；
第五步：利用钛靶继续沉积TiC层，沉积时间20-60min
第六步：利用钨靶及钛靶沉积TiWC层，沉积时间20-60min；
第七步：利用钨靶沉积WC层，沉积时间30-180min，最后降温至100℃后出炉。
在所述工件转架6上等距设置有若干个工件3。
在所述真空腔体2的中间设置有上下两排呈弧形排列的加热管7，在两排加热管7之间则设置有与凸腔5内料口及气管8相连通的料口及气管8。
在所述真空腔体2的上端连通有一个抽真空系统1。
实施例1
工件3清洗后，进炉，抽真空至6×10-4Pa，加热到150℃，然后离子清洗10min，Ti层沉淀10min，TiC层沉淀30min，TiWC层沉淀30min，WC层沉淀60min，降温至100℃后出炉，测试结果：膜厚2.03um，百格硬度5B，牛仔布耐磨擦、盐雾测试通过，表面光滑，外观良好，颜色L=38.02，方块电阻12.5K(Ω/□)。
实施例2
工件3清洗后，进炉，抽真空至6×10-4Pa，加热到200℃，然后离子清洗10min，Ti层沉淀10min，TiC层沉淀30min，TiWC层沉淀30min，WC层沉淀120min，降温至100℃后出炉，测试结果：膜厚3.28um，百格硬度5B，牛仔布耐磨擦、盐雾测试通过，表面光滑，外观良好，颜色L=36.02，方块电阻2.5K(Ω/□) 。
实施例3
工件3清洗后，进炉，抽真空至6×10-4Pa，加热到200℃，然后离子清洗10min，Ti层沉淀10min，TiC层沉淀30min，TiWC层沉淀30min，WC层沉淀180min，降温至100℃后出炉，测试结果：膜厚4.39um，百格硬度5B，牛仔布耐磨擦、盐雾测试通过，表面光滑，外观良好，颜色L=32.02，方块电阻125(Ω/□)。
碳化物薄膜的方块电阻在100-2000(Ω/□)，膜厚1-5um，颜色L=28-40，a=-0.3-0.3，b=-1-1，硬度：600-1500HV，耐腐蚀、耐候性，耐磨擦性能优异，完全能满足3C产品的要求。

Claims (5)

1.一种沉积黑色导电膜层的设备，其特征是：包括一个真空腔体，在真空腔体内设置有一个圆环形的工件转架，在真空腔体的左右两侧设置有对称的两个与真空腔体一体化相连的凸腔，在凸腔内设置有用于放置钨靶及钛靶的料口和位于上下两个料口的气管，在右侧的凸腔上端设有一个与真空腔体一体化相连用于放置离子源的小凸腔。
2.一种沉积黑色导电膜层的设备的使用方法，其特征在于步骤是：
第一步：镀膜之前先对工件进行化学清洗，清洗掉产品表面的油污、腊和颗粒物等；
第二步：对真空腔体内进行抽真空，抽至真空腔体内的真空值为2-9×10-4Pa，然后通过加热管对真空腔体内进行加热，加热温度为80-300℃；
第三步：在真空腔体内对放置在工件转架上的工件使用离子源进行离子清洗，清洗时间为5-20min；
第四步：利用钛靶沉积Ti底层，沉积时间5-20min；
第五步：利用钛靶继续沉积TiC层，沉积时间20-60min
第六步：利用钨靶及钛靶沉积TiWC层，沉积时间20-60min；
第七步：利用钨靶沉积WC层，沉积时间30-180min，最后降温至100℃后出炉。
3.如权利要求1所述沉积黑色导电膜层的设备，其特征是：在所述工件转架上等距设置有若干个工件。
4.如权利要求1所述沉积黑色导电膜层的设备，其特征是：在所述真空腔体的中间设置有上下两排呈弧形排列的加热管，在两排加热管之间则设置有与凸腔内料口及气管相连通的料口及气管。
5.如权利要求1所述沉积黑色导电膜层的设备，其特征是：在所述真空腔体的上端连通有一个抽真空系统。
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