CN111321387A - 一种镀膜系统及镀膜方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种镀膜系统及镀膜方法，该镀膜系统包括：载入腔，用于载入基材；传送腔，直接连接至载入腔，并且配置成接收并传送基材；至少一个镀膜腔，镀膜腔直接连接至传送腔，并且配置成从传送腔接收基材并利用镀膜工艺将膜层形成在基材上；载出腔，直接连接至传送腔，并且配置成从传送腔接收并载出基材；其中，利用镀膜工艺在基材上形成第一层膜层的镀膜腔中设置有预热装置。本发明通过在形成第一层膜层的镀膜腔中设置预热装置，可以实现对基材的预热，从而达到降低设备成本的目的。进一步地，当镀膜腔的数量为两个以上，可以充分利用第一镀膜腔的闲置时间，达到提高镀膜效率的效果。

Description

一种镀膜系统及镀膜方法

技术领域

本发明涉及镀膜技术领域，特别是涉及一种镀膜系统及镀膜方法。

背景技术

镀膜是目前形成膜层常采用的一种技术，在镀膜过程中，环境中的水汽会对膜层造成腐蚀性的影响，并且会影响膜层的致密性，因此镀膜工艺对设备的真空性能要求很高。现有的镀膜设备通常会在镀膜腔前增加一个预加热腔对基板进行预加热，以达到去除基材载入时带入镀膜系统各个镀膜腔的水汽的目的。但预加热腔的设置会在一定程度上增加设备投入成本。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种镀膜系统及镀膜方法，以解决现有技术中由于预加热腔的设置而导致的设备投入成本增加的问题。

本发明实施例提供了一种镀膜系统，包括：载入腔，用于载入基材；传送腔，直接连接至所述载入腔，并且配置成接收并传送所述基材；至少一个镀膜腔，所述镀膜腔直接连接至所述传送腔，并且配置成从所述传送腔接收所述基材并利用镀膜工艺将膜层形成在所述基材上；载出腔，直接连接至所述传送腔，并且配置成从所述传送腔接收并载出所述基材；其中，利用镀膜工艺在所述基材上形成第一层膜层的所述镀膜腔中设置有预热装置。

优选地，所述预热装置包括热辐射板和/或加热器。

优选地，所述加热器为热辐射灯管。

优选地，所述加热器为多段式加热器，所述多段式加热器包括多个加热段，所述多个加热段依次设置于所述热辐射板上。

优选地，所述预热装置的加热表面与所述基材表面平行且正对设置，且所述预热装置的加热表面在所述基材表面的正投影覆盖所述基材。

优选地，所述镀膜系统还包括可控真空泵系统，所述可控真空泵系统设置于在所述基材上形成第一层膜层的镀膜腔。

优选地，所述至少一个镀膜腔包括第一镀膜腔和第二镀膜腔，其中：第一镀膜腔，直接连接至所述传送腔，并且配置成从所述传送腔接收所述基材并利用镀膜工艺将第一膜层形成在所述基材上；第二镀膜腔，直接连接至所述传送腔，并且配置成从所述传送腔接收所述基材并利用镀膜工艺将第二膜层形成在所述第一膜层上。

本发明实施例还提供了一种镀膜方法，所述镀膜方法利用镀膜系统实施，所述镀膜系统包括载入腔、传送腔、第一镀膜腔、第二镀膜腔、载出腔，其中所述第一镀膜腔中设置有预热装置；所述方法包括以下步骤：利用所述载入腔载入基材；利用所述传送腔将所述基材由所述载入腔传送至所述第一镀膜腔；利用所述预热装置对所述基材进行预热以去除水汽；在所述第一镀膜腔中通过镀膜工艺将第一膜层形成在所述基材上；利用所述传送腔将所述基材从所述第一镀膜腔传送至所述第二镀膜腔；在所述第二镀膜腔中通过镀膜工艺将第二膜层形成在所述第一膜层上；利用所述传送腔将所述基材从所述第二镀膜腔传送至所述载出腔。

优选地，所述第一镀膜腔还设置有可控真空泵系统，所述可控真空泵系统与所述预热装置同时启动。

优选地，在所述第二镀膜腔中的镀膜时间与在所述第一镀膜腔中的镀膜时间的时间差大于或等于对所述基材进行预热的预热时间。

本发明实施例提供的一种镀膜系统及镀膜方法，通过在第一镀膜腔中设置预热装置，可以实现对基材的预热，以去除基材载入时带入镀膜系统各个镀膜腔的水汽，不必再设置独立的预加热腔室，从而达到降低设备成本的目的。进一步地，当镀膜腔的数量为两个以上，且在基材上形成第一层膜层的第一镀膜腔中的镀膜时间小于其余镀膜腔中的镀膜时间时，可以充分利用第一镀膜腔的闲置时间，达到提高镀膜效率的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种镀膜系统的示意图；

图2为本发明另一实施例提供的一种镀膜系统的示意图；

图3为本发明实施例提供的镀膜系统的预热装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的镀膜系统的又一预热装置的结构示意图。

附图标记说明：

1、载入腔；2、传送腔；3、第一镀膜腔；4、第二镀膜腔；5、载出腔；6、第三镀膜腔；7、预热装置；8、热辐射板；9、加热器；9-1、第一加热段；9-2、第二加热段；9-3、第三加热段。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

镀膜是目前形成膜层常采用的一种技术，在镀膜过程中，环境中的水汽会对膜层造成腐蚀性的影响，并且会影响膜层的致密性。现有的镀膜设备通常会在镀膜腔前增加一个预加热腔对基板进行预加热，以达到去除基材载入时带入镀膜系统各个镀膜腔的水汽的目的，但预加热腔的设置会在一定程度上增加设备投入成本。本发明实施例通过在利用镀膜工艺在基材上形成第一层膜层的镀膜腔中设置一预热装置，可以实现对基材的预热，以去除基材载入时带入镀膜系统各个镀膜腔的水汽，不必再设置独立的预加热腔，从而达到降低设备成本的目的。

本发明实施例提供的镀膜系统，包括：载入腔，用于载入基材；传送腔，直接连接至载入腔，并且配置成接收并传送基材；至少一个镀膜腔，镀膜腔直接连接至传送腔，并且配置成从传送腔接收基材并利用镀膜工艺将膜层形成在基材上；载出腔，直接连接至传送腔，并且配置成从传送腔接收并载出基材；其中，利用镀膜工艺在基材上形成第一层膜层的镀膜腔中设置有预热装置。

在一个实施例中，当只需要形成一层膜层时，可以设置镀膜腔的数量为1个，此时，通过在镀膜腔中设置预热装置，可以实现对基材的预热，以去除基材载入时带入镀膜系统各个反应腔室的水汽，不必再设置独立的预加热腔，从而达到降低设备成本的目的。

在另一实施例中，当需要形成两层或多层膜层时，可以设置镀膜腔的数量为两个或多个，此时，通过在利用镀膜工艺在基材上形成第一层膜层的镀膜腔中设置预热装置，可以实现对基材的预热，以去除基材载入时带入镀膜系统各个反应腔室的水汽，不必再设置独立的预加热腔，从而达到降低设备成本的目的。以下分别以镀膜腔的数量为两个和三个为例，具体说明当镀膜腔的数量为两个或多个时的镀膜系统及镀膜工艺。

如图1所示为本发明实施例提供的一种镀膜系统的示意图，该镀膜系统包括：载入腔1，用于载入基材；传送腔2，直接连接至载入腔1，并且配置成接收并传送基材；第一镀膜腔3，直接连接至传送腔2，并且配置成从传送腔2接收基材并利用镀膜工艺将第一膜层形成在基材上；第二镀膜腔4，直接连接至传送腔2，并且配置成从传送腔2接收基材并利用镀膜工艺将第二膜层形成在第一膜层上；载出腔5，直接连接至传送腔2，并且配置成从传送腔2接收并载出基材；其中，第一镀膜腔3中设置有预热装置7。将预热装置7设置在第一镀膜腔3中，可以实现对基材的预热，以去除基材载入时带入镀膜系统的第一镀膜腔3中的水汽，不必再设置独立的预加热腔，从而可以达到降低设备成本的目的。另外，可选地，预热装置7除了可以对基材进行预热以去除水汽，还可以对基材进行加热以更好地实现镀膜工艺。

如图3所示为预热装置7的结构示意图，预热装置7包括热辐射板8和加热器9。在其中一实施例中，预热装置7可以只包括热辐射板8或只包括加热器9，利用热辐射板8或加热器9对基板进行加热；在另一实施例中，热辐射板8和加热器9共同作为预热装置7配合使用，热辐射板8不但具有加热功能，还可以对加热器产生的热量进行辐射，从而可以进一步提高加热效率。进一步地，加热器9可以选择热辐射灯管，由于热辐射灯管启动时间快，可使基材短时间内达到预设温度，进一步提高加热效率。

如图4所示为预热装置7的另一结构示意图，其中，加热器9为三段式加热器，该三段式加热器包括第一加热段9-1、第二加热段9-2、第三加热段9-3，其中，第一加热段9-1、第二加热段9-2、第三加热段9-3均依次设置于热辐射板8上。通过将加热器9分段设置，可以方便对加热温度分别控制。本发明实施例中，加热器9不仅局限于三段式设置，可以根据实际需要设置为两段式、四段式、五段式或更多段式。当然，各段加热器在热辐射板8上的具体设置位置及排布方式也可以根据实际加热需求进行合理布局，在此不作具体限定。

在一实施例中，预热装置7的加热表面与基材表面平行且正对设置，且预热装置7的加热表面在基材表面的正投影覆盖基材，该设置方式可以进一步保证预热装置7对基材的加热均匀性。

在一实施例中，镀膜系统还包括设置于第一镀膜腔3的可控真空泵系统，可控真空泵系统的设置可以去除第一镀膜腔3中的水汽。另外，可控真空泵系统可以根据第一镀膜腔3中压力的大小自动调节阀门的开闭及阀门的开合程度，从而保证第一镀膜腔3中的压力保持恒定，便于后续镀膜工艺顺利进行。当然，可控真空泵系统可以不仅局限于只设置在第一镀膜腔3，还可以根据实际需要设置于第二镀膜腔4。当然，当镀膜腔的数量为多个时，可控真空泵系统可以根据实际需要设置于其他多个镀膜腔，在此不作具体限定。

优选地，可控真空泵系统为低温泵阀门，低温泵阀门是采用分子吸附的方式去除水汽，因此相对于一般的真空泵系统，其去除水汽的能力更强。

在一实施例中，镀膜系统还包括第三镀膜腔6，如图2所示，第三镀膜腔6直接连接至传送腔2，并且配置成从传送腔2接收基材并通过镀膜工艺将第三膜层形成在主体层上。通过设置第三镀膜腔，可以根据实际需求形成三层膜层结构。

作为本发明一具体实施例，需要形成的两层膜层结构为“缓冲层/主体层”结构，需要形成的三层膜层结构为“缓冲层/主体层/缓冲层”结构。为了得到“缓冲层/主体层”或“缓冲层/主体层/缓冲层”的膜层结构，可以选择第二膜层(即主体层)的材料为金属材料，如铜、铝等，当然，并不仅局限于金属材料，也可以根据实际镀膜需要选择其他材料；第一膜层和/或第三膜层(即缓冲层)的材料可以为抗腐蚀性和附着性较强的材料，如钼、钛、铬等，当然，也并不仅局限于上述材料，也可以根据实际镀膜需要选择其他材料，缓冲层的作用是对主体层进行保护。

本发明上述实施例中，基材可以是柔性基材，如PI，也可以是非柔性基材，如金属基材或玻璃基材，在此不做具体限定。镀膜系统可以为磁控溅射镀膜系统，也可以为其他镀膜系统，在此不做具体限定。

本发明实施例还提供了一种镀膜方法，该镀膜方法利用镀膜系统实施，镀膜系统包括载入腔1、传送腔2、第一镀膜腔3、第二镀膜腔4、载出腔5，其中第一镀膜腔3中设置有预热装置7；所述方法包括以下步骤：利用载入腔1载入基材；利用传送腔2将基材由载入腔1传送至第一镀膜腔3；启动预热装置7，利用预热装置7对基材进行预热以去除水汽；在第一镀膜腔3中利用镀膜工艺将第一膜层形成在基材上；利用传送腔2将基材从第一镀膜腔3传送至第二镀膜腔4；在第二镀膜腔4中通过镀膜工艺将第二膜层形成在第一膜层上；利用传送腔2将基材从第二镀膜腔4传送至载出腔5。通过在第一镀膜腔3中设置预热装置7，可以不必再设置独立的预加热腔，可以达到降低设备成本的目的，且在步骤“在第一镀膜腔3中通过镀膜工艺将第一膜层形成在基材上”之前启动预热装置7，可以实现对基材的预热，以去除基材载入时带入磁控溅射镀膜系统的第一缓冲腔3中的水汽。

为了保证镀膜过程可以在各个腔室循环进行，需要保证基材在各个镀膜腔的停留时间相同，而当由于需要形成的膜层厚度或镀膜速率等原因导致基材在各个镀膜腔的镀膜时间不同时，例如当利用镀膜工艺在基材上形成第一层膜层的镀膜时间相比形成其他膜层的镀膜时间较短时，形成第一层膜层的镀膜腔会存在一段闲置时间。基于此，本发明实施例通过在第一镀膜腔3中设置预热装置7，可以充分利用第一镀膜腔3的闲置时间，利用预热装置7对基材进行预热以去除水汽，提高了镀膜效率。

在一实施例中，在第二镀膜腔4中的镀膜时间与在所述第一镀膜腔3中的镀膜时间的时间差大于或等于对所述基材进行预热的预热时间。此时，可以充分利用第一镀膜腔3的闲置时间，利用预热装置7对基材进行预热以去除水汽，以提高镀膜效率。优选地，在第二镀膜腔4中的镀膜时间与在所述第一镀膜腔3中的镀膜时间的时间差等于对所述基材进行预热的预热时间，该设置方式可以保证第一镀膜腔中不会有闲置时间，可以进一步提高镀膜效率。

在一实施例中，设置预热装置的加热温度为高于100℃。由于水的沸点是100℃，将加热温度设置为高于水的沸点，有利于水汽的蒸发。优选地，可以设置预热装置的加热温度为110℃，该加热温度不仅利于水汽蒸发，而且温度不至于过高而对基材或膜层产生影响。

在一实施例中，为了得到三层膜层结构，上述镀膜方法在步骤“在第二镀膜腔中4利用镀膜工艺将第二膜层形成在第一膜层上”后包括以下步骤：利用传送腔2将基材从第二镀膜腔4传送至第三镀膜腔6；在第三镀膜腔6中通过镀膜工艺将第三膜层形成在第二膜层上；利用传送腔2将基材从第三镀膜腔6传送至载出腔5。

在一实施例中，第一镀膜腔3还设置有可控真空泵系统，可控真空泵系统与预热装置7同时启动。可控真空泵系统可以根据第一镀膜腔3中压力的大小自动调节阀门的开闭及阀门的开合程度，从而保证第一镀膜腔3中的压力保持恒定，便于后续镀膜工艺顺利进行。当预热装置7启动时，第一镀膜腔3中由于水汽蒸发而使第一镀膜腔3内部压力增大，而将可控真空泵系统与预热装置7同时启动，可以利用可控真空泵系统平衡第一镀膜腔3的内部压力，使第一镀膜腔3中的压力保持恒定，便于后续镀膜工艺顺利进行。当然，可控真空泵系统可以不仅局限于只设置在第一镀膜腔3，还可以根据实际需要设置于其他镀膜腔中。

在一实施例中，上述镀膜工艺为磁控溅射镀膜工艺，此时，步骤“在第一镀膜腔3中通过镀膜工艺将第一膜层形成在基材上”具体包括：在第一镀膜腔3中通入惰性气体，并控制压力为0.15Pa-1.5Pa，同时对惰性气体进行放电，以在基材上沉积第一膜层。在该实施例中，惰性气体可以是氩气、氦气等，当然，也可以选择氮气代替惰性气体。在该实施例中，优选使用氩气，氩气分子量较大，进行磁控溅射镀膜工艺时，氩气被电离后氩离子更容易沉积在基材上，从而提高镀膜效率，另外，氩气成本低，可降低镀膜成本。在该实施例中，磁控溅射镀膜时需要控制一定的压力，将压力控制在0.15Pa-1.5Pa可以保证磁控溅射镀膜工艺顺利进行，从而保证镀膜质量。

本发明上述实施例中，基材可以是柔性基材，如PI，也可以是非柔性基材，如金属基材或玻璃基材，在此不做具体限定。镀膜工艺可以为磁控溅射镀膜工艺，也可以为其他镀膜工艺，在此不做具体限定。

本发明上述实施例通过在第一镀膜腔中设置预热装置，可以实现对基材的预热，以去除基材载入时带入镀膜系统各个镀膜腔的水汽，不必再设置独立的预加热腔，从而达到降低设备成本的目的。进一步地，当镀膜腔的数量为两个以上，且在基材上形成第一层膜层的第一镀膜腔中的镀膜时间小于其余镀膜腔中的镀膜时间时，可以充分利用第一镀膜腔的闲置时间，利用预热装置对基材进行预热以去除水汽，达到提高镀膜效率的效果。

本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。并且，在不同实施例中出现的不同技术特征可以进第一组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。

Claims (10)

1.一种镀膜系统，其特征在于，包括：

载入腔，用于载入基材；

传送腔，直接连接至所述载入腔，并且配置成接收并传送所述基材；

至少一个镀膜腔，所述镀膜腔直接连接至所述传送腔，并且配置成从所述传送腔接收所述基材并利用镀膜工艺将膜层形成在所述基材上；

载出腔，直接连接至所述传送腔，并且配置成从所述传送腔接收并载出所述基材；

其中，利用镀膜工艺在所述基材上形成第一层膜层的所述镀膜腔中设置有预热装置。

2.根据权利要求1所述的镀膜系统，其特征在于，所述预热装置包括热辐射板和/或加热器。

3.根据权利要求2所述的镀膜系统，其特征在于，所述加热器为热辐射灯管。

4.根据权利要求2或3所述的镀膜系统，其特征在于，所述加热器为多段式加热器，所述多段式加热器包括多个加热段，所述多个加热段依次设置于所述热辐射板上。

5.根据权利要求1所述的镀膜系统，其特征在于，所述预热装置的加热表面与所述基材表面平行且正对设置，且所述预热装置的加热表面在所述基材表面的正投影覆盖所述基材。

6.根据权利要求1所述的镀膜系统，其特征在于，还包括可控真空泵系统，所述可控真空泵系统设置于在所述基材上形成第一层膜层的镀膜腔中。

7.根据权利要求1所述的镀膜系统，其特征在于，所述至少一个镀膜腔包括第一镀膜腔和第二镀膜腔，其中：

第一镀膜腔，直接连接至所述传送腔，并且配置成从所述传送腔接收所述基材并利用镀膜工艺将第一膜层形成在所述基材上；

第二镀膜腔，直接连接至所述传送腔，并且配置成从所述传送腔接收所述基材并利用镀膜工艺将第二膜层形成在所述第一膜层上。

8.一种镀膜方法，其特征在于，所述镀膜方法利用镀膜系统实施，所述镀膜系统包括载入腔、传送腔、第一镀膜腔、第二镀膜腔、载出腔，其中所述第一镀膜腔中设置有预热装置；

所述方法包括以下步骤：

利用所述载入腔载入基材；

利用所述传送腔将所述基材由所述载入腔传送至所述第一镀膜腔；

利用所述预热装置对所述基材进行预热以去除水汽；

在所述第一镀膜腔中通过镀膜工艺将第一膜层形成在所述基材上；

利用所述传送腔将所述基材从所述第一镀膜腔传送至所述第二镀膜腔；

在所述第二镀膜腔中通过镀膜工艺将第二膜层形成在所述第一膜层上；

利用所述传送腔将所述基材从所述第二镀膜腔传送至所述载出腔。

9.根据权利要求8所述的镀膜方法，其特征在于，所述第一镀膜腔还设置有可控真空泵系统，所述可控真空泵系统与所述预热装置同时启动。

10.根据权利要求8或9所述的镀膜方法，其特征在于，在所述第二镀膜腔中的镀膜时间与在所述第一镀膜腔中的镀膜时间的时间差大于或等于对所述基材进行预热的预热时间。

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