CN115505908A - 一种dlc层制备装置及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种DLC层制备装置及制备方法，涉及DLC制备技术领域。其中所述DLC层制备装置包括：制备主体和进气组件，以及电源组件；所述制备主体包括真空室、网笼和条状栅网；所述真空室内设有真空腔体；所述网笼和所述条状栅网均设于所述真空腔体内；所述待镀产品能绝缘的放置于所述网笼内，所述网笼与所述真空室绝缘；所述条状栅网架设于所述网笼内且设于绝缘放置的所述待镀产品的表面上方。本发明通过在绝缘的待镀产品的表面上方加装条状栅网，获得离子在绝缘待镀产品表面产生轰击和注入效应，从而实现了提高产品表面的附着力，在沉积DLC涂层中提高碳离子轰击基底能量，增加DLC涂层的硬度和致密性的技术效果。

Description

一种DLC层制备装置及制备方法
技术领域
本发明涉及DLC制备技术领域，更具体地说，涉及一种DLC层制备装置及制备方法。
背景技术
DLC(Diamond Like Carbon)薄膜由于其低摩擦系数，高硬度，高耐磨，低电导率等特性，具有广泛应用前景。DLC涂层通常采用物理气相沉积(PVD)方法和等离子体增强化学气相沉积PECVD(Plasma Enhance Chemical Vapor Deposition)方法制备。
PECVD方法通常是利用含碳气体(如C2H2或者CH4)辉光放电产生等离子体，然后在基底上施加负偏压，吸引含碳离子或粒子，形成DLC涂层。
近年来，美国西南研究院魏荣华博士发明一种新型的笼型空心阴极放电方法制备DLC涂层，在处理工业大工件具有优势。但是其获得DLC涂层硬度在7-9Gpa，涂层偏软，限制了改技术的应用。
为提高该方法制备的DLC涂层的硬度，基于该网笼型空心阴极放电方法，田修波等提供了一种偏压调控栅网等离子体浸没离子沉积DLC方法(CN105112883B)，来提高DLC涂层的硬度。该方法由于需要在工件上施加相对网笼负偏压，以吸引更多离子轰击提高硬度。但是针对陶瓷基底等不导电材料，在浸没在空心阴极放电辉光中，由于其基底不导电性，不能施加上负偏压，涂层与基底结合力差，且不能调控DLC涂层的硬度和均匀性。
总之，现有的DLC涂层的制备方法和装置，存在无法对陶瓷等非导电基底沉积DLC涂层，结合力差，膜层性能不易调控及膜层不均匀的问题。
发明内容
为解决上述缺陷，本发明提供一种DLC层制备装置，应用于对待镀产品表面的DLC层的制备，包括：
制备主体和与所述制备主体连通的进气组件，以及与所述制备主体电性连接的电源组件；
所述制备主体包括真空室、网笼和条状栅网；
所述真空室内设有真空腔体；所述网笼和所述条状栅网均设于所述真空腔体内；
所述待镀产品能绝缘的放置于所述网笼内，所述网笼与所述真空室绝缘；所述条状栅网架设于所述网笼内且设于绝缘放置的所述待镀产品的表面上方。
优选地，所述电源组件包括高压脉冲电源和偏压脉冲电源；
所述网笼、所述真空室、与所述高压脉冲电源和所述偏压脉冲电源均电性连接；
优选地，所述网笼与所述高压脉冲电源的负极和所述偏压脉冲电源的正极电性连接；
优选地，所述电源组件还包括脉冲驱动控制装置；
所述脉冲驱动控制装置与所述高压脉冲电源和所述偏压脉冲电源均电性连接。
优选地，还包括导电样品基台；
所述导电样品基台绝缘的设于所述网笼内，用于放置所述待镀产品。
优选地，所述导电样品基台分别与所述高压脉冲电源的负极和所述偏压脉冲电源的负极电性连接；
优选地，所述导电样品基台包括基台本体和下绝缘垫块；
所述下绝缘垫块设于与所述网笼连接且设于所述网笼下端的下绝缘底面上，所述基台本体设于所述下绝缘垫块上。
优选地，还包括底面绝缘垫块；
所述底面绝缘垫块设置于所述下绝缘底面和所述真空室之间。
优选地，所述条状栅网包括网架和栅网本体；
所述网架与所述下绝缘底面连接，使所述栅网本体架设于所述待镀产品之上；
优选地，所述栅网本体是由至少一根金属丝组成；
优选地，所述金属丝的网径为0.05-1mm；
优选地，所述金属丝的网径为0.1-0.3mm；
优选地，所述金属丝的数量为1-10根；
优选地，所述金属丝的数量为2-3根；
优选地，在所述栅网本体由多个金属丝排列而成时，所述金属丝之间的间距为1-6mm；
优选地，在所述栅网本体由多个金属丝排列而成时，所述金属丝之间的间距为2-4mm；
优选地，在所述栅网本体由多个金属丝排列而成时，所述金属丝之间平行排列；
优选地，所述栅网本体水平放置于所述待镀产品的上方；
优选地，所述栅网本体与所述待镀产品的上表面距离为3-13mm。
优选地，所述条状栅网与所述导电样品基台能进行相对运动；
优选地，所述导电样品基台能相对于所述条状栅网在所述真空腔体内旋转。
此外，为解决上述问题，本发明还提供一种DLC层的制备方法，基于如上述所述DLC层制备装置，包括：
将待镀产品的绝缘基底表面沉积过渡层，得到过渡产品；
对所述过渡产品的过渡层表面沉积DLC涂层。
优选地，在所述将待镀产品的绝缘基底表面沉积过渡层，得到过渡产品之前，还包括：
取工件进行刻蚀清洗，得到预处理后的所述待镀产品；
优选地，所述取工件进行刻蚀清洗，得到预处理后的所述待镀产品，包括：
将真空室抽真空后，通入氩气；
旋转导电样品基台，使其与条状栅网进行相对旋转运动；
开启电源组件中的高压脉冲电源，使网笼内产生空心阴极放电；并且，设置所述电源组件中的所述工件的偏压脉冲电源的电压与所述高压脉冲电源同步；
对所述工件清洗20-60分钟，得到预处理后的所述待镀产品。
优选地，所述将待镀产品的绝缘基底表面沉积过渡层，得到过渡产品，包括：
向真空室内通入氩气和含硅的有机气体；
开启电源组件中高压脉冲电源，并调整所述电源组件中的偏压脉冲电源的脉冲频率与所述高压脉冲电源同步；
在所述待镀产品的绝缘基底表面沉积含硅的所述过渡层，得到所述过渡产品。
优选地，所述对所述过渡产品的过渡层表面沉积DLC涂层，包括：
向真空室内通入氩气和含碳的有机气体，并使所述真空室内形成真空；
开启电源组件中的高压脉冲电源，并调整所述电源组件中的偏压脉冲电源的脉冲频率与所述高压脉冲电源同步；
对所述过渡产品的含硅的所述过渡层表面，沉积DLC涂层。
为了克服常规技术中心的局限性而导致的无法对陶瓷等非导电基底沉积DLC涂层结合力差、膜层性能不易调控及膜层不均匀的问题。本发明提供一种DLC层制备装置及制备方法，应用于对待镀产品表面的DLC层的制备，其中所述DLC层制备装置包括：制备主体和与所述制备主体连通的进气组件，以及与所述制备主体电性连接的电源组件；所述制备主体包括真空室、网笼和条状栅网；所述真空室内设有真空腔体；所述网笼和所述条状栅网均设于所述真空腔体内；所述待镀产品能绝缘的放置于所述网笼内，所述网笼与所述真空室绝缘；所述条状栅网架设于所述网笼内且设于绝缘放置的所述待镀产品的表面上方。
本发明，通过在绝缘的待镀产品的表面上方加装条状栅网，获得离子在绝缘待镀产品表面产生轰击和注入效应，能提高产品表面的附着力，在沉积DLC涂层中，可以提高碳离子轰击基底能量，增加DLC涂层的硬度和致密性，并且本发明所提供的DLC层制备装置整体结构简单，不需附加额外离化装置，辉光放电稳定，可在绝缘基底表面均匀沉积DLC涂层。
附图说明
图1为本发明DLC层制备装置的整体结构示意图；
图2为本发明DLC层制备装置的栅网本体的结构示意图；
图3为本发明实施例1中待镀产品(陶瓷基体)表面沉积DLC涂层后的电子扫描图(无阴影效应)；
图4为本发明实施例1中待镀产品(陶瓷基体)表面沉积DLC涂层后的涂层断面形貌图；
图5为本发明实施例2中待镀产品(陶瓷基体)表面沉积DLC涂层后的电子扫描图(出现阴影效应)；
图6为本发明实施例3中DLC层制备装置的整体结构示意图；
图7为本发明实施例3中待镀产品(陶瓷基体)表面沉积DLC涂层后的涂层包覆区域示意图(黑色为DLC涂层)。
附图标记：
100，DLC层制备装置；1，制备主体；11，真空室；111，真空腔体；12，网笼；121，下绝缘底面；13，条状栅网；131，网架；132，栅网本体；1321，金属丝；14，导电样品基台；141，基台本体；142，下绝缘垫块；15，底面绝缘垫块；2，进气组件；21，进气管；22，分气盘；3，电源组件；31，高压脉冲电源；32，偏压脉冲电源；33，脉冲驱动控制装置；4，待镀产品。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
参考图1，本实施例提供一种DLC层制备装置100，应用于对待镀产品4表面的DLC层的制备，包括：
制备主体1和与所述制备主体1连通的进气组件2，以及与所述制备主体1电性连接的电源组件3；
所述制备主体1包括真空室11、网笼12和条状栅网13；
所述真空室11内设有真空腔体111；所述网笼12和所述条状栅网13均设于所述真空腔体111内；
所述待镀产品4能绝缘的放置于所述网笼12内，所述网笼12与所述真空室11绝缘；所述条状栅网13架设于所述网笼12内且设于绝缘放置的所述待镀产品4的表面上方。
上述，DLC层制备装置100用于针对于待镀产品4的表面进行DLC涂层的制备，其中包括两部分，分别为制备主体1和电源组件3。
上述，制备主体1包括的真空室11、网笼12和条状栅网13。真空室11用于制造真空环境，形成一个真空腔体111，在真空腔体111内进行镀膜。
上述，网笼12可以为金属网笼12，其可以为能设置在真空腔体111内的罩形结构，罩在条状栅网13和待镀产品4的外围。
通过电源组件3与制备主体1内的部件的电性连接，形成离子在绝缘的待镀产品4表面进行轰击和注入效应。
上述，待镀产品4绝缘的设置在网笼12内，并且其上方设置有条状栅网13，以便于通过栅网能对其表面实现镀膜。
上述，在制备主体1中，真空室11，可以设置一地线，用于接地。
上述，进气组件2，用于将真空室11外的气源输入进入真空腔体111内。输入气体包括保护性气体和功能性气体，例如可以包括但不限于，氩气、含硅有机气体和含碳有机气体等。
本实施例，通过在绝缘的待镀产品4的表面上方加装条状栅网13，获得离子在绝缘待镀产品4表面产生轰击和注入效应，能提高产品表面的附着力，在沉积DLC涂层中，可以提高碳离子轰击基底能量，增加DLC涂层的硬度和致密性，并且本发明所提供的DLC层制备装置100整体结构简单，不需附加额外离化装置，辉光放电稳定，可在绝缘基底表面均匀沉积DLC涂层。
进一步的，所述电源组件3包括高压脉冲电源31和偏压脉冲电源32；
所述网笼12、所述真空室11、与所述高压脉冲电源31和所述偏压脉冲电源32均电性连接。
进一步的，所述网笼12与所述高压脉冲电源31的负极和所述偏压脉冲电源32的正极电性连接。
进一步的，所述电源组件3还包括脉冲驱动控制装置33；
所述脉冲驱动控制装置33与所述高压脉冲电源31和所述偏压脉冲电源32均电性连接。
上述，真空室11与高压脉冲电源31的正极电性连接，且上述真空室11的接地端接地；网笼12置于真空室11内部并且与真空室11绝缘，分别与高压脉冲电源31的负极和偏压脉冲电源32的正极电性连接。
待镀产品4置于网笼12内部并且与网笼12绝缘。
高压脉冲电源31与偏压脉冲电源32之间相位由脉冲驱动控制装置33控制。
待镀产品4可以设置与载台上也可以通过支架悬空设置，并且载台或支架可以分别与高压脉冲电源31的负极和偏压脉冲电源32的负极电气连接。
进一步的，还包括导电样品基台14；
所述导电样品基台14绝缘的设于所述网笼12内，用于放置所述待镀产品4。
上述，待镀产品4，放置于导电样品基台14上，共同放置于网笼12内，与网笼12绝缘。
进一步的，所述导电样品基台14分别与所述高压脉冲电源31的负极和所述偏压脉冲电源32的负极电性连接。
进一步的，所述导电样品基台14包括基台本体141和下绝缘垫块142；
所述下绝缘垫块142设于与所述网笼12连接且设于所述网笼12下端的下绝缘底面121上，所述基台本体141设于所述下绝缘垫块142上。
上述，导电样品基台14包括基台本体141，其上表面可放置待镀产品4。
在基台本体141下端设置有下绝缘垫块142，用于与网笼12的绝缘。下绝缘垫块142放置于网笼12的下底层的平台上。该平台即为下绝缘底面121。
进一步的，还包括底面绝缘垫块15；
所述底面绝缘垫块15设置于所述下绝缘底面121和所述真空室11之间。
上述，在网笼12的下绝缘底面121和真空室11的底部之间设置有底面绝缘垫块15，用于使网笼12与真空室11之间构成绝缘。
进一步的，所述条状栅网13包括网架131和栅网本体132；
所述网架131与所述下绝缘底面121连接，使所述栅网本体132架设于所述待镀产品4之上。
上述，栅网本体132可以为栅格形式的结构，或网状结构，其通过网架131的支撑和固定，设置于网笼12内，可以设置在下绝缘底面121上。
进一步的，参考图2，所述栅网本体132是由至少一根金属丝1321组成；
上述，栅网本体132，其材质可以为金属丝1321，例如可以为不锈钢等金属。
上述，栅网本体132的金属丝1321的数量，可以为1根或1根以上。
进一步的，所述金属丝1321的网径为0.05-1mm。
在另一种实施方式中，优选方案为，金属丝1321的网径为0.1-0.3mm。
进一步的，所述金属丝1321的数量为1-10根。
在另一种实施方式中，优选方案为，所述金属丝1321的数量为2-3根。
进一步的，在所述栅网本体132由多个金属丝1321排列而成时，所述金属丝1321之间的间距为1-6mm；
进一步的，在所述栅网本体132由多个金属丝1321排列而成时，所述金属丝1321之间的间距为2-4mm；
进一步的，在所述栅网本体132由多个金属丝1321排列而成时，所述金属丝1321之间平行排列；
进一步的，所述栅网本体132水平放置于所述待镀产品4的上方；
进一步的，所述栅网本体132与所述待镀产品4的上表面距离为3-13mm。
进一步的，所述条状栅网13与所述导电样品基台14能进行相对运动；
优选地，所述导电样品基台14能相对于所述条状栅网13在所述真空腔体111内旋转。
上述，导电样品基台14与条状栅网13能进行相对运动。例如，可以在导电样品基台14或条状栅网13，下方设置旋转轴，能够使导电样品基台14与条状栅网13分别进行旋转，或者分别设置滑动槽，使两者能够进行相对运动。
进一步的，可以为外围的条状栅网13固定在下绝缘底面121上，而导电样品基台14下方有设有一旋转轴，该轴可以穿透下方的下绝缘地面而不影响整体的真空度，并且另一端连接有动力输出装置，例如电机和传动装置，将电机所输出的动能通过传动装置传导至旋转轴上使其旋转，从而实现了上方的导电样品基台14的相对于条状栅网13的旋转运动。
本实施例中，通过绝缘的待镀产品4与条状栅网13发生相对运动，可以控制产品表面DLC涂层沉积的均匀性，消除条状栅网13带来的阴影效应。
进一步的，所述进气组件2，包括进气管21和与所述进气管21连通的分气盘22；
所述进气管21穿设于所述真空室11内，并在所述网笼12内与所述分气盘22连接，以便于通过所述进气管21，基于与其连接的气源经所述分气盘22在所述真空腔体111内喷淋气体。
上述，进气管21，穿过真空室11外壁，以及网笼12，进入网笼12内，与分气盘22连接，从而能够将气源的气体通过分气盘22向内输入。
此外，本实施例还提供一种DLC层的制备方法，基于如上述所述DLC层制备装置100，包括：
将待镀产品4的绝缘基底表面沉积过渡层，得到过渡产品；
对所述过渡产品的过渡层表面沉积DLC涂层。
上述，通过利用DLC层制备装置100对待镀产品4进行DLC涂层的制备。
进一步的，在所述将待镀产品4的绝缘基底表面沉积过渡层，得到过渡产品之前，还包括：
取工件进行刻蚀清洗，得到预处理后的所述待镀产品4；
进一步的，所述取工件进行刻蚀清洗，得到预处理后的所述待镀产品4，包括：
将真空室11抽真空后，通入氩气；
旋转导电样品基台14，使其与条状栅网13进行相对旋转运动；
开启电源组件3中的高压脉冲电源31，使网笼12内产生空心阴极放电；并且，设置所述电源组件3中的所述工件的偏压脉冲电源32的电压与所述高压脉冲电源31同步；
对所述工件清洗20-60分钟，得到预处理后的所述待镀产品4。
上述，将真空室11抽真空后，待真空室11内的真空度达到3×10-3Pa时判定达到一定的真空状态；通入氩气，调整氩气进气量，使真空度为1-10Pa；
此时，启动导电样品基台14使其进行旋转，与条状栅网13发生相对旋转运动。
开启网笼12连接的高压脉冲电源31，调整脉冲电压为2000-6000V，频率为100-1000Hz，脉宽为5-20us，使网笼12内部产生空心阴极放电；
工件偏压脉冲的脉冲电压为100-1000V，频率与高压脉冲偏压同步，脉宽为5-20us，清洗时间为20-60分钟。
进一步的，所述将待镀产品4的绝缘基底表面沉积过渡层，得到过渡产品，包括：
向真空室11内通入氩气和含硅的有机气体；
开启电源组件3中高压脉冲电源31，并调整所述电源组件3中的偏压脉冲电源32的脉冲频率与所述高压脉冲电源31同步；
在所述待镀产品4的绝缘基底表面沉积含硅的所述过渡层，得到所述过渡产品。
向真空室11内通入氩气和含硅的有机气体，调整氩气流量与含硅有机气体流量之比为1-10范围，使真空度为1-10Pa。
开启电源组件3中高压脉冲电源31，并调整所述电源组件3中的偏压脉冲电源32的脉冲频率与所述高压脉冲电源31同步，其中，调整高压脉冲电位为2000-6000V，频率为100-1000Hz，脉宽为5-20us，调整脉冲偏压为20-500V，脉冲频率与高压脉冲同步，脉冲启动比高压脉冲延迟5-10us启动，脉冲宽度为5-20us；在待镀产品4的绝缘基底表面沉积含硅过渡层。
进一步的，所述对所述过渡产品的过渡层表面沉积DLC涂层，包括：
向真空室11内通入氩气和含碳的有机气体，并使所述真空室11内形成真空；
开启电源组件3中的高压脉冲电源31，并调整所述电源组件3中的偏压脉冲电源32的脉冲频率与所述高压脉冲电源31同步；
对所述过渡产品的含硅的所述过渡层表面，沉积DLC涂层。
向真空室11内通入氩气和含碳的有机气体，调整氩气流量与含碳有机气体流量之比为0.2-5范围，调节真空度为1-10Pa，调整高压脉冲电位为1000-4000V，频率为100-1000Hz，脉宽为10-20us，调整脉冲偏压为100-500V，脉冲频率与高压脉冲同步，脉冲启动比高压脉冲延迟5-10us启动，脉冲宽度为5-20us；对所述过渡产品的含硅的所述过渡层表面，在其绝缘基底含硅过渡层表面沉积DLC涂层。
下面通过具体的实施例进一步说明本发明，但是应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
实施例1：针对氧化铝陶瓷材料(陶瓷基板)、条形栅网、相对运动
本发明所提供的DLC层制备装置100，包括：网笼12、真空室11、进气管21、分气盘22、高压脉冲电源31、偏压脉冲电源32、导电样品基台14和条状栅网13；其中，真空室11与高压脉冲电源31的正极电气连接，且上述真空室11的接地端接地；网笼12置于真空室11内部并且与真空室11绝缘，分别与高压脉冲电源31的负极和偏压脉冲电源32的正极电气连接；导电样品基台14置于网笼12内部并且与网笼12绝缘，分别与高压脉冲电源31的负极和偏压脉冲电源32的负极电气连接。
高压脉冲电源31与偏压脉冲电源32之间相位由脉冲驱动控制装置33控制；待镀产品4为陶瓷基板，其尺寸为115×115×1mm置于导电样品基台14上，导电样品基台14直径为200mm。
条状栅网13形状由4根网径为0.5mm，间距为3mm的不锈钢丝平行排列而成；条状栅网13水平放置于绝缘工件表面上方，距离工件表面6mm。
导电样品基台14可以带动陶瓷基板绕圆心旋转，与固定的条状栅网13做相对运动，导电样品基台14转速1-5转/分钟。
在制备时，采用如下方法进行制备：
1、工件刻蚀清洗：取工件进行刻蚀清洗，得到预处理后的所述待镀产品4，包括：
(1)将真空室11抽真空，待真空室11内的真空度达到3×10-3Pa时，通入氩气110ssccm，真空度为2Pa，启动样品基台旋转，转速为2转/分钟，使工件与条状栅网13发生相对旋转运动；
(2)开启网笼12连接的高压脉冲电源31，调整脉冲电压为5000V，频率为300Hz，脉宽为20us，网笼12内部产生空心阴极放电；工件偏压脉冲的脉冲电压为1000V，频率与高压脉冲偏压同步，脉宽为20us，清洗时间为30分钟；
2、沉积含硅打底层：将待镀产品4的绝缘基底表面沉积过渡层，得到过渡产品，包括：
(1)向真空室11内通入氩气和四甲基硅烷，调整氩气流量与四甲基硅烷气体流量之比为1.5，氩气流量为100sccm，四甲基硅烷气体流量为67sccm，使真空度为3Pa；
(2)调整高压脉冲电位为4000V，频率为1000Hz，脉宽为20us，调整脉冲偏压为400V，脉冲频率与高压脉冲同步，脉冲启动比高压脉冲延迟10us启动，脉冲宽度为15us；在绝缘基底表面沉积含硅过渡层,沉积时间为20分钟；
3、沉积DLC薄膜：对所述过渡产品的过渡层表面沉积DLC涂层，包括：
(1)向真空室11内通入氩气和乙炔混合体，调整氩气流量与乙炔气体流量，Ar气流量为100sccm，C2H2气体流量为150sccm，调节真空度为2Pa；
(2)调整高压脉冲电位为3500V，频率为400Hz，脉宽为120us，调整脉冲偏压为400-100V，脉冲偏压逐渐降低，脉冲频率与高压脉冲同步，脉冲启动比高压脉冲延迟10us启动，脉冲宽度为15us；
(3)在过渡产品的过渡层表面沉积DLC涂层，镀制时间为脉冲偏压400V时间20分钟，脉冲偏压300V时间20分钟，脉冲偏压200V时间为20分钟。
本实施方式，在条状栅网13上施加相对于网笼12的负偏压，通过负偏压的调整来调控DLC层的性能。通过偏压递减调控，可以制备低应力DLC的厚膜结构。同时陶瓷基板相对条状栅网13旋转，消除栅网辅助沉积中的阴影。本实施方案，陶瓷基板(待镀产品4)上沉积形成DLC涂层致密均匀，如图3所示；DLC涂层断面形貌如图4所示，DLC涂层结果致密，可以看到明显底层含硅打底层及DLC层通过偏压调控之后的差别，整体厚度为4.3um，硬度达到12Gpa。
实施例2：针对氧化铝陶瓷材料(陶瓷基板)、平面栅网、相对静止
基于上述实施例1中所提供的装置和实验方法，为验证陶瓷基板相对于栅网静止后，是否产生栅网阴影效应，而进行了实施例2中的实验。
在实施例1的基础上，把条形栅网更换成平面栅网。
其中，栅网为直径为300mm的钢网，钢网丝直径为0.5mm，间距为3mm；平面栅网水平放置于工件表面，距离工件表面6mm；同时在工艺过程中，停止样品台转动，使陶瓷基板与栅网保持相对静止。
其余装置结构及工艺方法与实施例1相同，所沉积得到的DLC层如图5所示，表面明显有平面栅网的阴影效应。
实施例3：针对氧化铝陶瓷材料(陶瓷基板)、平面栅网、相对静止
为满足不同基板区域的DLC涂层包覆情况，设计如图6所示DLC层制备装置100。
其中，与实施例1和2中所采用的DLC层制备装置100基本相同，但其中区别在于，本实施例中所采用的导电样品基台14，其用于承托待镀产品4的上表面的面积，小于待镀产品4的放置时的表面积，待镀产品4的四周或两边凸出(由基台处延伸出)。
在导电样品基台14的空隙处都能产生空心阴极辉光放电，因此在除导电样品基台14与陶瓷基板接触面之外的所有区域都能涂覆上DLC涂层。
除上述装置上的区别，制备方法与实施例1和实施例2完全一致，陶瓷基底包覆沉积DLC涂层的区域如图7所示，在陶瓷基板的侧边及底部未接触导电样品基台14的区域，都能沉积上DLC涂层。
在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种DLC层制备装置，应用于对待镀产品表面的DLC层的制备，其特征在于，包括：
制备主体和与所述制备主体连通的进气组件，以及与所述制备主体电性连接的电源组件；
所述制备主体包括真空室、网笼和条状栅网；
所述真空室内设有真空腔体；所述网笼和所述条状栅网均设于所述真空腔体内；
所述待镀产品能绝缘的放置于所述网笼内，所述网笼与所述真空室绝缘；所述条状栅网架设于所述网笼内且设于绝缘放置的所述待镀产品的表面上方。
2.如权利要求1所述DLC层制备装置，其特征在于，所述电源组件包括高压脉冲电源和偏压脉冲电源；
所述网笼、所述真空室、与所述高压脉冲电源和所述偏压脉冲电源均电性连接；
优选地，所述网笼与所述高压脉冲电源的负极和所述偏压脉冲电源的正极电性连接；
优选地，所述电源组件还包括脉冲驱动控制装置；
所述脉冲驱动控制装置与所述高压脉冲电源和所述偏压脉冲电源均电性连接。
3.如权利要求2所述DLC层制备装置，其特征在于，
还包括导电样品基台；
所述导电样品基台绝缘的设于所述网笼内，用于放置所述待镀产品；
优选地，所述导电样品基台分别与所述高压脉冲电源的负极和所述偏压脉冲电源的负极电性连接；
优选地，所述导电样品基台包括基台本体和下绝缘垫块；
所述下绝缘垫块设于与所述网笼连接且设于所述网笼下端的下绝缘底面上，所述基台本体设于所述下绝缘垫块上。
4.如权利要求3所述DLC层制备装置，其特征在于，还包括底面绝缘垫块；
所述底面绝缘垫块设置于所述下绝缘底面和所述真空室之间。
5.如权利要求3所述DLC层制备装置，其特征在于，所述条状栅网包括网架和栅网本体；
所述网架与所述下绝缘底面连接，使所述栅网本体架设于所述待镀产品之上；
优选地，所述栅网本体是由至少一根金属丝组成；
优选地，所述金属丝的网径为0.05-1mm；
优选地，所述金属丝的网径为0.1-0.3mm；
优选地，所述金属丝的数量为1-10根；
优选地，所述金属丝的数量为2-3根；
优选地，在所述栅网本体由多个金属丝排列而成时，所述金属丝之间的间距为1-6mm；
优选地，在所述栅网本体由多个金属丝排列而成时，所述金属丝之间的间距为2-4mm；
优选地，在所述栅网本体由多个金属丝排列而成时，所述金属丝之间平行排列；
优选地，所述栅网本体水平放置于所述待镀产品的上方；
优选地，所述栅网本体与所述待镀产品的上表面距离为3-13mm。
6.如权利要求3所述DLC层制备装置，其特征在于，
所述条状栅网与所述导电样品基台能进行相对运动；
优选地，所述导电样品基台能相对于所述条状栅网在所述真空腔体内旋转。
7.如权利要求1所述DLC层制备装置，其特征在于，所述进气组件，包括进气管和与所述进气管连通的分气盘；
所述进气管穿设于所述真空室内，并在所述网笼内与所述分气盘连接，以便于通过所述进气管，基于与其连接的气源经所述分气盘在所述真空腔体内喷淋气体。
8.一种DLC层的制备方法，基于如权利要求1-6任一项所述DLC层制备装置，其特征在于，包括：
将待镀产品的绝缘基底表面沉积过渡层，得到过渡产品；
对所述过渡产品的过渡层表面沉积DLC涂层。
9.如权利要求8所述DLC层的制备方法，其特征在于，在所述将待镀产品的绝缘基底表面沉积过渡层，得到过渡产品之前，还包括：
取工件进行刻蚀清洗，得到预处理后的所述待镀产品；
优选地，所述取工件进行刻蚀清洗，得到预处理后的所述待镀产品，包括：
将真空室抽真空后，通入氩气；
旋转导电样品基台，使其与条状栅网进行相对旋转运动；
开启电源组件中的高压脉冲电源，使网笼内产生空心阴极放电；并且，设置所述电源组件中的所述工件的偏压脉冲电源的电压与所述高压脉冲电源同步；
对所述工件清洗20-60分钟，得到预处理后的所述待镀产品；
优选地，所述将待镀产品的绝缘基底表面沉积过渡层，得到过渡产品，包括：
向真空室内通入氩气和含硅的有机气体；
开启电源组件中高压脉冲电源，并调整所述电源组件中的偏压脉冲电源的脉冲频率与所述高压脉冲电源同步；
在所述待镀产品的绝缘基底表面沉积含硅的所述过渡层，得到所述过渡产品。
10.如权利要求8所述DLC层的制备方法，其特征在于，所述对所述过渡产品的过渡层表面沉积DLC涂层，包括：
向真空室内通入氩气和含碳的有机气体，并使所述真空室内形成真空；
开启电源组件中的高压脉冲电源，并调整所述电源组件中的偏压脉冲电源的脉冲频率与所述高压脉冲电源同步；
对所述过渡产品的含硅的所述过渡层表面，沉积DLC涂层。
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