CN116065131A - 一种低色差的气体复合镀膜方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低色差的气体复合镀膜方法及装置，涉及镀膜技术领域，包括真空镀膜室，所述真空镀膜室内侧设置有用于安装基材使用的承载台，所述真空镀膜室的内壁设置有镀膜组件，其特征在于：还包括脱附处理组件；所述脱附处理组件具有两个工作状态；第一工作状态：所述脱附处理组件成闭合状态对基材进行密封内置，以配合对基材中吸附的杂质气体进行解析脱附。本发明通过，通过脱附处理组件实现对需要进行镀膜加工的基材进行内置密封，然后对基材中吸附杂质气体进行解析脱附，当解析脱附完成后，脱附处理组件张开使得基材呈裸露状态，可以对基材直接进行镀膜加工处理，防止镀膜时基材析出杂质气体对基材上薄膜的纯度和颜色有造成影响。

Description

一种低色差的气体复合镀膜方法及装置

技术领域

本发明涉及镀膜技术领域，具体为一种低色差的气体复合镀膜方法及装置。

背景技术

公知的，随着科技的发展，在对工件表面进行镀膜时，尤其是一些特殊的、加工精度高的产品进行镀膜时，会选择真空镀膜的方式，以形成沉积层分布较为均匀的工件，真空镀膜为在真空状态下进行的镀膜，具体包括很多种类，如真空电阻加热蒸发，电子枪加热蒸发，磁控溅射，MBE分子束外延，PLD激光溅射沉积，离子束溅射等很多种。主要思路是分成蒸发和溅射两种。

如申请公布号为CN115466928A，申请公布日为2022年12月13日，名称为《复合镀膜设备、复合镀膜方法以及镀膜工件》的发明专利，其公开的复合镀膜设备具体结构包括腔体，内部具有镀膜空间；工件架，转动设置于腔体，所述工件架位于镀膜空间内；电弧靶模块；所述电弧靶模块设置于所述腔体侧壁，所述电弧靶模块用于产生电弧阴极等离子体；磁控靶模块；所述磁控靶模块设置于所述腔体侧壁，所述磁控靶模块用于产生磁控溅射等离子体；控制器，所述控制器用于控制所述电弧靶模块与所述磁控靶模块的启闭，其公开的复合镀膜方法具体为在至少一个镀膜时间内对工件本体的表面进行沉积镀膜，在任一镀膜时间内开启电弧靶模块与磁控靶模块中的至少一个；其中，相邻的镀膜时间内，所述电弧靶模块的启闭状态不同，和/或，所述磁控靶模块的启闭状态不同。

包括上述申请在内的现有技术的不足之处在于，任何固体材料(包括基材)在大气环境下都会溶解和吸附一些杂质气体，当材料置于真空状态时就会因为脱附、解析而出气，其出气的速率与材料中的气体含量成正比，导致在进行真空镀膜时在不断析出一些杂质气体，抽真空时,首先抽走的是容器中的大气(这部份气体很快被抽走，然后是基材表面解吸的气体、材料内部向表面扩散出来的气体，这些杂质气体的存在会对基材上薄膜的纯度和颜色有较大的影响，从而产生色差，同时影响膜层附着力。

发明内容

本发明的目的是提供一种低色差的气体复合镀膜方法及装置，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低色差的气体复合镀膜装置，包括真空镀膜室，所述真空镀膜室内侧设置有用于安装基材使用的承载台，所述真空镀膜室的内壁设置有镀膜组件，其特征在于：还包括脱附处理组件；所述脱附处理组件具有两个工作状态；第一工作状态：所述脱附处理组件成闭合状态对基材进行密封内置，以配合对基材中吸附的杂质气体进行解析脱附；第二工作状态：所述脱附处理组件成张开状态，以使得基材裸露进行镀膜加工。

作为上述技术方案的进一步描述：所述脱附处理组件包括设置在承载台上的组合夹套机构以及脱附基座；所述脱附基座用于安装基材，且脱附基座上具有抽气通道，所述组合夹套机构用于对脱附基座上的基材进行内置密封或张开裸露。

作为上述技术方案的进一步描述：所述组合夹套机构包括安装座，且安装座上对称转动连接有两个夹持爪，所述夹持爪内壁固定有套座，且套座的内壁安装有加热器。

作为上述技术方案的进一步描述：所述脱附基座包括设置在承载台上的安装基座，所述基材固定在安装基座的顶部，所述安装基座的顶部位于基材的外侧开设有抽气孔。

作为上述技术方案的进一步描述：所述安装基座内侧设置有导气管与抽气孔连通，且导气管通过另一端通过连接管延伸至承载台的底部，所述真空镀膜室的底部设置有真空泵，且真空泵与连接管连通。

作为上述技术方案的进一步描述：所述组合夹套机构以及脱附基座在承载台设置有多组，还包括调节机构，所述调节机构与各所述组合夹套机构传动连接，且调节机构用于同步驱动各所述组合夹套机构对基材内置密封或张开裸露往复切换。

作为上述技术方案的进一步描述：所述调节机构上还设置有镀膜汇流板，当所述调节机构驱动各所述组合夹套机构对基材张开裸露时，所述调节机构同步带动镀膜汇流板成V型组合在相邻两个组合夹套机构之间，对镀膜的靶材粒子进行汇流聚合至基材区域。

作为上述技术方案的进一步描述：所述组合夹套机构中活动设置有封堵组件，且封堵组件与调节机构传动连接，当所述传动机构驱动各所述组合夹套机构对基材张开裸露时，所述调节机构同步驱动封堵机构对组合夹套机构张开后尾端开口进行封堵。

一种低色差的气体复合镀膜方法，其基于上述的一种低色差的气体复合镀膜装置，包括以下步骤：

步骤1：将需要进行镀膜处理的基材安装在正空真空镀膜室中的承载台上；

步骤2：通过脱附处理组件将安装后的基材进行密封内置，并对基材进行解析脱附处理；

步骤3：基材解析脱附处理后，脱附处理组件打开使得基材成裸露状态，然后对基材进行镀膜加工

作为上述技术方案的进一步描述：所述步骤2对基材进行解析脱附处理具体为对密封内置的基材进行加热负压解析脱附，去除基材吸附的杂质气体。

本发明提供了一种低色差的气体复合镀膜方法及装置。具备以下有益效果：

本发明提供的一种低色差的气体复合镀膜装置通过在真空镀膜室内侧设置有脱附处理组件，通过脱附处理组件实现对需要进行镀膜加工的基材进行内置密封，然后对基材中吸附杂质气体进行解析脱附，当解析脱附完成后，脱附处理组件张开使得基材呈裸露状态，从而可以对基材直接进行镀膜加工处理，防止在进行真空镀膜加工时，基材析出杂质气体对基材上薄膜的纯度和颜色有造成影响，降低镀膜色差，同时提高膜层的质量和附着力。

由于一种低色差的气体复合镀膜装置具有上述有益效果，基于一种低色差的气体复合镀膜装置的一种低色差的气体复合镀膜方法显然也具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种低色差的气体复合镀膜装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种低色差的气体复合镀膜装置的内部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的脱附处理组件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的组合夹套机构的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的脱附基座的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的承载台的内部结构示意图；

图7为本发明实施例提供的脱附处理组件的在第一工作状态的示意图；

图8为本发明实施例提供的脱附处理组件的在第二工作状态的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的镀膜汇流板与调节机构的装配结构示意图；

图10为本发明实施例提供的封堵组件的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的调节机构的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的复合调节机构的结构示意图。

附图标记说明：

1、真空镀膜室；10、供气管；11、门体；12、顶盖；13、镀膜组件；2、抽真空接头管；3、承载台；31、基材；4、脱附处理组件；40、中心套架；41、组合夹套机构；411、安装座；412、夹持爪；413、套座；414、缺口槽；415、加热器；42、脱附基座；421、安装基座；422、抽气孔；423、导气管；424、连接管；5、真空泵；6、封堵组件；61、调节杆；62、镀膜挡板；63、铰接架；7、调节机构；71、电控伸缩杆；72、第一调节架；73、调节连杆；74、调节侧架；75、镀膜汇流板；8、复合调节机构；81、环形架；811、环形凸缘；812、连接槽口；83、立式安装架；831、连接轴；832、扭簧；84、安装台座；841、锁止螺栓。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

请参阅图1-12，本发明实施例提供一种技术方案：一种低色差的气体复合镀膜装置，包括真空镀膜室1，真空镀膜室1为顶部开口的罐体结构，其顶部可拆卸式连接有顶盖12，且顶盖12的表面设置有与真空镀膜室1内腔连通的抽真空接头管2，真空镀膜室1外侧还设置有向真空镀膜室1内腔供气使用的供气管10，真空镀膜室1内侧设置有用于安装基材31使用的承载台3，基材31为带镀膜加工的工件，基材31可以为多个，多个基材31呈环形等角度安装在承载台3上，承载台3为圆盘状结构，其转动设置在真空镀膜室1的内侧底部，真空镀膜室1中还设置有转动机构，转动机构用于驱动承载台3转动，可选的，转动机构为电机(图中未视出)，真空镀膜室1的内壁设置有镀膜组件13，镀膜组件13用于对基材31进行镀膜加工，即镀膜组件13为靶材模块，通过靶材粒子沉积到基材31表面进行镀膜加工处理；

还包括脱附处理组件4；脱附处理组件4具有两个工作状态；可选的，脱附处理组件4为升降式活动设置在真空镀膜室1顶部的解析脱附套管，其中，解析脱附套管顶部具有开口，解析脱附套管顶部设置有抽真空连接管路，同时，解析脱附套管的内部设置有加热机构；第一工作状态：脱附处理组件4成闭合状态对基材31进行密封内置，以配合对基材31中吸附的杂质气体进行解析脱附；第一工作状态时，解析脱附套管下移将固定在承载台3上的基材31进行密封套接，使得基材31密封内置在解析脱附套管中，然后通过解析脱附套管中的加热机构进行加热并配合解析脱附套管顶部抽真空连接管进行抽真空，对基材31进行加热负压解析脱附去除基材31吸附的杂质气体；第二工作状态：脱附处理组件4成张开状态，以使得基材31裸露进行镀膜加工，当解析脱附去除基材31中吸附的杂质气体后进入第二工作状态，解析脱附套管上移复位，使得固定在承载台3上的基材31呈裸露状态，然后通过镀膜组件13对基材31进行镀膜加工。

本实施例提供一种低色差的气体复合镀膜装置，通过在真空镀膜室1内侧设置有脱附处理组件4，通过脱附处理组件4实现对需要进行镀膜加工的基材31进行内置密封，然后对基材31中吸附杂质气体进行解析脱附，当解析脱附完成后，脱附处理组件4张开使得基材31呈裸露状态，从而可以对基材31直接进行镀膜加工处理，防止在进行真空镀膜加工时，基材31析出杂质气体对基材上薄膜的纯度和颜色有造成影响，降低镀膜色差，同时提高膜层的质量和附着力。

本发明提供的再一个实施例中，优选的，脱附处理组件4包括设置在承载台3上的组合夹套机构41以及脱附基座42；具体的，组合夹套机构41以及脱附基座42均安装在承载台3上，且组合夹套机构41的位置与脱附基座42的位置相互对应，脱附基座42用于安装基材31，且脱附基座42上具有抽气通道，组合夹套机构41用于对脱附基座42上的基材31进行内置密封或张开裸露，组合夹套机构41包括安装座411，且安装座411上对称转动连接有两个夹持爪412，夹持爪412内壁固定有套座413，且套座413的内壁安装有加热器415，进一步的，套座413底部开设有与脱附基座42相适配的缺口槽414，在进行解析脱附时，通过两个夹持爪412驱动其上固定的套座413对接密封以实现将安装在脱附基座42上的基材31进行密封包覆，然后通过安装在套座413中的加热器415对基材31进行加热，再通过脱附基座42上的抽气通道配合连接气泵进行抽真空，最终实现对基材31进行加热负压解析脱附去除基材31吸附的杂质气体。

本发明提供的再一个实施例中，脱附基座42包括设置在承载台3上的安装基座421，基材31固定在安装基座421的顶部，安装基座421的顶部位于基材31的外侧开设有抽气孔422，安装基座421内侧设置有导气管423与抽气孔422连通，且导气管423通过另一端通过连接管424延伸至承载台3的底部，真空镀膜室1的底部设置有真空泵5，且真空泵5与连接管424连通。脱附基座42上的抽气通道配合连接气泵进行抽真空具体为，通过真空泵5配合连接管424进行抽气，连接管424通过导气管423配合抽气孔422对套座413对接密封形成的腔体进行抽真空处理。

本发明提供的再一个实施例中，组合夹套机构41以及脱附基座42在承载台3设置有多组，还包括调节机构7，调节机构7与各组合夹套机构41传动连接，且调节机构7用于同步驱动各组合夹套机构41对基材31内置密封或张开裸露往复切换。具体的，调节机构7包括固定在承载台3中心位置的中心套架40，中心套架40内部设置有电控伸缩杆71，电控伸缩杆71的活动端外侧转动连接有第一调节架72，且第一调节架72端头转动连接有调节连杆73，调节连杆73滑动贯穿于中心套架40因延伸至中心套架40的外侧，调节连杆73的顶端对称转动连接有两个调节侧架74，且两个调节侧架74的端头分别与相邻两个组合夹套机构41中相邻的两个夹持爪412转动连接，当电控伸缩杆71伸缩调节时，此时电控伸缩杆71的活动端配合第一调节架72带动调节连杆73线性滑动调节，通过调节连杆73线性滑动调节配合料两个调节侧架74驱动两个组合夹套机构41中相邻的两个夹持爪412转动调节，从而实现驱动夹持爪412固定的套座413转动打开或对接闭合。

本发明提供的再一个实施例中，优选的，调节机构7上还设置有镀膜汇流板75，镀膜汇流板75固定在调节侧架74的外侧，即各调节侧架74的外侧均独立固定有镀膜汇流板75，当调节机构7驱动各组合夹套机构41对基材31张开裸露时，调节机构7同步带动镀膜汇流板75成V型组合在相邻两个组合夹套机构41之间，对镀膜的靶材粒子进行汇流聚合至基材31区域，组合夹套机构41中活动设置有封堵组件6，且封堵组件6与调节机构7传动连接，当调节机构7驱动各组合夹套机构41对基材31张开裸露时，调节机构7同步驱动封堵组件6对组合夹套机构41张开后尾端开口进行封堵，封堵组件6包括滑动嵌设在组合夹套机构41中的调节杆61，调节杆61的顶端位于组合夹套机构41的外侧固定有镀膜挡板62，(可选的，调节杆61为弹性伸杆，如由套管和活动嵌设在套管内侧的芯杆组成，且芯杆与套管之间设置有支撑弹簧)，调节杆61的尾端贯穿延伸至中心套架40中，且调节杆61的端头通过铰接架63与电控伸缩杆71的活动端外壁转动连接，实现当调节机构7驱动各组合夹套机构41对基材31张开裸露时，调节机构7同步驱动多个镀膜挡板62成V型组合在相邻两个组合夹套机构41之间，从而通过镀膜挡板62与套座413配合组成一个开口向外的V型汇流机构，基材31处于V型汇流机构的内侧，调节机构7还同步驱动驱动封堵组件6，通过封堵组件6上的镀膜挡板62对两个套座413的内侧开口进行封堵，组成一个开口向外的尾端密闭的V型汇流机构，对镀膜的靶材粒子进行汇流聚合至基材31区域，显著提高镀膜的效果，增强膜层质量，同时镀膜汇流板75安装在调节侧架74外侧，使得在基材31打开规格不同时，当套座413张开的角度不同时，镀膜汇流板75均可以保持与套座413相互适配贴合，不会出现间隙，同时两个镀膜汇流板75组合端也可以保持相互贴合，实现全方位汇流。

本发明提供的再一个实施例中优选的，真空镀膜室1的侧壁开设有开口，且开口通过铰链转动连接有门体11，还包括复合调节机构8，复合调节机构8转动设置在真空镀膜室1的内侧，各镀膜组件13安装在所述复合调节机构8上，当对不同规格大小的基材31进行镀膜处理需要对镀膜组件13进行调整更换时，传统的多为直接将真空镀膜室1的顶部打开进行更换调整，但是真空镀膜室1顶部多连接抽真空系统，打开不便，同时镀膜组件13内置安装在真空镀膜室1的侧壁，空间小操作麻烦，通过在真空镀膜室1的侧壁开设开口，并将多个镀膜组件13通过复合调节机构8安装在真空镀膜室1的内侧，当需要对镀膜组件13进行更换调整时，可以通过打开开口上的门体11然后直接对镀膜组件13进行更换调整，同时可以通过转动调整复合调节机构8，实现对不同的镀膜组件13进行更换调整，操作更加的方便快捷，提高工作效率。

复合调节机构8包括两个外侧具有环形凸缘811的环形架81，以及立式安装架83，两环形架81转动设置在真空镀膜室1的内壁，且两个环形架81的外侧等角度开设有多个连接槽口812，立式安装架83顶端通过连接轴831转动安装在一个环形架81的连接槽口812中，且连接轴831上固定套接有扭簧832，扭簧832的弹力用于驱动立式安装架83成竖直状态，立式安装架83的另一端嵌入在另一个环形架81的连接槽口812中，立式安装架83上滑动套接有安装台座84，镀膜组件13固定在安装台座84上，安装台座84上还螺旋固定有锁止螺栓841。

本发明实施例提供另一种技术方案：一种低色差的气体复合镀膜方法，其基于上述的一种低色差的气体复合镀膜装置，包括以下步骤：

步骤1：将需要进行镀膜处理的基材31安装在正空真空镀膜室1中的承载台3上；步骤2：通过脱附处理组件4将安装后的基材3进行密封内置，并对基材3进行解析脱附处理，对基材31进行解析脱附处理具体为对密封内置的基材31进行加热负压解析脱附去除基材31吸附的杂质气体，脱附处理组件4为升降式活动设置在真空镀膜室1顶部的解析脱附套管，其中，解析脱附套管顶部具有开口，解析脱附套管顶部设置有抽真空连接管路，同时，解析脱附套管的内部设置有加热机构，解析脱附套管下移将固定在承载台3上的基材31进行密封套接，使得基材31密封内置在解析脱附套管中，然后通过解析脱附套管中的加热机构进行加热并配合解析脱附套管顶部抽真空连接管进行抽真空，对基材31进行加热负压解析脱附去除基材31吸附的杂质气体。步骤3：基材31解析脱附处理后，脱附处理组件4打开使得基材31成裸露状态，然后对基材31进行镀膜加工，即当解析脱附去除基材31中吸附的杂质气体后进入第二工作状态，解析脱附套管上移复位使得固定在承载台3上的基材31呈裸露状态，然后通过镀膜组件13对基材31进行镀膜加工。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种低色差的气体复合镀膜装置，包括真空镀膜室(1)，所述真空镀膜室(1)内侧设置有用于安装基材(31)使用的承载台(3)，所述真空镀膜室(1)的内壁设置有镀膜组件(13)，其特征在于：还包括脱附处理组件(4)；

所述脱附处理组件(4)具有两个工作状态；

第一工作状态：所述脱附处理组件(4)成闭合状态对基材(31)进行密封内置，以配合对基材(31)中吸附的杂质气体进行解析脱附；

第二工作状态：所述脱附处理组件(4)成张开状态，以使得基材(31)裸露进行镀膜加工。

2.根据权利要求1所述的一种低色差的气体复合镀膜装置，其特征在于，所述脱附处理组件(4)包括设置在承载台(3)上的组合夹套机构(41)以及脱附基座(42)；

所述脱附基座(42)用于安装基材(31)，且脱附基座(42)上具有抽气通道，所述组合夹套机构(41)用于对脱附基座(42)上的基材(31)进行内置密封或张开裸露。

3.根据权利要求2所述的一种低色差的气体复合镀膜装置，其特征在于，所述组合夹套机构(41)包括安装座(411)，且安装座(411)上对称转动连接有两个夹持爪(412)，所述夹持爪(412)内壁固定有套座(413)，且套座(413)的内壁安装有加热器(415)。

4.根据权利要求2所述的一种低色差的气体复合镀膜装置，其特征在于，所述脱附基座(42)包括设置在承载台(3)上的安装基座(421)，所述基材(31)固定在安装基座(421)的顶部，所述安装基座(421)的顶部位于基材(31)的外侧开设有抽气孔(422)。

5.根据权利要求4所述的一种低色差的气体复合镀膜装置，其特征在于，所述安装基座(421)内侧设置有导气管(423)与抽气孔(422)连通，且导气管(423)通过另一端通过连接管(424)延伸至承载台(3)的底部，所述真空镀膜室(1)的底部设置有真空泵(5)，且真空泵(5)与连接管(424)连通。

6.根据权利要求3所述的一种低色差的气体复合镀膜装置，其特征在于，所述组合夹套机构(41)以及脱附基座(42)在承载台(3)设置有多组，还包括调节机构(7)，所述调节机构(7)与各所述组合夹套机构(41)传动连接，且调节机构(7)用于同步驱动各所述组合夹套机构(41)对基材(31)内置密封或张开裸露往复切换。

7.根据权利要求6所述的一种低色差的气体复合镀膜装置，其特征在于，所述调节机构(7)上还设置有镀膜汇流板(75)，当所述调节机构(7)驱动各所述组合夹套机构(41)对基材(31)张开裸露时，所述调节机构(7)同步带动镀膜汇流板(75)成V型组合在相邻两个组合夹套机构(41)之间，对镀膜的靶材粒子进行汇流聚合至基材(31)区域。

8.根据权利要求7所述的一种低色差的气体复合镀膜装置，其特征在于，所述组合夹套机构(41)中活动设置有封堵组件(6)，且封堵组件(6)与调节机构(7)传动连接，当所述传动机构(7)驱动各所述组合夹套机构(41)对基材(31)张开裸露时，所述调节机构(7)同步驱动封堵机构对组合夹套机构(41)张开后尾端开口进行封堵。

9.一种低色差的气体复合镀膜方法，其特征在于，其基于上述权利要求1-8任一项所述的一种低色差的气体复合镀膜装置，包括以下步骤：

步骤1：将需要进行镀膜处理的基材(31)安装在正空真空镀膜室(1)中的承载台(3)上；

步骤2：通过脱附处理组件(4)将安装后的基材(3)进行密封内置，并对基材(3)进行解析脱附处理；

步骤3：基材(31)解析脱附处理后，脱附处理组件(4)打开使得基材(31)成裸露状态，然后对基材(31)进行镀膜加工。

10.根据权利要求9所述的一种低色差的气体复合镀膜方法，其特征在于，所述步骤2对基材(31)进行解析脱附处理具体为对密封内置的基材进行加热负压解析脱附，去除基材(31)吸附的杂质气体。

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