TWI417405B - 濺鍍裝置及濺鍍方法 - Google Patents

Description

濺鍍裝置及濺鍍方法

本發明關於一種濺鍍裝置及濺鍍方法，尤其涉及一種適用於濺鍍不規則形狀工件之濺鍍裝置以及一種使用該濺鍍裝置之濺鍍方法。

濺鍍係一種薄膜物理氣相沈積技術，隨著電子技術及真空技術之發展，其已被廣泛應用於工業中各種金屬與非金屬膜層之製作。濺鍍原理係於真空環境下，利用輝光放電或離子束產生之高能等離子體撞擊靶材，以動量轉移方式將原子從靶材上擊出而沈積於基板上形成薄膜。

於手機照相模組中，為了屏蔽電磁波干擾，常利用濺鍍技術於鏡頭座上鍍上一層金屬層，例如不銹鋼或金屬銅，以防止影像感測器產生噪聲。

惟，現有之濺鍍裝置多係針對規則之平面基材設計，只能於與靶材相對之基板表面形成鍍膜，故於鍍覆類似鏡頭座這樣不規則形狀工件時需要多次更換基板之位置，以致於生產效率低下，有時甚至無法實現完全之鍍覆，亦無法形成厚度均勻之鍍膜。

有鑑於此，提供一種適用於濺鍍不規則形狀工件之濺鍍裝置以及一種使用該濺鍍裝置之濺鍍方法實有必要。

以下以實施例說明一種用於濺鍍不規則形狀工件之濺鍍裝置以及一種使用該濺鍍裝置之濺鍍方法。

一種濺鍍裝置，其包括濺鍍腔體，該濺鍍腔體內設有第一濺射靶、第二濺射靶、底座轉盤及多對承載台。該第一濺射靶與該底座轉盤之上表面呈相對設置，該第二濺射靶環繞該底座轉盤設置。該底座轉盤與一轉動裝置相連，該轉動裝置用以驅動該底座轉盤繞底座轉盤中心旋轉。該多對承載台設於底座轉盤之上表面，每對承載台通過一連接杆相連，該連接杆與一驅動裝置相連以驅動連接杆連接之兩個承載台繞連接杆之中心點旋轉。

一種濺鍍方法，其包括以下步驟：提供一濺鍍裝置，將待鍍覆工件放置於底座轉盤之多對承載台上，並將第一濺射靶固定於濺鍍腔體內之頂部與底座轉盤之上表面呈相對設置，將第二濺射靶環繞該底座轉盤緊附於濺鍍腔體之內壁；向濺鍍腔體內通入濺鍍氣體；驅動底座轉盤繞底座轉盤中心旋轉，同時驅動每個連接杆連接之兩個承載台繞連接杆中心點旋轉；將第一濺射靶與濺鍍電源之陰極相連，並將第二濺射靶接地，於待鍍覆工件面對於第一濺射靶之表面鍍膜；將第二濺射靶與濺鍍電源之陰極相連，並將第一濺射靶接地，於待鍍覆工件面對於第二濺射靶之表面鍍膜。

相對於先前技術，所述濺鍍裝置及濺鍍方法之優點在於：首先，該濺鍍裝置包括可旋轉之底座轉盤與可繞連接杆中心點旋轉之承載台以及多個方位設置之靶材，使得由靶材轟擊出之原子可以均勻之沈積於不規則形狀工件之表面；其次，採用該濺鍍裝置之濺鍍方法，操作簡單方便，可以同時鍍覆多個不規則形狀工件，有效提高對不規則形狀工件濺鍍之生產效率，以達到量產之目的。

以下將以於多個工件表面濺鍍為例，說明一種用於濺鍍不規則形狀工件之濺鍍裝置以及一種使用該濺鍍裝置之濺鍍方法。

請參閱圖1，係本實施例提供之濺鍍裝置200，其包括一濺鍍腔體21，其內部形成一空腔。本實施例中，該濺鍍腔體21為一圓筒形腔體。該濺鍍腔體21內部設置有一第一濺射靶22、一第二濺射靶24、一底座轉盤26及多對承載台28。

該第一濺射靶22固定於濺鍍腔體21內之頂部，並與位於濺鍍腔體21內之底座轉盤26之上表面相對。該第一濺射靶22通過一根導線401直接連出與濺鍍電源之陰極連接或接地。

該第二濺射靶24環繞整個底座轉盤26緊附於該濺鍍腔體21內壁，其可為一環狀濺射靶或一濺射靶組。當第二濺射靶24為一環狀濺射靶時，其環繞整個底座轉盤26緊附於濺鍍腔體21內壁，通過一根導線402直接連出與濺鍍電源之陰極連接或接地。當第二濺射靶28為一濺射靶組時，該濺射靶組包括至少一個濺射靶，其環繞整個底座轉盤26均勻分佈緊附於濺鍍腔體21內壁，且並聯後由一根導線402連出，與濺鍍電源之陰極連接或接地。本實施例中，該第二濺射靶24為一濺射靶組，由於濺鍍腔體21為一圓筒形腔體，故，該第二濺射靶24其包括四個呈弧形之濺射靶，均勻分佈並緊附於濺鍍腔體21內壁。

優選地，該第一濺射靶22及第二濺射靶24可與一個連接控制開關40連接。第一濺射靶22及第二濺射靶24之連接狀態由連接控制開關40控制切換。通過調節連接控制開關40，第一濺射靶22及第二濺射靶24可以選擇兩種連接狀態，第一種係第一濺射靶22接地，第二濺射靶24與濺鍍電源之陰極相連，第二種係第一濺射靶22與濺鍍電源之陰極相連，第二濺射靶24接地。濺鍍電源可以選用射頻電源、交流電源或直流電源。此外，濺鍍電源之陽極直接與底座轉盤26相連。

該底座轉盤26與一個轉動裝置32相連。本實施例中，該轉動裝置32為一馬達。該轉動裝置32可用於濺鍍時驅動底座轉盤26繞底座轉盤26中心旋轉，以使於濺鍍多個工件時，提高多個工件鍍膜之均勻性。另外，通過調節該轉動裝置32之轉速，還易於控制底座轉盤26之轉速，從而可控制多個工件之鍍層厚度。

該多對承載台28設於底座轉盤26之上表面，該多對承載台28可用以放置多個工件來同時進行濺鍍，以提高生產效率。該多對承載台28可任意分佈於該底座轉盤26上表面。優選地，可將該多對承載台28設置成如圖2所示排布方式，其中該多對承載台28均勻分佈於該底座轉盤26上表面之圓周。該多對承載台28之數量可以根據實際需要設計。每對承載台28通過一連接杆34相連，該連接杆34與一個驅動裝置36相連。該驅動裝置36設置於底座轉盤26內部，可為一馬達。如圖3所示，通過連接杆34相連之相鄰兩個承載台28於該驅動裝置36之驅動下可繞連接杆34之中心點旋轉。

該濺鍍腔體21之下部側壁上設置有一抽氣口211與一進氣口212。該抽氣口211用於將濺鍍腔體21內抽為真空狀態，該進氣口212用於通入惰性氣體進行濺鍍。

本實施例提供之工件為如圖4所示之多個手機照相模組之鏡頭座60，其包括第一表面601a、601b與第二表面602a、602b。於鏡頭座60表面鍍膜之製作方法包括以下步驟：第一步，提供一濺鍍裝置200，將待鍍覆工件放置於底座轉盤26之多對承載台28上，並將第一濺射靶22固定於濺鍍腔體21內之頂部與底座轉盤26之上表面呈相對設置，將第二濺射靶24環繞該底座轉盤26緊附於濺鍍腔體21之內壁。

該濺鍍裝置200包括一個濺鍍腔體21、該濺鍍腔體21內設有一第一濺射靶22、一第二濺射靶24、一底座轉盤26及多對承載台28。該第一濺射靶22固定於濺鍍腔體21內之頂部與該底座轉盤26呈相對設置，該第二濺射靶24環繞該底座轉盤26緊附於該濺鍍腔體21之內壁。該底座轉盤26與一個轉動裝置32相連，該多對承載台28設於底座轉盤26之上表面，每對承載台28通過一連接杆34相連，該連接杆34與一驅動裝置36相連。

多個待鍍覆鏡頭座60放置於承載台28，使鏡頭座60之第一表面601a、601b與第一濺射靶22呈相對設置，鏡頭座60之第二表面602a、602b與第二濺射靶24亦呈相對設置。對於濺射之靶材可根據實際鍍膜需要，進行相應選用。本實施例中，係於鏡頭座60之表面上濺鍍金屬銅膜，故第一濺射靶22與第二濺射靶24為相應之金屬銅靶材。

第二步，向濺鍍腔體21內通入濺鍍氣體。

通過抽氣口211將濺鍍腔體21內抽為真空狀態，並通過進氣口212通入一惰性氣體進入濺鍍腔體21內，該惰性氣體可選用氬氣、氪氣、氙氣、氡氣。本實施例中，選用氬氣。

第三步，驅動底座轉盤26繞底座轉盤26中心旋轉，同時驅動連接杆34連接之相鄰兩個承載台28繞連接杆34之中心點旋轉。

由於濺鍍過程中，控制轉動裝置32可以驅動底座轉盤26繞底座轉盤26中心旋轉，同時底座轉盤26上之通過連接杆34相連之相鄰兩個承載台28於驅動裝置36之驅動下繞連接杆34之中心點旋轉。為了提高多個工件鍍膜之均勻性，底座轉盤26以固定之轉速旋轉，通過連接杆34相連之兩個承載台28於驅動裝置36之驅動下繞連接杆34之中心點旋轉以固定頻率互換位置。

第四步，將第一濺射靶26與濺鍍電源之陰極相連，並將第二濺射靶24接地，於多個待鍍覆鏡頭座60面對於第一濺射靶22之第一表面601a、601b鍍膜。

將第一濺射靶22選擇與濺鍍電源之陰極相連，將第二濺射靶24選擇接地時，底座轉盤26相對於第一濺射靶22為陽極。開啟電源後，惰性氬氣會於電源作用下形成高能氬等離子體轟擊第一濺射靶22，使第一濺射靶22表面濺射出原子到達面對於第一濺射靶22之鏡頭座60之第一表面601a、601b沈積。濺鍍過程中，底座轉盤26於轉動裝置32之驅動下以固定之轉速旋轉，同時底座轉盤26上之通過連接杆34相連之相鄰兩個承載台26於驅動裝置36之驅動下繞連接杆34之中心點旋轉，以固定頻率互換位置，故可以於多個鏡頭座60之第一表面601a、601b形成均勻一致之鍍膜。此外，濺鍍過程中可以通過控制電源電壓以及濺鍍腔體21內之濺鍍溫度、濺鍍壓力、濺鍍時間等參數，於第一表面601a、601b形成一定厚度之均勻鍍膜。

第五步，將第二濺射靶24與濺鍍電源之陰極相連，並將第一濺射靶22接地，於多個待鍍覆鏡頭座60面對於第二濺射靶24之第二表面602a、602b鍍膜。

於第一表面601a、601b上完成鍍膜後，將第一濺射靶22選擇與電源之陰極相連，將第二濺射靶24選擇接地。此時，底座轉盤26相對於第二濺射靶24為陽極。所以，於電源作用下形成高能氬等離子體會轟擊第二濺射靶24，使第二濺射靶24表面濺射出之原子到達面對於第二濺射靶24之鏡頭座60之第二表面602a、602b沈積。同樣原理，由於濺鍍過程中，底座轉盤26於轉動裝置32之驅動下以固定之轉速旋轉，同時底座轉盤26上通過連接杆34相連之相鄰兩個承載台28於驅動裝置36之驅動下繞連接杆34之中心點旋轉，以固定頻率互換位置，故可以於多個鏡頭座60之第二表面602a、602b形成均勻一致之鍍膜。濺鍍過程中亦可以通過控制電源電壓以及濺鍍腔體21內之濺鍍溫度、濺鍍壓力、濺鍍時間等參數，於第二表面602a、602b形成一定厚度之均勻鍍膜。

此外，第一濺射靶22與第二濺射靶24可與一連接控制開關40相連，通過調節該連接控制開關40，切換第一濺射靶22接地、第二濺射靶24與濺鍍電源之陰極相連，或者第一濺射靶22與濺鍍電源之陰極相連、第二濺射靶24接地兩種狀態。當然，亦可以先將第二濺射靶24與濺鍍電源之陰極相連，並將第一濺射靶22接地，於多個待鍍覆鏡頭座60面對於第二濺射靶24之第二表面602a、602b鍍膜，再將第一濺射靶26與濺鍍電源之陰極相連，並將第二濺射靶24接地，於多個待鍍覆鏡頭座60面對於第一濺射靶22之第一表面601a、601b鍍膜。於多個鏡頭座60之第一表面601a、601b與第二表面602a、602b完成鍍膜後，即鏡頭座60表面形成了一層金屬鍍膜用於電磁波屏蔽。

上述濺鍍方法除了應用於鏡頭座，亦可以用於其他不規則形狀之工件，故並不以此為限。

上述濺鍍裝置及濺鍍方法之優點在於：首先，該濺鍍裝置包括可旋轉之底座轉盤與可繞連接杆中心點旋轉之承載台以及多個方位設置之靶材，使得由靶材轟擊出之金屬原子可以均勻之沈積於不規則形狀工件之表面；其次，採用該濺鍍裝置之濺鍍方法，操作簡單方便，可以同時鍍覆多個不規則形狀工件，有效提高對不規則形狀工件濺鍍之生產效率，以達到量產之目的。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士，在援依本案發明精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。

濺鍍裝置．．．200

濺鍍腔體．．．21

抽氣口．．．211

進氣口．．．212

第一濺射靶．．．22

第二濺射靶．．．24

第左轉盤．．．26

承載台．．．28

轉動裝置．．．32

驅動裝置．．．36

連接桿．．．34

連接控制開關．．．40

導線．．．401、402

鏡頭座．．．60

第一表面．．．601a、601b

第二表面．．．602a、602b

圖1係實施例之濺鍍裝置示意圖。

圖2係實施例之濺鍍裝置之底座轉盤及承載台排布示意圖。

圖3係實施例之濺鍍裝置之底座轉盤及承載台轉動示意圖。

圖4係鏡頭座結構示意圖。

濺鍍裝置．．．200

濺鍍腔體．．．21

抽氣口．．．211

進氣口．．．212

第一濺射靶．．．22

第二濺射靶．．．24

第左轉盤．．．26

承載台．．．28

轉動裝置．．．32

驅動裝置．．．36

連接控制開關．．．40

導線．．．401、402

Claims (9)

1. 一種濺鍍裝置，其包括濺鍍腔體，該濺鍍腔體內設有第一濺射靶、第二濺射靶、底座轉盤及多對承載台；該第一濺射靶與該底座轉盤之上表面呈相對設置，該第二濺射靶環繞該底座轉盤設置；該底座轉盤與一轉動裝置相連，該轉動裝置用以驅動該底座轉盤繞底座轉盤中心旋轉；該多對承載台設於底座轉盤之上表面，每對承載台通過一連接杆相連，該連接杆與一驅動裝置相連以驅動連接杆連接之兩個承載台繞連接杆之中心點旋轉。
2. 如申請專利範圍第1項所述之濺鍍裝置，其中，所述第一濺射靶與第二濺射靶與一連接控制開關相連，以切換第一濺射靶接地、第二濺射靶與濺鍍電源之陰極相連，或者第一濺射靶與濺鍍電源之陰極相連、第二濺射靶接地兩種狀態。
3. 如申請專利範圍第1項所述之濺鍍裝置，其中，所述多對承載台均勻分佈於所述底座轉盤上表面之圓周。
4. 如申請專利範圍第1項所述之濺鍍裝置，其中，所述第二濺射靶環繞該底座轉盤緊附於所述濺鍍腔體內壁，為一環狀濺射靶或一濺射靶組。
5. 如申請專利範圍第4項所述之濺鍍裝置，其中，所述濺射靶組包括多個呈弧形之濺射靶，其均勻分佈並緊附於所述濺鍍腔體內壁。
6. 一種濺鍍方法，其包括以下步驟：提供一濺鍍裝置，將待鍍覆工件放置於底座轉盤之多對承載台上，並將第一濺射靶固定於濺鍍腔體內之頂部與底座轉盤之上表面呈相對設置，將第二濺射靶環繞該底座轉盤緊附於濺鍍腔體之內壁；向濺鍍腔體內通入濺鍍氣體；驅動底座轉盤繞底座轉盤中心旋轉，同時驅動每個連接杆連接之兩個承載台繞連接杆中心點旋轉；將第一濺射靶與濺鍍電源之陰極相連，並將第二濺射靶接地，於待鍍覆工件面對於第一濺射靶之表面鍍膜；將第二濺射靶與濺鍍電源之陰極相連，並將第一濺射靶接地，於待鍍覆工件面對於第二濺射靶之表面鍍膜。
7. 如申請專利範圍第6項所述之濺鍍方法，其中，所述第一濺射靶與第二濺射靶與一連接控制開關相連，通過調節該連接控制開關，切換第一濺射靶接地、第二濺射靶與濺鍍電源之陰極相連，或者第一濺射靶與濺鍍電源之陰極相連、第二濺射靶接地兩種狀態。
8. 如申請專利範圍第6項所述之濺鍍方法，其中，鍍膜過程中，底座轉盤以固定轉速旋轉。
9. 如申請專利範圍第6項所述之濺鍍方法，其中，鍍膜過程中，每個連接杆連接之兩個承載台於驅動裝置之驅動下繞連接杆之中心點旋轉以固定頻率互換位置。