TWI720991B - 塗覆製品的設備、裝置和方法 - Google Patents

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Abstract

一種塗覆至少第一多個製品的裝置，其中每個製品具有至少第一待塗覆表面，該裝置包括：發射源，其用於將發射元素引向多個製品的第一表面；至少一個支撐構件，其用於支撐第一多個製品，其中支撐構件支撐第一多個製品以使第一表面暴露於該發射源的發射路徑；和驅動組件，其用於移動支撐構件，以使第一多個製品相對於發射源的發射路徑移動。

Description

塗覆製品的設備、裝置和方法
本發明涉及一種對製品施加塗層的方法和系統，以及由此形成的塗覆製品。更特別地，本發明提供一種對製品施加塗層的方法和系統，該塗層諸如是裝飾性或功能性塗層。
在對需要在表面施加塗層的部件或製品進行的塗覆中，本領域中的技術包括與放電和加速相關的技術，在這些技術中使用了離子等的加速。
在本領域中，舉例來說，通常由金屬基、矽基和鎳磷(Ni-P)基材料形成的機械表部件或微型零件可能需要塗覆。
由於高精度和基體材料特性，金屬零件上傳統的機械加工和電鍍通常不能滿足高精度和非導電基微型零件在製造中的苛刻要求。
這些微型零件可通過微機電系統(MEMS)技術，諸如深反應離子刻蝕(DRIE)和紫外光刻(Lithography)微電鑄模造技術(UV-LIGA)製造。對於這些技術，由於生產能力的限制和表面精加工的要求，在微型零件的沉積中，可使用諸如濺射、電子束或類似的方法。在本領域中，在MEMS製造中使用基於濺射的沉積技術。這些，例如可通過針對膜厚度、寬度和均勻性調整功率、DC/RF轉 換、持續時間和壓力來控制。
對於傳統的濺射沉積類型，它通常在高真空值下進行，並且待塗覆的樣品或製品在應用濺射之前通過機械的方式，諸如壓式夾具固定在保持裝置上，並引入真空腔等中。
在本領域的這些工藝中，存在的缺陷包括濺射沉積過程中在樣品或製品上存在壓力夾具可能覆蓋的一些未塗覆的盲區，並且這可能導致濺射源背面上的塗敷表面的不均勻性。另外，任何膜或塗層通過接觸膜和壓力夾具之間的硬接觸可能相對容易刮掉。
對於包括矽基的那些的部件、樣品和製品，為了精確控制厚度，包括在納米尺寸內，使用現有技術的沉積方法可能會遇到困難，因為在一些應用中，微型零件的所有表面可能需要同時沉積薄膜。
在其它應用中，需要在製品上施加非常薄的塗層，諸如由金屬或金屬合金形成的製品，由此這些塗層必須經受至少標稱量的磨損性衝擊，而塗層不從製品上磨蝕掉或磨損掉。另外，在本領域已知的這些工藝中，提供的可能是有美感或功能性並且厚度均勻的這些塗層，這些塗層常常會磨掉、脫粘、或者具有不均勻的厚度。
本發明的目的是提供一種塗覆製品的設備、裝置和方法，其克服或至少部分改善了至少一些與現有技術相關的缺陷。
在第一方面，本發明提供一種塗覆至少第一多個製品的裝置，其中每個製品具有至少第一待塗覆表面，該裝置包括：發射源，用於將發射元素引向多個製品的第一表面；至少一個支撐構件，用於支撐第一多個製品，其中支撐構件支撐第一多個製品，以使第一表面暴露於該發射源的發射路徑；和驅動組件，用於移動支撐構件，以使第一多個製品相對於該發射源的發射路徑可移動。
在第一實施方式中，發射源可為中性氫分子通量發射源，並且發射元素為中性氫分子，因此中性氫分子通量發射源將中性氫分子的通量引向支撐構件，以便在中性氫分子碰撞製品表面處或上的分子時，製品表面處或上的分子元素間的鍵選擇性斷裂。優選地，中性氫分子通量發射源將具有在約1eV到約100eV範圍內的動能的中性氫分子通量引向支撐構件，以便在中性氫分子碰撞包括C-H鍵和Si-H鍵中的任一種或其組合的、製品表面處或上的分子後，C-H鍵和Si-H選擇性斷裂。
選擇性斷裂的鍵可與自身交聯，或與該表面上導致表面特性改變的其它化學基團交聯，或是以上交聯的組合。選擇性斷裂的鍵與自身交聯，或與該表面上導致表面特性改變的其它化學基團交聯，或其是以上交聯的組合，以在製品上提供塗層。
該裝置包括塗覆腔，製品在塗覆腔中被塗覆，並且還包括氫等離子源。
氫等離子源可為選自包括DC等離子、RF等離子、常規微波等離子或電子回旋共振(ECR)微波等離子的組的等離子源。
在其它實施方式中，該裝置可為濺射沉積裝置，或電子束蒸發裝置。該裝置包括真空腔，由此在真空腔中進行製品的塗覆。
在本發明的一個實施方式中，第一支撐構件是大體細長的，並且包括用於沿第一支撐構件的縱向軸線保持第一多個製品的第一多個保持器，其中第一支撐構件相對於與第一支撐構件的縱向軸線平行的旋轉軸線徑向偏離，並且其中第一多個保持器從第一支撐構件的縱向軸線徑向向外延伸，使得製品的至少第一表面以第一傾斜度相對於該發射源的發射路徑傾斜；並且其中驅動組件使第一支撐件相對於該旋轉軸線旋轉，以使第一多個製品在發射元素的路徑內旋轉， 並且使製品的至少第一表面暴露於發射源的發射元素。
在另一個實施方式中，該裝置可包括多項請求項，具有第一多個支撐構件，其中每個支撐構件是大體細長的，並且包括用於沿第一支撐構件的縱向軸線保持多個製品的多個保持器，其中每個支撐構件相對於與第一支撐構件的縱向軸線平行的旋轉軸線徑向偏離，並且其中第一多個保持器相對於第一支撐構件的縱向軸線徑向向外延伸；其中各支撐構件的各旋轉軸線相對於與第一旋轉平台上的通常細長的支撐構件的縱向軸線平行的第一中心軸線等間距隔開並且徑向設置；並且其中旋轉平台能夠繞第一中心軸線旋轉，以便每個支撐構件可移動至暴露位置，用於製品暴露於發射元素。
在再另一個實施方式中，該裝置可包括多個旋轉平台，其中多個旋轉平台中的這些旋轉平台圍繞與通常細長的支撐構件的縱向軸線平行的主中心軸線等間距隔開，並且這些旋轉平台的旋轉軸線等間距徑向偏離主中心軸線，並且這些旋轉平台圍繞主中心軸線在圓周方向上是可移動的，以便移入或移出發射元素的路徑。
在可替代的實施方式中，支撐構件支撐第一多個製品，其圍繞發射元素的中心軸線在圓周方向上延伸，相對於該發射源的中心軸線以第一半徑徑向偏離並且均是等距的；並且其中這些製品向內徑向傾斜。第一製品優選以可移動方式接合該支撐構件，以便在該支撐構件圍繞該中心軸線旋轉時，這些製品因作用在製品上的重力而至少部分地圍繞相對於支撐構件的第一旋轉軸線傾斜的第二旋轉軸線旋轉，並且其中在支撐構件旋轉時，製品從其中製品以第一傾斜度且在第一傾斜面上傾斜、並且相對於中心軸線傾斜以使該第一表面暴露於發射源的發射的第一位置，移動至第二傾斜度且在第二傾斜面上，並且相對於中心軸線傾斜，以使製品的與第一表面相反的第二表面暴露於發射源的發射，並且在進一步旋轉時，製品移動至第一傾斜 度。
支撐構件包括在第一傾斜面和第二傾斜面之間延伸的細長的支撐元件，並且其中支撐元件穿過製品中的孔延伸或在製品中的凹槽內延伸，以在圍繞該中心軸線旋轉期間，允許製品在支撐表面之間沿著細長的支撐元件滑動。驅動組件用於提供圍繞中心軸線的該旋轉運動。
支撐元件可支撐另外多個製品，其圍繞該中心軸線在圓周方向上延伸，相對於該發射源以另一半徑徑向偏離並且均是等距的。
發射源可提供具有中心軸線的圓錐狀發射區域；並且支撐構件支撐第一多個製品，其圍繞該中心軸線在圓周方向上延伸，相對於該發射源以第一半徑徑向偏離並且均是等距的；並且其中這些製品向內徑向傾斜，使得第一表面以第一傾斜度基本垂直於該發射源的發射路徑傾斜，其中該第一製品以可移動方式接合該支撐構件，以便在該支撐構件圍繞該中心軸線旋轉時，這些製品因作用在製品上的重力而至少部分地圍繞相對於支撐構件的第一旋轉軸線傾斜的第二旋轉軸線旋轉，並且其中在支撐構件旋轉時，製品從其中製品以第一傾斜度且在第一傾斜面上傾斜、並且相對於中心軸線傾斜以使該第一表面暴露於發射源的發射的第一位置，移動至第二傾斜度且在第二傾斜面上，並且相對於中心軸線傾斜，以使製品的與第一表面相反的第二表面暴露於發射源的發射，並且在進一步旋轉時，製品移動至第一傾斜度。
在第二方面，本發明提供了一種對至少第一多個製品提供塗層的方法，該方法包括步驟：(i)提供根據前述的裝置；(ii)提供待塗覆的至少第一多個製品； (iii)在該至少多個製品上施加塗層。
在第三方面，本發明提供了一種對至少第一多個製品提供塗層的方法，該方法包括步驟：(i)對多個製品的表面施加表面前體，其中該前體是形成塗層的前體；(ii)提供根據第一方面的裝置，其中發射源是中性氫分子通量發射源；以及(iii)將來自發射源的中性氫分子通量引向這些製品；其中，在中性氫分子碰撞製品的表面處或上的分子時，前體的鍵選擇性斷裂，並且其中選擇性斷裂的鍵與自身交聯，或與該表面上導致表面特性改變的其它化學基團交聯，或是以上交聯的組合，以在製品上提供塗層。
優選地，選擇性斷裂的鍵為C-H鍵和Si-H鍵中的任一種或其組合。
在本方面的一個實施方式中，前體可為用於在製品上形成抗菌塗層的前體。
在另一實施方式中，前體可為用於在製品上形成防濕塗層的前體。
在本方面的實施方式中，製品可為珠寶物品、醫療設備、醫療器械、移植物、衛生器械等；或是容器、器皿、包裝材料等。
製品可由金屬或金屬合金形成，諸如貴金屬，諸如選自包括金、金基合金、銀、鉑等的組。
替代地，製品可由聚合材料形成。
施加至製品的塗層可為分子單層或具有分子水平厚度的層，以便在交聯狀態下，塗層是光學上透明的。
在第四方面，本發明提供了一種旋轉裝置，用於相對於發射元素的發射源支撐待塗覆的多個製品；該裝置包括：第一多個支撐構件，其中每個支撐構件是大體細長的，並且包括用於沿第一支撐構件的縱向軸線保持多個製品的多個保持器，其中，每個支撐構件相對於與第一支撐構件的縱向軸線平行的旋轉軸線徑向偏離，並且其中第一多個保持器相對於第一支撐構件的縱向軸線徑向向外延伸，並且使得製品的至少第一表面以第一傾斜度傾斜至該發射源的發射路徑；其中，各支撐構件的各旋轉軸線圍繞與第一旋轉平台上的通常細長的支撐構件的縱向軸線平行的第一中心軸線等間距隔開，並且徑向設置；並且其中，旋轉平台可圍繞第一中心軸線旋轉，以便每個支撐構件可移動至暴露位置，用於製品暴露至發射元素。
在一個實施方式中，旋轉裝置包括多個旋轉平台，其中多個旋轉平台中的這些旋轉平台圍繞與通常細長的支撐構件的縱向軸線平行的主中心軸線等間距隔開，並且這些旋轉平台的旋轉軸線相對於主中心軸線等間距徑向偏離，並且這些旋轉平台在圓周方向上圍繞主中心軸線是可移動的，以便可以移入或移出發射元素的路徑。
100:裝置
110:支撐構件
120:發射源
125:腔
130:製品
140:第一表面
145:氫等離子
155:發射元素
160:驅動組件
165:旋轉軸線
170:氫等離子源
175:保持器
180:發射路徑
185:旋轉軸線
190:腔
200:旋轉裝置
210:支撐構件
220:保持器
230:旋轉軸線
240:發射路徑
250:中心軸線
260:旋轉平台
300:旋轉裝置
310:支撐構件
360:旋轉平台
370:主中心軸線
380:發射元素路徑
390:暴露位置
400:旋轉裝置
410:支撐構件
460:旋轉平台
470:軸
500:發射組件
502:發射源
502a:發射源
504:孔
504a:孔
510:發射源元素
510a:發射源元素
520:製品
520a:製品
522:製品的第一表面
522a:製品的第一表面
524:角度
525:入射角
526:角度
600:發射源
620:製品
622:表面
700:發射源
710:發射路徑
720:製品
740:基體
782:第一傾斜元件
783:待塗覆製品
784:支撐元件
785:第二傾斜元件
786:支撐構件
810:裝置
811:真空腔
812:底板
813:發射源保持器
814:窗板
815:主板
816:主板保持器
920:驅動組件
921:旋轉盤
922:蓋元件
923:連接杆
1030:主板保持器
1031:台階部
1032:槽
1033:容器
1034:中央杆
1140:主板
1141:傾斜元件模塊
1250:主板
1251:空槽
1252:手柄
1253:孔
1360:傾斜元件
1361:特定的寬
1362:傾斜元件
1471:實施方式
1472:實施方式
1473:實施方式
1590:主板
16100:窗板裝置
16101:孔
17110:發射源保持器
現在將參考附圖描述本發明的一個實施例，其中：圖1示出了根據本發明的用於塗覆製品的設備的實施方式的示意圖；圖2示出了根據本發明的旋轉裝置的實施方式；圖3示出了用於相對發射源支撐多個待塗覆製品的、根據本發明的旋轉裝置的另一實施方式；圖4示出了根據本發明的旋轉裝置的一個實施方式的攝影圖；圖5a描繪了根據現有技術的塗覆工藝的示意圖； 圖5b描繪了根據本發明的塗覆工藝的示意圖；圖6進一步描繪了根據本發明的塗覆工藝的示意圖；圖7a又進一步描述了根據本發明的塗覆工藝的示意圖；圖7b描繪了如在圖7a中示出和描繪的塗覆工藝的示意圖；圖7c示出了本發明在第一狀態下工作的方式的示例性實施方式；圖7d示出了在中間狀態下圖7c的示例性實施方式；圖7e示出了在第二狀態下圖7d和圖7d的示例性實施方式；圖8a示出了根據本發明的裝置的一個實施方式的前視圖；圖8b示出了圖8a的裝置沿A-A線的截面側視圖；圖9a示出了用於圖8a和圖8b的裝置中的、根據本發明的驅動組件的示意性仰視圖；圖9b示出了如圖9a中示出的驅動組件的示意性側視圖；圖9c示出了如圖9a和圖9b中示出的驅動組件的示意性端視圖；圖10a示出了與圖9a、圖9b和圖9c中驅動組件一起使用的、根據本發明的一個主板保持器的實施方式的示意性俯視圖；圖10b示出了圖10a的主板保持器的實施方式的示意性側視圖；圖11a示出了與圖10a和圖10b的主板保持器一起使用的、根據本發明的主板的實施方式的示意性俯視圖； 圖11b示出了圖11a的主板的實施方式的示意性側視圖；圖12a示出了根據本發明的主板的另一實施方式的示意性俯視圖；圖12b示出了圖12a的主板的實施方式的示意性側視圖；圖12c示出了圖12a的傾斜元件的實施方式的示意性端視圖；圖13a示出了根據本發明的傾斜元件的實施方式的示意性俯視圖；圖13b示出了圖13a的傾斜元件的實施方式的示意性側視圖；圖13c示出了圖13a的傾斜元件實施方式的示意性端視圖；圖14a示出了根據本發明的傾斜元件的第一實施方式的示意性俯視圖；圖14b示出了圖14a的傾斜元件的實施方式的示意性側視圖；圖14c示出了根據本發明的傾斜元件的第二實施方式的示意性俯視圖；圖14d示出了圖14c的傾斜元件的實施方式的示意性側視圖；圖14e示出了根據本發明的傾斜元件的第三實施方式的示意性俯視圖；圖14f示出了圖14e的傾斜元件的實施方式的示意性側視圖； 圖15a描述了圖12a和圖12b的主板的俯視圖，其中多個傾斜元件與該主板接合；圖15b描述了圖15a的主板的側視圖；圖15c描述了圖15a和圖15b的主板的端視圖；圖16a示出了用於圖8a和圖8b裝置中的、根據本發明的關閉裝置的實施方式的示意性端視圖；圖16b示出了如圖16a中所示的關閉裝置的示意性端視圖；圖17a示出了用於圖8a和圖8b裝置中的、根據本發明的發射源保持器的示意性端視圖；以及圖17b示出了如圖17a中所示的發射源保持器的示意性端視圖。
本發明提供一種設備、裝置和方法，用於通過包括中性氫分子通量發射、濺射、電子束蒸發或根據本發明可用於塗覆多個製品的其它塗覆技術的工藝，在這些製品表面施加塗層。
現有技術的解決方案不能提供均勻的塗層，特別是對於需要薄膜塗層的製品，具有的缺陷包括：因不均勻性引起製品在光學方面的變化，不充分地"環繞"且因此塗層圍繞製品的邊緣未恰當延伸，引起塗層從製品剝離和脫粘。
此外，當需要這種塗層是透明時，現有技術的解決方案不允許非常薄的塗層易於施加至製品。
本發明通過提供能夠使更均勻和充分粘結的塗層施加至製品的設備、系統和方法，提供現有技術中缺陷的解決方案。
本發明還提供一種設備、系統和方法，用於在製品上施加功能塗層，例如抗菌塗層和防濕塗層，其充分地結合至製品，以 便充分地抵抗典型使用下製品經歷的磨蝕和磨損，並且其在實施方式中是光學透明的。
因而，本發明提供可為功能性、裝飾性或其組合的塗層。
特別地，本發明的實施方式提供一種設備、系統和方法，用於施加抗菌塗層，其能夠以足夠低的厚度，例如單層或具有分子水平厚度，施加至製品，以便塗層是光學透明的，並且不減損光學特性。可應用的製品的例子包括珠寶物品、鐘錶組件、醫療設備、醫療器械、移植物、衛生器械、容器、器皿、包裝材料等。
該製品可基本上是平面或非平面，並且本發明提供用於塗覆這些製品的方法和設備。
參照塗覆手錶或鐘錶零件或部件的應用，這些部件通常基本上是平面，具有相反表面，因此為了特定的商業應用，可能需要在一個表面或兩個表面上施加塗層。
例如，根據本發明，應用包括塗覆用於手錶或鐘錶的小尺寸部件，金屬基，矽基和鎳磷(Ni-P)材料。
對於應用在手錶和鐘錶中的矽組件，沉積層的必要目的通常是裝飾性目的。特別地，為了裝飾性目的，可通過色彩應用的方式施加金屬層。可利用其它方法以在由矽形成的部件上獲得不同的顏色，諸如采用PECVD或LPCVD沉積氮化矽，或通過熱氧化熱生長氧化矽。但是，這些方法和工藝會遇到困難，以致會妨礙獲得純色效果。
舉例來講，通過在這種部件上沉積約1500nm厚度的氮化矽，該顏色提供了淡金黃色的視覺外觀，但該視覺外觀與提供一種金屬金色表面視覺外觀相差很遠。
根據本發明，為裝飾或裝飾性目的，為了塗覆矽手錶 或鐘錶部件，可能要通過濺射或電子束蒸發技術施加塗層至製品。
如本領域技術人員將會理解的，本發明適於塗覆的材料不限於金屬，可擴展至可能需要施加這些塗層的其它或替代材料，例如，包括矽或矽基材料。
在本發明的其它方面，該發明可用於以功能塗層塗覆製品，諸如，抗菌塗層，抗過敏敏感塗層，或不潤濕塗層。
在這些應用中，製品，諸如珠寶製品，最初可能具有施加至它的成分(formulation)，然後該成分可通過諸如根據本發明的發射源活化或反應，這導致塗層活化或固化，從而被施加至製品表面。這些珠寶製品可由諸如金、銀、鉑等的材料形成，但不限於這些材料。
參照圖1，示出了根據本發明的設備100的實施方式的示意圖，其用於塗覆製品130，由此其中每個製品130具有至少第一待塗覆表面140。
裝置100包括發射源120，用於將發射元素155引向製品130的第一表面140。提供至少一個支撐構件110用於支撐製品130，以便支撐構件110支撐製品130，使得第一表面140暴露於發射源120的發射路徑180。
提供驅動組件160，用於移動設置在腔190內的支撐構件110，以便製品130相對於該發射源120的發射路徑是可移動的。
在本實施方式中，發射源120是中性氫分子通量發射源，並且發射元素為中性氫分子155。中性氫分子通量發射源120將中性氫分子155的通量引向支撐構件110，以便在中性氫分子155碰撞製品130的表面140處或上的分子時，製品表面處或上的分子元素間的鍵選擇性斷裂。
中性氫分子通量發射源120包括氫等離子源170，氫氣 130被輸送至氫通量發射源120，並且氫等離子145被加速到腔125，並且中性氫分子通量被引向製品130。
氫等離子源170可為選自包括DC等離子、RF等離子、常規微波等離子或電子回旋共振(ECR)微波等離子的組的等離子源。
在一個實施方式中，中性氫分子通量發射源120將具有在約1eV到約100eV的範圍內的動能的中性氫分子155通量引向支撐構件110，以便在中性氫分子碰撞包括C-H鍵和Si-H鍵中任一種或其組合的製品表面處或上的分子後，C-H鍵和Si-H鍵選擇性斷裂。
如於本發明中使用的用於斷裂鍵的中性氫分子通量發射通量的提供，通過以下的用於斷裂製品表面處或上的分子中的C-H分子鍵和Si-H分子鍵中的任一種或其組合的步驟提供：(i)形成等離子並從該等離子提取具有在約50eV到約1KeV的範圍中的能量的質子通量；然後(ii)將質子通量引入腔室，並向腔室內導入氫分子；(iii)通過來自該質子通量的質子與氫分子的碰撞，將動能傳遞至該氫分子，以產生高能氫分子；(iv)通過該高能氫分子和其它氫分子之間的級聯碰撞，生成具有在約1eV到約100eV的範圍內的動能的中性氫分子通量，產生高能氫分子的全方向散射；和(v)將中性氫分子的通量引向基體表面，以便在中性氫分子碰撞包括C-H鍵和Si-H鍵中任一種或其組合的表面處或上的分子後，C-H鍵和Si-H選擇性斷裂。
在中性氫分子與製品130的表面140碰撞後，選擇性斷裂的鍵與自身交聯，或與表面140上導致表面特性改變的其它化學基團交聯，或其是以上交聯的組合。
存在不同的方法來執行這種工藝，並且這種工藝的細節，包括理論背景，可參考Lau,W.M.Leo等人的美國專利US9,113,544，申請號為13/255,038，該專利的工藝在此通過交叉參考的方式引入。
如本領域技術人員將理解的，為了不同的應用可使用其它發射源，而不背離本發明。
為了克服或改善包括以上確定和列舉的那些現有技術缺陷，在本實施方式中，支撐構件110相對於與支撐構件110的縱向軸線平行的旋轉軸線165徑向偏離185，並且多個保持器175相對於第一支撐構件110的縱向軸線徑向向外延伸，以便製品130的第一表面140暴露於該發射源120的發射路徑。
在驅動組件160使支撐構件110圍繞旋轉軸線165旋轉時，製品130在發射元素155的路徑內旋轉，以便製品130的第一表面140暴露於發射源120的發射元素155。
如將理解的，在本實施方式中，旋轉軸線165大體穿過保持器175的中心延伸，以便保持器175和其上的製品繞旋轉軸線旋轉。
因此，這些製品被保持為與發射源120相距大約相同的距離，這導致更均勻的發射元素155場碰撞到製品130，在製品的表面140上產生更均勻的塗層。
另外，隨著製品130的旋轉，製品的更多表面暴露於發射元素，因此可施加塗層至製品130的基本上整個外表面。另外，通過使這些製品相對於發射源120的發射場傾斜，並以該方式旋轉這些製品，提供了製品155相對於發射製品130的增大暴露面，從而提供了塗層對於這些製品的更大覆蓋。
本發明通過對製品更大的面提供更均勻的覆蓋，實現 了：(i)更均勻的顏色效果，如果需要，(ii)更均勻厚度的塗層，(iii)增大的"環繞"，這降低邊緣剝離和脫粘。
在本發明的實施方式中，採用中性氫分子通量發射源作為發射源，可提供製品表面上的材料的活化，由此獲得材料和製品間的結合，其提供更大的強度和更大的耐脫粘、耐磨損和耐分解。適當的這些材料包括功能性材料，諸如抗菌塗層和耐濕塗層，由此如上所述，抗菌或耐濕材料中的選擇性斷裂的鍵允許與製品鍵合，這是一個高強度的鍵，由此，功能性塗層可均勻地施加至製品，並且具有均勻的厚度。
在本實施方式中，進一步解決了現有技術的缺陷，因為暴露於發射通量之前，製品已具有施加至它表面的前體，由此前體材料變為塗層，可以施加基本上均勻厚度的非常薄層的前體。通過鍵斷裂和形成處理，獲得在分子水平上的非常薄厚度的塗層。這種塗層具有基本上均勻的厚度，並可為光學透明的，並且充分粘結。
參照圖2，示出了用於相對發射源支撐多個待塗覆製品的、根據本發明的旋轉裝置200實施方式。提供多個支撐構件210，其中每個支撐構件210是大體細長的，並包括用於沿支撐構件210的縱向軸線保持多個製品的多個保持器220。
類似地，如參照圖1所述，每個支撐構件210相對於與第一支撐構件210的縱向軸線平行的旋轉軸線230徑向偏離，並且其中多個保持器220相對於支撐構件210的縱向軸線徑向向外延伸，以便製品的至少第一表面暴露於發射源的發射路徑240。
在本實施方式中，各支撐構件210的各旋轉軸線230圍繞與支撐構件的縱向軸線平行的第一中心軸線250等距且徑向分布， 並且這些支撐構件由第一旋轉平台260承載。
旋轉平台260可圍繞第一中心軸線250旋轉，以便每個支撐構件210可移動至暴露位置，以暴露製品至發射源的發射元素。
參照圖3，示出了根據本發明的另一個旋轉裝置300的實施方式，用於相對發射源支撐多個待塗覆製品。
旋轉裝置300包括具有多個支撐構件310的多個旋轉平台360，其功能與參照圖2所述的功能相同，由此這些支撐構件310相對於旋轉軸線徑向偏離，並繞其旋轉，並且平台360能夠繞軸線旋轉，以推動支撐構件310進入暴露位置390。
在本實施方式中，旋轉平台360圍繞主中心軸線370在圓周方向上是可移動的，以便可移入或移出發射元素路徑380。
如將指出的，具有三個平行的旋轉軸線，並且本實施方式的旋轉裝置允許用於使用諸如本發明的塗覆裝置來塗覆大量製品。
另外，多個平台的實施方式允許大量製品放置在真空腔中，這對於這種塗覆裝置具有典型性，從而由於不需要重複施加合適的真空度，以及不需要重複穩定在這種塗覆裝置中需要的操作溫度和濕度條件，設置時間顯著減小。這也有助於為大量製品塗覆節約大量的時間和成本，以及提供相對上述現有技術的物理優勢。
參照圖4，示出了根據本發明的旋轉裝置400的實施方式的攝影圖。旋轉裝置400包括零件，功能上與參照圖3所示出和描述的那些等同，由此旋轉裝置400包括多個旋轉平台460，具有多個支撐構件410，其中支撐構件410徑向偏離旋轉軸線並繞其旋轉，以及平台460相對軸470旋轉，以推動支撐構件410進入暴露位置。
參照圖3所述的旋轉運動在本實施方式中通過一系列齒輪實現，以便所有運動同步並在真空腔外部集中控制。
因此，本實施方式允許塗覆大量製品，除有關現有技術工藝施加塗層的優勢外，由於不需要多次打開真空腔以塗覆多個製品，進一步消除了穩定真空、溫度和濕度的必要性。
另外，由於可在單個處理階段中採用旋轉裝置400塗覆許多製品，其在暴露位置提供了精確以及可重複的沉積，生成具有一致的塗層質量的製品。定位以及驅動旋轉裝置組件的齒輪機械裝置增強了製品在暴露位置處的定位的控制和精度。
參照圖5a，描述了根據現有技術的濺射工藝。在該工藝中，提供了發射組件500，發射組件500具有發射源502並具有孔504，發射源元素510、諸如離子通過該孔被發射至製品520，以通過沉積在製品的第一表面522上提供塗層。
如將看到的，至不同製品520的發射路徑510在長度上是不同的，並且以不同的角度524和526碰撞不同的製品520。這樣的技術，在提供塗層至製品520的第一表面522時，在不同的製品之間提供了不均勻的塗層厚度。而且，單個製品520也具有不均勻的塗層厚度。
這樣的不均勻性導致製品520具有多種缺陷，包括：
(i)在顏色類型應用方面，製品之間產生不規則的顏色效果。正如可能被理解的，顏色效果的敏感性取決於塗層參數，特別是塗層厚度，並且塗層之間厚度的變化導致製品之間的不均勻性，導致著色製品之間的不一致，導致最終的產品物器，諸如鐘錶或手錶部件缺乏重複性，其可導致最終產品間的不同。這降低了最終產品的質量和一致性，並且具有有害的市場影響。
(ii)單個製品內的不規則的顏色效果與如(i)中所述的製品之間的效果相同，由於不用參考其它製品對比就可容易地觀 察到不一致性的附加缺陷，再次有害於質量。
(iii)在塗覆過程中，製品上的、需要壓力夾具的未塗覆盲區可能遮蓋製品，並且這可能引起相對濺射源的背面上的塗層表面的不均勻性。
(iv)由於接觸膜和壓力夾具間的硬接觸，膜或塗層潛在地相對容易劃掉，導致缺陷產品和產量減小。
現有技術的其它缺陷是在製品的邊緣上有最小的沉積或塗層形成，這提供了美學上的劣等產品，導致低產量，和增加的檢查時間以及滿足設計要求的測定。
此外，現有技術的這種技術，由於與要施加塗層的製品表面鄰近的邊緣的薄塗層和"環繞"不足，導致製品具有塗層易於從製品剝落或脫粘的敏感性，由此導致低產量，且增加了檢查時間以及滿足設計要求的測定。這也可能在一段時間後導致故障，具有有害的商業影響。
更進一步，這種現有技術需要從放置製品的基體上移除製品，這可能損害塗層的完整性並引起一些剝落，再次導致低產量和增加的檢查時間以及滿足設計要求的測定。
再更進一步，現有技術不容易提供製品的相反表面的塗覆，其不允許塗層從邊緣"環繞"，再次導致塗層與製品間潛在的脫粘或脫層。
現在參照圖5b，為了與圖5a中現有技術比較的目的，示出了本發明實施方式的裝置。在這種工藝中，存在發射裝置500a，其具有發射源502a並具有孔504a，通過該孔發射源元素，諸如離子發射至製品520a，由此通過諸如沉積工藝，在製品的第一表面522a上提供塗層。
正如看到的，至不同製品520a的發射路徑510a在長度 上是不同的，並且以不同的角度524和525碰撞不同的製品520a。這樣的技術，在提供塗層至製品520a的第一表面522a時，在不同的製品之間提供不均勻的塗層厚度。而且，導致單個製品520a具有不均勻的塗層厚度。這樣的不均勻性導致製品520a具有包括上述提到的那些多種缺陷。
如根據本發明所示的，相對於發射裝置500a，製品520a徑向偏離，並且製品的第一表面522a受到的相對於發射源元素的暴露更均勻。如實施方式中所示，製品520a基本上為平面，由此發射源元素相對於第一表面522a的入射角525基本上是法向的，即是垂直的。
在本實施方式中，並且如本領域技術人員將容易理解的，可在製品，以及在製品間，施加更均勻厚度的塗層。
參照圖6，根據本發明，基於製品620相對於發射源600的位置，發射路徑角度變化。因而，製品620需要設置在不同的角度，從而以相對於製品620的表面622基本垂直的角度與相應發射路徑匹配或一致。通常，製品620與水平線間的夾角應該與發射路徑和垂直線間的夾角相同。
參照圖7a和圖7b，根據本發明，發射的暴露區域為圓錐形狀，由此將通過高電壓從發射源發射具有高能量的離子或發射元素。儘管發射路徑710是不均勻的，但在與基體740形成的圓錐區域產生大體集中的發射區域。
為了獲得最均勻的沉積厚度，製品720優選在弧表面上傾斜，以從圖6中所示的垂直發射路徑接收發射。
因此，在本實施方式中，製品720的傾斜角度的規則是基於這樣的條件，即保持發射路徑垂直於製品第一表面。因而，當需要時，需要通過例如沉積方式形成相同的塗層厚度的製品將被定位 在距發射源700相同的徑向距離處，並且以相同的傾斜角定位。
參照圖7c至7e，示出了本發明的一個實施方式的示意圖，由此以如參照圖5b至圖5b所述的傾斜角所述方式，描繪了要塗覆的製品783，由此示出了支撐構件786的具有第一傾斜元件782、第二傾斜元件785的部分以及待塗覆製品783，其中支撐元件784提供從第一傾斜元件782延伸至第二傾斜元件785的第一傾斜面並且具有第二傾斜面，並且通過製品783中的孔。本領域技術人員將理解，傾斜元件782、785可與支撐構件786一體形成，並且不必是獨立的元件。
參照圖7c，如圖所示，製品783是大體平面的，並且由第二傾斜元件785支撐，使製品783的第一表面與第二傾斜元件785接合。
如在圖7d中所示的，當支撐構件786順時針或逆時針轉動約90度時，在被認為相對於重力基本垂直的紙平面內，製品783沿支撐元件784並朝向第一傾斜元件782移動，並且與支撐元件784以可滑動方式接合。
如圖7e中所述的，進一步轉動90度後，支撐構件786已經旋轉整整180度，並且製品783已經在重力作用下有效地翻轉，從而製品783的第二表面與第一傾斜元件782接合，其中製品783的第一表面被暴露。
結合以下實施方式和實施例使用本實施方式，並且本實施方式允許製品783：(i)在兩個相反的側面上塗覆，(ii)在它的邊緣上塗覆，(iii)從邊緣到主表面提供"環繞"的塗覆，(iv)使得塗覆後易於移除，並使得脫粘最小化，(v)當與上述實施方式結合使用時，允許兩製品之間的以 及單個製品中的塗層厚度的均勻性，以及(vi)不需要夾緊夾具，從而避免了盲點效應。
參照圖8a和圖8b，示出了用於提供塗層至製品的、根據本發明的裝置810的實施方式的示意圖，例如，其可用於基於濺射的沉積，以濺射微型部件。這種裝置也可用於塗覆，例如抗菌塗料層、抗過敏敏感塗層或不潤濕塗層。
該裝置810包括：真空腔811，在其中能陪進行塗覆，諸如基於濺射的沉積；底板812，其支撐主板保持器816a；主板815，其保持在真空腔811內的可控旋轉；發射源保持器813，其提供對濺射沉積靶的支撐；和可旋轉的窗板814，其具有不同直徑的孔，並且控制源保持器813的發射區域。
參考圖9a、9b和9c，示出了適於與圖8a至8c的裝置810結合使用的驅動組件920。驅動組件包括蓋元件922，其在本實施方式中設置為大於旋轉盤921，並且其用作如圖8a至8c的裝置810的真空腔811入口處的密封件。
如將被本領域技術人員理解的，布線和傳輸元件可從真空腔811外部的周圍環境與連接杆923連接。旋轉盤921是帶動力的，以便在真空腔811內以可變的速度和時間間隔可操作地旋轉，並且在裝置外例如由操作者控制和編程。
參考圖10a和圖10b，示出了根據本發明的主板保持器1030的實施方式，用於與圖9a、圖9b和圖9c的驅動組件一起使用。
如所示的，提供的主板保持器1030為圓形形狀，這允許其與例如參照圖5b至圖8描述的本發明實施方式結合使用。提供中央杆1034、台階部1031及槽1032，用於定位及固定主板(見圖11a和圖11)，容器1033用於存儲製品，並且通過在容器1033上編號用於識別製品，以便於記錄。圓形形狀的主板保持器1030設計用於與圖11a 和圖11b中的圓形形狀主板1140結合使用。主板保持器1030用於固位保持主板1140，並且被安裝在圖8的基板812上，用於根據本發明處理和塗覆製品。
參照圖11a和圖11b，示出了圓形形狀的主板1140，具有組裝至它的傾斜元件模塊1141(更詳細的參見圖9a)，以便待塗覆的製品被懸置在傾斜元件模塊1141之間，如參考圖7c至7e所述。對於彼此間需要具有相同塗層狀態的製品，根據製品的大小和沉積厚度要求，這些製品以距中心彼此相同的半徑布置在同一圓周上，並以相同的方式傾斜。在本實施方式中，如所示的，在主板1140上有4個圈，內圈、第1外圈、第2外圈和最外圈，從而具有不同塗層要求的製品可放置在適當的圓周上並以適當傾斜度放置，以便提供同時處理。
參照圖12a、圖12b和圖12c，如所示的，提供了正方形形狀的主板1250，具有空槽1251和手柄1252。空槽1251可用於插入多種傾斜元件，並且手柄1252用於傳送和安裝操作。孔1253用於從上到下穿過的支撐元件，以保持接合在傾斜元件間的、用於處理的製品。如將理解的，根據需要，正方形形狀主板的使用適用於在增大塗層厚度均勻性並不關鍵的應用中塗覆製品，但仍然避免了其它缺陷，諸如現有技術工藝導致的遮蓋區域。
參照圖13a、圖13b和圖13c，圖解示出了具有特定的寬度1361和傾斜角的傾斜元件1360的實施方式。傾斜元件1362用於支撐待塗覆的製品和在塗覆(諸如通過濺射沉積)過程中保持傾斜方向。根據主板上製品的不同尺寸和位置，可使用不同的設計。
參照圖14a、圖14b、圖14c、圖14d、圖14e和圖14f，示出了具有不同傾斜角的傾斜元件的三個示例性實施方式。如所描述的，與具有較小寬度的圖14c和圖14d的實施方式1472相比，圖14a和圖14b的實施方式1471具有較大的寬度，而圖14e和圖14f的實 施方式1473具有更陡的傾斜角。本領域技術人員將理解，根據所需的參數，可以配置許多替代實施方式。
參照圖15a、圖15b和圖15c，在其中，示出了與圖12a至12c中相類似的正方形主板1590與在其中的傾斜元件的組合。該組件在塗覆過程中以參照以上圖7c至7e所述的方式操作，由此在旋轉過程中製品在重力作用下"翻轉"。
參照圖16a和圖16b，示出了在圖8a和8b的裝置中使用的窗板裝置16100的實施方式，並且其具有不同直徑的孔16101。為了實施塗覆，發射元素，諸如來自發射源的發射離子穿過孔16101，或在濺射塗覆的情況下濺射，到達主板表面。為了控制發射區域，使用孔16101，因此旋轉窗板裝置16100，以便與具有必要的不同直徑的必要孔16100對準。
參照圖17a和圖16b，示出了發射源保持器17110的實施方式，其例如與圖8a和48b的裝置一起使用，以及用於保持諸如金、鉻等的濺射源。
100‧‧‧裝置
110‧‧‧支撐構件
120‧‧‧發射源
125‧‧‧腔
130‧‧‧製品
140‧‧‧第一表面
145‧‧‧氫等離子
155‧‧‧發射元素
160‧‧‧驅動組件
165‧‧‧旋轉軸線
170‧‧‧氫等離子源
175‧‧‧保持器
180‧‧‧發射路徑
185‧‧‧旋轉軸線
190‧‧‧腔

Claims (54)

  1. 一種在至少第一多個製品形成基本上厚度均勻的塗層的裝置，該第一多個製品中的每個製品至少具有第一待塗覆表面，其中，厚度均勻的塗層是由基本上厚度均勻且在厚度均勻的塗層形成之前施加至該製品的前體材料所形成，該裝置包括：發射源，該發射源用於將發射元素引向該多個製品的第一表面，其中該發射源為中性氫分子通量發射源，並且該發射元素為中性氫分子；至少一個支撐構件，該至少一個支撐構件用於支撐該第一多個製品，其中該至少一個支撐構件支撐該第一多個製品以使該第一表面暴露於該發射源的發射路徑；和驅動組件，該驅動組件用於移動該至少一個支撐構件，以使該第一多個製品能夠相對於該發射源的發射路徑移動，其中該至少一個支撐構件是大體上細長的並垂直延伸至該發射路徑，並且包括用於沿該至少一個支撐構件的縱向軸線保持該多個第一製品的第一多個保持器；其中該至少一個支撐構件相對於與該至少一個支撐構件的縱向軸線平行的旋轉軸線徑向偏離，並且其中該第一多個保持器相對於該至少一個支撐構件的縱向軸線徑向向外延伸，以使製品的該第一表面以第一傾斜度相對於該發射源的發射路徑傾斜；並且其中該驅動組件使該至少一個支撐件繞該旋轉軸線旋轉，以使該第一多個製品在發射元素的路徑內旋轉，並且使得製品的該第一表面暴露於發射源的發射元素，由此該中性氫分子通量發射源將中性氫分子通量引向該至少一個支撐構件，以使在該中性氫分子碰撞製品表面處或上的分子時，製品表面處或上的分子元素間的 鍵選擇性斷裂；並且其中選擇性斷裂的鍵與自身交聯，或者與該表面上導致表面特性改變的其它化學基團交聯，或者是以上交聯的組合，以在製品上提供塗層；並且其中選擇性斷裂的鍵與自身交聯，或者與該製品的該表面上導致表面特性改變的基本上厚度均勻的該前體材料的其它化學基團交聯，或者是以上交聯的組合，以在製品上提供基本上厚度均勻且由在暴露於該發射源之前以基本上均勻的厚度施加於該製品的該前體材料形成的塗層。
  2. 如請求項第1項的裝置，其中該選擇性斷裂的鍵為C-H鍵和Si-H鍵中的任一種或組合。
  3. 如請求項第1項的裝置，其中該中性氫分子通量發射源將具有約1eV到約100eV的範圍內的動能的中性氫分子的通量引向該至少一個支撐構件。
  4. 如請求項第2項的裝置，其中該中性氫分子通量發射源將具有約1eV到約100eV的範圍內的動能的中性氫分子的通量引向該至少一個支撐構件。
  5. 如請求項第1項的裝置，該裝置進一步包括氫等離子源，其中該氫等離子源為選自包括DC等離子、RF等離子、常規微波等離子或電子回旋共振(ECR)微波等離子的組的等離子源。
  6. 如請求項第2項的裝置，該裝置進一步包括氫等離子源，其中該氫等離子源為選自包括DC等離子、RF等離子、常規微波等離子或電子回旋共振(ECR)微波等離子的組的等離子源。
  7. 如請求項第3項的裝置，該裝置進一步包括氫等離子源，其中該氫等離子源為選自包括DC等離子、RF等離子、常規微波等離子或電子回旋共振(ECR)微波等離子的組的等離子源。
  8. 如請求項第1項的裝置，其中該至少一個支撐構件具有多個支撐構件，其中每個支撐構件是大體細長的，並且包括用於沿該支撐構件的縱向軸線保持多個製品的多個保持器，其中每個支撐構件相對於與該支撐構件的縱向軸線平行的旋轉軸線徑向偏離，並且其中該第一多個保持器相對於該多個支撐構件的縱向軸線徑向向外延伸；其中該多個支撐構件的多個旋轉軸線圍繞與第一旋轉平台上的大體細長的該多個支撐構件的縱向軸線平行的該旋轉軸線等間距隔開，並且圍繞該旋轉軸線徑向設置；並且其中該旋轉平台能夠繞該旋轉軸線旋轉，以便每個支撐構件能夠移動至暴露位置，用於製品暴露於發射元素。
  9. 如請求項第2項的裝置，其中該至少一個支撐構件具有多個支撐構件，其中每個支撐構件是大體細長的，並且包括用於沿該支撐構件的縱向軸線保持多個製品的多個保持器，其中每個支撐構件相對於與該支撐構件的縱向軸線平行的旋轉軸線徑向偏離，並且其中該第一多個保持器相對於該支撐構件的縱向軸線徑向向外延 伸；其中該多個支撐構件的多個旋轉軸線圍繞與第一旋轉平台上的大體細長的該多個支撐構件的縱向軸線平行的該旋轉軸線等間距隔開，並且圍繞該旋轉軸線徑向設置；並且其中該旋轉平台能夠繞該旋轉軸線旋轉，以便每個支撐構件能夠移動至暴露位置，用於製品暴露於發射元素。
  10. 如請求項第3項的裝置，其中該至少一個支撐構件具有多個支撐構件，其中每個支撐構件是大體細長的，並且包括用於沿該支撐構件的縱向軸線保持多個製品的多個保持器，其中每個支撐構件相對於與該撐構件的縱向軸線平行的旋轉軸線徑向偏離，並且其中該第一多個保持器相對於該支撐構件的縱向軸線徑向向外延伸；其中該多個支撐構件的多個旋轉軸線圍繞與第一旋轉平台上的大體細長的該多個支撐構件的縱向軸線平行的該旋轉軸線等間距隔開，並且圍繞該旋轉軸線徑向設置；並且其中該旋轉平台能夠繞該旋轉軸線旋轉，以便每個支撐構件能夠移動至暴露位置，用於製品暴露於發射元素。
  11. 如請求項第4項的裝置，其中該至少一個支撐構件具有多個支撐構件，其中每個支撐構件是大體細長的，並且包括用於沿該支撐構件的縱向軸線保持多個製品的多個保持器，其中每個支撐構件相對於與該支撐構件的縱向軸線平行的旋轉軸 線徑向偏離，並且其中該第一多個保持器相對於該支撐構件的縱向軸線徑向向外延伸；其中該多個支撐構件的多個旋轉軸線圍繞與第一旋轉平台上的大體細長的該多個支撐構件的縱向軸線平行的該旋轉軸線等間距隔開，並且圍繞該旋轉軸線徑向設置；並且其中該旋轉平台能夠繞該旋轉軸線旋轉，以便每個支撐構件能夠移動至暴露位置，用於製品暴露於發射元素。
  12. 如請求項第5項的裝置，其中該至少一個支撐構件具有多個支撐構件，其中每個支撐構件是大體細長的，並且包括用於沿該支撐構件的縱向軸線保持多個製品的多個保持器，其中每個支撐構件相對於與該支撐構件的縱向軸線平行的旋轉軸線徑向偏離，並且其中該第一多個保持器相對於該支撐構件的縱向軸線徑向向外延伸；其中該多個支撐構件的多個旋轉軸線圍繞與第一旋轉平台上的大體細長的該多個支撐構件的縱向軸線平行的該旋轉軸線等間距隔開，並且圍繞該旋轉軸線徑向設置；並且其中該旋轉平台能夠繞該旋轉軸線旋轉，以便每個支撐構件能夠移動至暴露位置，用於製品暴露於發射元素。
  13. 如請求項第6項的裝置，其中該至少一個支撐構件具有多個支撐構件，其中每個支撐構件是大體細長的，並且包括用於沿該支撐構件的 縱向軸線保持多個製品的多個保持器，其中每個支撐構件相對於與該支撐構件的縱向軸線平行的旋轉軸線徑向偏離，並且其中該第一多個保持器相對於該支撐構件的縱向軸線徑向向外延伸；其中該多個支撐構件的多個旋轉軸線圍繞與第一旋轉平台上的大體細長的該多個支撐構件的縱向軸線平行的該旋轉軸線等間距隔開，並且圍繞該旋轉軸線徑向設置；並且其中該旋轉平台能夠繞該旋轉軸線旋轉，以便每個支撐構件能夠移動至暴露位置，用於製品暴露於發射元素。
  14. 如請求項第7項的裝置，其中該至少一個支撐構件具有多個支撐構件，其中每個支撐構件是大體細長的，並且包括用於沿該支撐構件的縱向軸線保持多個製品的多個保持器，其中每個支撐構件相對於與該支撐構件的縱向軸線平行的旋轉軸線徑向偏離，並且其中該第一多個保持器相對於該支撐構件的縱向軸線徑向向外延伸；其中該多個支撐構件的多個旋轉軸線圍繞與第一旋轉平台上的大體細長的該多個支撐構件的縱向軸線平行的該旋轉軸線等間距隔開，並且圍繞該旋轉軸線徑向設置；並且其中該旋轉平台能夠繞該旋轉軸線旋轉，以便每個支撐構件能夠移動至暴露位置，用於製品暴露於發射元素。
  15. 如請求項第8項的裝置，其中該裝置包括多個旋轉平台，其中該 多個旋轉平台圍繞與大體細長的支撐構件的縱向軸線平行的主中心軸線等間距隔開，並且這些旋轉平台的旋轉軸線相對於該主中心軸線等間距徑向偏離，並且這些旋轉平台能夠圍繞該主中心軸線在圓周方向上移動，以便能夠移入或移出發射元素的路徑。
  16. 如請求項第9項的裝置，其中該裝置包括多個旋轉平台，其中該多個旋轉平台圍繞與大體細長的支撐構件的縱向軸線平行的主中心軸線等間距隔開，並且這些旋轉平台的旋轉軸線相對於該主中心軸線等間距徑向偏離，並且這些旋轉平台能夠圍繞該主中心軸線在圓周方向上移動，以便能夠移入或移出發射元素的路徑。
  17. 如請求項第10項的裝置，其中該裝置包括多個旋轉平台，其中該多個旋轉平台圍繞與大體細長的支撐構件的縱向軸線平行的主中心軸線等間距隔開，並且這些旋轉平台的旋轉軸線相對於該主中心軸線等間距徑向偏離，並且這些旋轉平台能夠圍繞該主中心軸線在圓周方向上移動，以便能夠移入或移出發射元素的路徑。
  18. 如請求項第11項的裝置，其中該裝置包括多個旋轉平台，其中該多個旋轉平台圍繞與大體細長的支撐構件的縱向軸線平行的主中心軸線等間距隔開，並且這些旋轉平台的旋轉軸線相對於該主中心軸線等間距徑向偏離，並且這些旋轉平台能夠圍繞該主中心軸線在圓周方向上移動，以便能夠移入或移出發射元素的路徑。
  19. 如請求項第12項的裝置，其中該裝置包括多個旋轉平台，其中該多個旋轉平台圍繞與大體細長的支撐構件的縱向軸線平行的主中心軸線等間距隔開，並且這些旋轉平台的旋轉軸線相對於該主中 心軸線等間距徑向偏離，並且這些旋轉平台能夠圍繞該主中心軸線在圓周方向上移動，以便能夠移入或移出發射元素的路徑。
  20. 如請求項第13項的裝置，其中該裝置包括多個旋轉平台，其中該多個旋轉平台圍繞與大體細長的支撐構件的縱向軸線平行的主中心軸線等間距隔開，並且這些旋轉平台的旋轉軸線相對於該主中心軸線等間距徑向偏離，並且這些旋轉平台能夠圍繞該主中心軸線在圓周方向上移動，以便能夠移入或移出發射元素的路徑。
  21. 請求項第14項的裝置，其中該裝置包括多個旋轉平台，其中該多個旋轉平台圍繞與大體細長的支撐構件的縱向軸線平行的主中心軸線等間距隔開，並且這些旋轉平台的旋轉軸線相對於該主中心軸線等間距徑向偏離，並且這些旋轉平台能夠圍繞該主中心軸線在圓周方向上移動，以便能夠移入或移出發射元素的路徑。
  22. 一種對至少第一多個製品提供基本上厚度均勻的塗層的方法，該方法包括步驟：(i)對多個製品的表面施加前體材料，其中該前體材料是形成該塗層的前體，其中施加至該製品的該前體材料為厚度基本上均勻；(ii)提供根據請求項第1-21項中的任一項的裝置；(iii)將來自發射源的中性氫分子通量引向這些製品；其中，在中性氫分子碰撞製品表面處或上的分子時，在該製品之該表面處或上的該分子之間的鍵選擇性斷裂，並且其中選擇性斷裂的鍵與自身交聯，或者與該表面上導致表面特性改變的其它化學基團交聯，或其是以上交聯的組合，以在製品上提供由該前體 材料形成及基本上厚度均勻的塗層。
  23. 如請求項第22項的方法，其中該選擇性斷裂的鍵為C-H鍵和Si-H鍵中的任一種或組合。
  24. 如請求項第22項的方法，其中該前體材料為在製品上形成抗菌塗層的前體，或者為在製品上形成防濕塗層的前體。
  25. 如請求項第23項的方法，其中該前體材料為在製品上形成抗菌塗層的前體，或者為在製品上形成防濕塗層的前體。
  26. 如請求項第22項的方法，其中該製品為珠寶物品、醫療設備、醫療器械、移植物、衛生器械、容器、器皿或包裝材料。
  27. 如請求項第23項的方法，其中該製品為珠寶物品、醫療設備、醫療器械、移植物、衛生器械、容器、器皿或包裝材料。
  28. 如請求項第24項的方法，其中該製品為珠寶物品、醫療設備、醫療器械、移植物、衛生器械、容器、器皿或包裝材料。
  29. 如請求項第25項的方法，其中該製品為珠寶物品、醫療設備、醫療器械、移植物、衛生器械、容器、器皿或包裝材料。
  30. 如請求項第22項的方法，其中該製品由包含金屬、金屬合金、貴金屬、聚合材料、矽或矽基材料的材料所形成。
  31. 如請求項第23項的方法，其中該製品由包含金屬、金屬合金、貴金屬、聚合材料、矽或矽基材料的材料所形成。
  32. 如請求項第24項的方法，其中該製品由包含金屬、金屬合金、貴金屬、聚合材料、矽或矽基材料的材料所形成。
  33. 如請求項第25項的方法，其中該製品由包含金屬、金屬合金、貴金屬、聚合材料、矽或矽基材料的材料所形成。
  34. 如請求項第26項的方法，其中該製品由包含金屬、金屬合金、貴金屬、聚合材料、矽或矽基材料的材料所形成。
  35. 如請求項第27項的方法，其中該製品由包含金屬、金屬合金、貴金屬、聚合材料、矽或矽基材料的材料所形成。
  36. 如請求項第28項的方法，其中該製品由包含金屬、金屬合金、貴金屬、聚合材料、矽或矽基材料的材料所形成。
  37. 如請求項第29項的方法，其中該製品由包含金屬、金屬合金、貴金屬、聚合材料、矽或矽基材料的材料所形成。
  38. 如請求項第22項的方法，其中施加至製品的塗層為分子單層或具有分子水平厚度的層，以便在交聯狀態下，塗層是光學透明的。
  39. 如請求項第23項的方法，其中施加至製品的塗層為分子單層或具有分子水平厚度的層，以便在交聯狀態下，塗層是光學透明的。
  40. 如請求項第24項的方法，其中施加至製品的塗層為分子單層或具有分子水平厚度的層，以便在交聯狀態下，塗層是光學透明的。
  41. 如請求項第25項的方法，其中施加至製品的塗層為分子單層或具有分子水平厚度的層，以便在交聯狀態下，塗層是光學透明的。
  42. 如請求項第26項的方法，其中施加至製品的塗層為分子單層或具有分子水平厚度的層，以便在交聯狀態下，塗層是光學透明的。
  43. 如請求項第27項的方法，其中施加至製品的塗層為分子單層或具有分子水平厚度的層，以便在交聯狀態下，塗層是光學透明的。
  44. 如請求項第28項的方法，其中施加至製品的塗層為分子單層或具有分子水平厚度的層，以便在交聯狀態下，塗層是光學透明的。
  45. 如請求項第29項的方法，其中施加至製品的塗層為分子單層或具有分子水平厚度的層，以便在交聯狀態下，塗層是光學透明的。
  46. 如請求項第30項的方法，其中施加至製品的塗層為分子單層或具有分子水平厚度的層，以便在交聯狀態下，塗層是光學透明的。
  47. 如請求項第31項的方法，其中施加至製品的塗層為分子單層或具有分子水平厚度的層，以便在交聯狀態下，塗層是光學透明的。
  48. 如請求項第32項的方法，其中施加至製品的塗層為分子單層或具 有分子水平厚度的層，以便在交聯狀態下，塗層是光學透明的。
  49. 如請求項第33項的方法，其中施加至製品的塗層為分子單層或具有分子水平厚度的層，以便在交聯狀態下，塗層是光學透明的。
  50. 如請求項第34項的方法，其中施加至製品的塗層為分子單層或具有分子水平厚度的層，以便在交聯狀態下，塗層是光學透明的。
  51. 如請求項第35項的方法，其中施加至製品的塗層為分子單層或具有分子水平厚度的層，以便在交聯狀態下，塗層是光學透明的。
  52. 如請求項第36項的方法，其中施加至製品的塗層為分子單層或具有分子水平厚度的層，以便在交聯狀態下，塗層是光學透明的。
  53. 如請求項第37項的方法，其中施加至製品的塗層為分子單層或具有分子水平厚度的層，以便在交聯狀態下，塗層是光學透明的。
  54. 如請求項第30至37項中任一項的方法，其中該貴金屬是選自包括金、金基合金、銀、鉑或前述的一組合。
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