一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置及方法，其裝置包括磁控靶和輔助電極，磁控靶設于基材的一側或兩側，磁控靶的一側或兩側設置輔助電極。其方法是在基材一側設置磁控靶，在磁控靶外側設置輔助電極，磁控靶對基材進行濺射鍍膜時，通過輔助電極實施正偏壓，利用異性相吸的原理，將濺射過程中產生的電子吸附到輔助電極表面，減少電子對基材表面的轟擊，降低基材的溫升，從而實現長時間的低溫沉積。本發(fā)明可克服電子轟擊對基材表面溫升的影響，防止不耐溫材料沉積過程中出現起皺折、拉伸、變形等缺陷，從而提高產品質量，由于可長時間進行低溫沉積膜層，不僅能提高生產效率，鍍膜設備中也可省去冷卻機構的設置，降低生產成本，加強市場競爭力。
【專利說明】
一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置及方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及磁控濺射鍍膜技術領域，特別涉及一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置及方法。
【背景技術】
[0002]低溫沉積的磁控濺射方法適用于PET、亞克力、布料等不耐高溫材料的鍍膜加工，目前應用較少。傳統(tǒng)的磁控濺射鍍膜工藝中，濺射沉積過程中，被鍍基片的溫度升高來源主要有兩個方面，一個是磁控靶工作時產生的靶材表面熱輻射，另一個是因為等離子體中的電子轟擊基材表面而產生溫升。雖然部分電子受正交電磁場的束縛只能在其能量將要耗盡時才能沉積在基片上，但不是所有電子都能受到正交電磁場的束縛，在磁極軸線處因為電場與磁場平行，部分電子將直接飛向基片，從而使得被鍍基片的溫度升高。在實際的生產加工中，溫升對于不耐溫的材料會導致起皺折、拉伸、變形等缺陷，尤其對于需長時間鍍膜的工藝，產品缺陷更為嚴重。另外，由于磁控濺射過程中產生的熱量較高，鍍膜設備中往往需要增設冷卻機構，設備成本較高，不利于產品加工成本的控制。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置，該裝置結構簡單，可有效減少電子轟擊對基材溫升的影響，實現長時間的低溫沉積鍍膜。
[0004]本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過上述裝置實現的低溫沉積磁控濺射鍍膜方法。
[0005]本發(fā)明的技術方案為:一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置，包括磁控靶和輔助電極，磁控靶設于基材的一側或兩側，磁控靶的一側或兩側設置輔助電極。在磁控靶對基材進行濺射鍍膜的過程中，通過輔助電場約束電子運動，壓縮了等離子體的高度，促使電子遠離被鍍的基材，從而減少了電子轟擊對基片溫升的影響，實現了長時間的低溫沉積鍍膜。
[0006]所述磁控靶為一組或多組，磁控靶有多組時，位于基材同一側的多組磁控靶沿基材表面并排分布。
[0007]所述磁控靶為平面靶或圓柱靶，磁控靶的電源可采用直流電源、中頻電源或射頻電源等。磁控靶內設有多個并排分布的磁鐵，各磁鐵設于磁控靶的靶材一側，同一磁控靶內，相鄰兩個磁鐵之間同一端的磁極相反。
[0008]所述輔助電極為水冷式結構，且輔助電極外接電源。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述基材為柔性卷材，基材通過水冷鼓和導輥進行輸送，水冷鼓兩側分別設置導輥，磁控靶設于水冷鼓外側。
[0010]作為另一種優(yōu)選方案，所述基材為直線式片材，基材的一側或兩側設有磁控靶，基材的同一側設有一組或多組磁控靶；當基材的同一側設有多組磁控靶時，磁控靶和輔助電極交替布置，且每個磁控靶的一側或兩側均設有輔助電極。
[0011 ]通過上述裝置實現一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，具體是:在基材一側設置磁控靶，并在磁控靶外側設置輔助電極，磁控靶對基材進行濺射鍍膜時，通過輔助電極實施正偏壓，利用異性相吸的原理，將濺射過程中產生的電子吸附到輔助電極表面，減少電子對基材表面的轟擊，降低基材的溫升，從而實現長時間的低溫沉積。
[0012]所述磁控靶對基材進行濺射鍍膜時，每組磁控靶單獨形成一個濺射區(qū)域，磁控靶兩側的輔助電極分別位于相應濺射區(qū)域的兩側。
[0013]所述磁控靶和輔助電極在基材的同一側交替布置時，位于兩個磁控靶之間的輔助電極吸附相鄰兩個濺射區(qū)域中的電子。
[0014]本發(fā)明相對于現有技術，具有以下有益效果:
[0015]本低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置是在現有的磁控濺射鍍膜裝置上進行改進的，主要是通過在磁控靶外側增設輔助電極，通過輔助電場約束電子運動，壓縮了等離子體的高度，促使電子遠離被鍍基片，從而減少了電子轟擊對基片溫升的影響，實現了長時間的低溫沉積鍍膜。一方面，對于不耐高溫的基材來說，本發(fā)明可克服電子轟擊對基材表面溫升的影響，防止不耐溫材料沉積過程中出現起皺折、拉伸、變形等缺陷，從而提高產品質量。
[0016]另一方面，本低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置及方法也可應用于耐高溫基材(如玻璃等)，由于可長時間進行低溫沉積膜層，不僅能有效提高生產效率，鍍膜設備中也可省去冷卻機構的設置，降低生產成本，加強市場競爭力。
【附圖說明】
[0017]圖1為本低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置實施例1的結構示意圖。
[0018]圖2為本低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置實施例2的結構示意圖。
[0019]圖3為本低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置實施例3的結構示意圖。
[0020]圖4為本低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置實施例4的結構示意圖。
[0021 ]圖5為本低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置實施例5的結構示意圖。
[0022]圖6為本低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置實施例6的結構示意圖。
[0023]上述各圖中，I為磁控革El，2為輔助電極，3為水冷鼓，4為導棍，5為基材。
【具體實施方式】
[0024]下面結合實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0025]實施例1
[0026]本實施例的低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置應用于柔性卷材的單面鍍膜，基材通過水冷鼓和導輥進行輸送，水冷鼓兩側分別設置導輥，磁控靶設于水冷鼓外側。如圖1所示，低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置包括磁控靶和輔助電極，磁控靶設于基材的外側，磁控靶兩側分別設置輔助電極。在磁控靶對基材進行濺射鍍膜的過程中，通過輔助電場約束電子運動，壓縮了等離子體的高度，促使電子遠離被鍍的基材，從而減少了電子轟擊對基片溫升的影響，實現了長時間的低溫沉積鍍膜。
[0027]磁控靶數量為一組。磁控靶可為平面靶或圓柱靶，磁控靶的電源可采用直流電源、中頻電源或射頻電源等。磁控靶內設有多個并排分布的磁鐵，各磁鐵設于磁控靶的靶材一側，同一磁控靶內，相鄰兩個磁鐵之間同一端的磁極相反。
[0028]輔助電極為水冷式結構，且輔助電極外接電源。
[0029]通過上述裝置實現一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，具體是:在基材一側設置磁控靶，并在磁控靶外側設置輔助電極，磁控靶對基材進行濺射鍍膜時，通過輔助電極實施正偏壓，利用異性相吸的原理，將濺射過程中產生的電子吸附到輔助電極表面，減少電子對基材表面的轟擊，降低基材的溫升，從而實現長時間的低溫沉積。
[0030]實施例2
[0031]本實施例的低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置應用于柔性卷材的單面鍍膜，基材通過水冷鼓和導輥進行輸送，水冷鼓兩側分別設置導輥，磁控靶設于水冷鼓外側。與實施例1相比較，其不同之處在于:如圖2所示，磁控靶的數量為兩組，每組磁控靶配有兩個輔助電極，分別設于磁控靶的兩側。
[0032]通過上述裝置實現一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，具體是:在基材一側設置磁控靶，并在磁控靶外側設置輔助電極，磁控靶對基材進行濺射鍍膜時，通過輔助電極實施正偏壓，利用異性相吸的原理，將濺射過程中產生的電子吸附到輔助電極表面，減少電子對基材表面的轟擊，降低基材的溫升，從而實現長時間的低溫沉積。磁控靶對基材進行濺射鍍膜時，每組磁控靶單獨形成一個濺射區(qū)域，磁控靶兩側的輔助電極分別位于相應濺射區(qū)域的兩側。
[0033]實施例3
[0034]本實施例的低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置應用于柔性卷材的單面鍍膜，基材通過水冷鼓和導輥進行輸送，水冷鼓兩側分別設置導輥，磁控靶設于水冷鼓外側。與實施例1相比較，其不同之處在于:如圖3所示，磁控靶的數量為三組，每組磁控靶配有兩個輔助電極，分別設于磁控靶的兩側。
[0035]通過上述裝置實現一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，具體是:在基材一側設置磁控靶，并在磁控靶外側設置輔助電極，磁控靶對基材進行濺射鍍膜時，通過輔助電極實施正偏壓，利用異性相吸的原理，將濺射過程中產生的電子吸附到輔助電極表面，減少電子對基材表面的轟擊，降低基材的溫升，從而實現長時間的低溫沉積。磁控靶對基材進行濺射鍍膜時，每組磁控靶單獨形成一個濺射區(qū)域，磁控靶兩側的輔助電極分別位于相應濺射區(qū)域的兩側。
[0036]實施例4
[0037]本實施例的低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置應用于小面積的片材單面鍍膜。如圖4所示，低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置包括磁控靶和輔助電極，磁控靶設于基材的下方，磁控靶兩側分別設置輔助電極。在磁控靶對基材進行濺射鍍膜的過程中，通過輔助電場約束電子運動，壓縮了等離子的高度，促使電子遠離被鍍的基材，從而減少了電子轟擊對基片溫升的影響，實現了長時間的低溫沉積鍍膜。
[0038]磁控靶數量為一組。磁控靶可為平面靶或圓柱靶，磁控靶的電源可采用直流電源、中頻電源或射頻電源等。磁控靶內設有多個并排分布的磁鐵，各磁鐵設于磁控靶的靶材一側，同一磁控靶內，相鄰兩個磁鐵之間同一端的磁極相反。
[0039]輔助電極為水冷式結構，且輔助電極外接電源。
[0040]通過上述裝置實現一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，具體是:在基材一側設置磁控靶，并在磁控靶外側設置輔助電極，磁控靶對基材進行濺射鍍膜時，通過輔助電極實施正偏壓，利用異性相吸的原理，將濺射過程中產生的電子吸附到輔助電極表面，減少電子對基材表面的轟擊，降低基材的溫升，從而實現長時間的低溫沉積。
[0041 ] 實施例5
[0042]本實施例的低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置應用于大面積的直線式片材的雙面鍍膜。與實施例4相比較，其不同之處在于:如圖5所示，磁控靶的數量為兩組，分別設于基材的兩側，每組磁控靶配有兩個輔助電極，分別設于磁控靶的兩側。
[0043]通過上述裝置實現一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，具體是:在基材一側設置磁控靶，并在磁控靶外側設置輔助電極，磁控靶對基材進行濺射鍍膜時，通過輔助電極實施正偏壓，利用異性相吸的原理，將濺射過程中產生的電子吸附到輔助電極表面，減少電子對基材表面的轟擊，降低基材的溫升，從而實現長時間的低溫沉積。磁控靶對基材進行濺射鍍膜時，每組磁控靶單獨形成一個濺射區(qū)域，磁控靶兩側的輔助電極分別位于相應濺射區(qū)域的兩側。
[0044]實施例6
[0045]本實施例的低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置應用于大面積的直線式片材的雙面鍍膜。與實施例4相比較，其不同之處在于:如圖6所示，磁控靶的數量為四組，分別設于基材的兩側，位于基材同一側的兩組磁控靶沿基材表面并排分布，且磁控靶和輔助電極交替布置，基材同一側的兩組磁控靶外側設有輔助電極。
[0046]通過上述裝置實現一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，具體是:在基材一側設置磁控靶，并在磁控靶外側設置輔助電極，磁控靶對基材進行濺射鍍膜時，通過輔助電極實施正偏壓，利用異性相吸的原理，將濺射過程中產生的電子吸附到輔助電極表面，減少電子對基材表面的轟擊，降低基材的溫升，從而實現長時間的低溫沉積。磁控靶對基材進行濺射鍍膜時，每組磁控靶單獨形成一個濺射區(qū)域，磁控靶兩側的輔助電極分別位于相應濺射區(qū)域的兩側，位于兩個磁控靶之間的輔助電極吸附相鄰兩個濺射區(qū)域中的電子。
[0047]如上所述，便可較好地實現本發(fā)明，上述實施例僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍；即凡依本
【發(fā)明內容】
所作的均等變化與修飾，都為本發(fā)明權利要求所要求保護的范圍所涵蓋。
【主權項】
1.一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置，其特征在于，包括磁控靶和輔助電極，磁控靶設于基材的一側或兩側，磁控靶的一側或兩側設置輔助電極。2.根據權利要求1所述一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置，其特征在于，所述磁控靶為一組或多組，磁控靶有多組時，位于基材同一側的多組磁控靶沿基材表面并排分布。3.根據權利要求1所述一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置，其特征在于，所述磁控靶為平面革El或圓柱革El，磁控革El內設有多個并排分布的磁鐵，各磁鐵設于磁控革El的革El材一側，同一磁控靶內，相鄰兩個磁鐵之間同一端的磁極相反。4.根據權利要求1所述一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置，其特征在于，所述輔助電極為水冷式結構，且輔助電極外接電源。5.根據權利要求1所述一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置，其特征在于，所述基材為柔性卷材，基材通過水冷鼓和導輥進行輸送，水冷鼓兩側分別設置導輥，磁控靶設于水冷鼓外側。6.根據權利要求1所述一種低溫沉積磁控濺射鍍膜裝置，其特征在于，所述基材為直線式片材，基材的一側或兩側設有磁控靶，基材的同一側設有一組或多組磁控靶;當基材的同一側設有多組磁控靶時，磁控靶和輔助電極交替布置，且每個磁控靶的一側或兩側均設有輔助電極。7.根據權利要求1?6任一項所述裝置實現一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，其特征在于，在基材一側設置磁控靶，并在磁控靶外側設置輔助電極，磁控靶對基材進行濺射鍍膜時，通過輔助電極實施正偏壓，利用異性相吸的原理，將濺射過程中產生的電子吸附到輔助電極表面，減少電子對基材表面的轟擊，降低基材的溫升，從而實現長時間的低溫沉積。8.根據權利要求7所述一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，其特征在于，所述磁控靶對基材進行濺射鍍膜時，每組磁控靶單獨形成一個濺射區(qū)域，磁控靶兩側的輔助電極分別位于相應濺射區(qū)域的兩側。9.根據權利要求8所述一種低溫沉積磁控濺射鍍膜方法，其特征在于，所述磁控靶和輔助電極在基材的同一側交替布置時，位于兩個磁控靶之間的輔助電極吸附相鄰兩個濺射區(qū)域中的電子。
【文檔編號】C23C14/56GK105986236SQ201610494891
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】朱文廓, 朱剛勁, 朱剛毅
【申請人】廣東騰勝真空技術工程有限公司