镀膜设备的制作方法

1.本实用新型涉及真空镀膜技术领域，尤其涉及一种镀膜设备。


背景技术：

2.类金刚石碳(diamond-like carbon，简称dlc)薄膜是近来兴起的一种以sp3和sp2键的形式结合生成的一种亚稳态非晶材料，其机械、电学、光学和摩擦学特性类似于金刚石，导热性是铜的2～3倍，且透明度高、化学稳定性好。其具有极高的硬度、良好的抗磨损、优异的化学惰性、低介电常数、宽的光学带隙以及良好的生物相容性等特性，在精密仪器、汽车电子、医疗器材、国防工业等重要领域具有广泛的应用前景。
3.类金刚石碳薄膜都是亚稳态材料，在制备方法中需要有荷能离子轰击生长表面，利用真空等离子体放电技术是制备高硬度、高耐磨类金刚石碳薄膜的必要手段。目前类金刚石碳薄膜的制备主要采用物理气相沉积技术(pvd)和等离子体化学气相沉积技术(pecvd)。
4.其中，等离子体化学气相沉积技术是指通过低气压等离子体放电使气体碳源分解生成各种含碳的中性或离子基团(如ch3、ch2、ch 、c2等)和原子(或离子)氢(h、h )，并在基片负偏压的作用下使含碳基团轰击、吸附在基片表面，同时原子氢对结构中sp2碳成分产生刻蚀作用，从而形成由sp2和sp3碳混杂结构的氢化类金刚石碳薄膜。该方法提高了原料气体的分解率，降低了沉积温度，而且可以通过改变沉积参数来获得所需质量的薄膜。
5.相对于物理气相沉积技术，等离子体化学气相沉积技术制备类金刚石碳薄膜的整个过程沉积温度低(《100℃)，采用气体为前驱物，节约了成本，处理量大，可实现大面积沉积。
6.然而，目前镀膜设备在进行等离子体化学气相沉积时仍存在诸多问题。


技术实现要素：

7.本实用新型解决的问题是提供一种镀膜设备，以提升镀膜质量和效率。
8.为解决上述问题，本实用新型的技术方案中提供一种镀膜设备，包括：真空腔体，所述真空腔体包括真空腔室；位于所述真空腔室内，且与所述真空腔体内壁固定连接的冷阱管道；与所述冷阱管道连通的制冷器，所述制冷器设置于所述真空腔体的外部。
9.可选的，所述冷阱管道采用金属管道。
10.可选的，所述金属管道包括：铜管。
11.可选的，所述制冷器的温控范围为：零下100摄氏度～零下200摄氏度。
12.可选的，所述冷阱管道呈“s”形排布。
13.可选的，所述冷阱管道与所述真空腔体内壁之间具有间隙。
14.可选的，所述间隙的尺寸范围为：大于或等于40毫米。
15.可选的，所述冷阱管道通过支撑件与所述真空腔体内壁固定连接。
16.可选的，所述支撑件包括：陶瓷支撑件。
17.可选的，所述制冷器包括：快速循环水汽深冷泵。
18.与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：
19.本实用新型技术方案的镀膜设备，包括：位于所述真空腔室内，且与所述真空腔体内壁固定连接的冷阱管道；与所述冷阱管道连通的制冷器，所述制冷器设置于所述真空腔体的外部。当基材放入所述真空腔室且抽真空至一定程度后，开启所述制冷器，并向所述真空腔体内通入前驱气体进行等离子体化学气相沉积，在镀膜过程中保持所述制冷器持续工作，待镀膜结束后关闭所述制冷器，并保持抽真空5分钟～10分钟后恢复常压，最后打开所述真空腔室，取出基材。由于镀膜质量对真空度的要求较高，而镀膜设备中的水汽对抽真空的影响较大，当水汽含量较高时无法使得所述真空腔室内的真空值达到预定范围。因此通过位于所述真空腔室内的所述冷阱管道，能够迅速的将所述真空腔室内的水汽捕集并冷凝在表面，从而使系统快速获得所需要的工艺真空条件，保证了膜材分子自由程和精准的光学厚度，显著提高镀膜沉积质量和生产效率，提高膜基界面结合力。
20.进一步，所述冷阱管道与所述真空腔体内壁之间具有间隙。通过将所述冷阱管道与所述真空腔体内壁之间保持一定的间隙，防止所述冷阱管道直接与所述真空腔体的内壁接触，进而减小外部的热量通过所述真空腔体传递至所述冷阱管道上，造成所述冷阱管道表面的温度上升，影响冷凝效果。
21.进一步，所述冷阱管道通过支撑件与所述真空腔体内壁固定连接；所述支撑件包括：陶瓷支撑件。通过所述支撑件能够保证所述冷阱管道与所述真空腔体的内壁之间保留一定的间隙，而且陶瓷材质的所述支撑件的热传导较小，进而减小外部的热量通过所述真空腔体传递至所述冷阱管道上，造成所述冷阱管道表面的温度上升，影响冷凝效果。
附图说明
22.图1是本实用新型实施例中镀膜设备的结构示意图；
23.图2是本实用新型实施例中镀膜设备的真空腔体与冷阱管道的连接结构示意图。
具体实施方式
24.正如背景技术所述，目前镀膜设备在进行等离子体化学气相沉积时仍存在诸多问题。以下将进行具体说明。
25.由于镀膜质量对真空度的要求较高，而镀膜设备中残留的水汽对抽真空的影响较大，当水汽含量较高时无法使得所述真空腔室内的真空值达到预定范围，进而影响镀膜质量。
26.在此基础上，本实用新型提供一种镀膜设备，包括：位于所述真空腔室内，且与所述真空腔体内壁固定连接的冷阱管道；与所述冷阱管道连通的制冷器，所述制冷器设置于所述真空腔体的外部。通过位于所述真空腔室内的所述冷阱管道，能够迅速的将所述真空腔室内的水汽捕集并冷凝在表面，从而使系统快速获得所需要的工艺真空条件，保证了膜材分子自由程和精准的光学厚度，显著提高镀膜沉积质量和生产效率，提高膜基界面结合力。
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细地说明。
28.图1是本实用新型实施例中真空腔体与冷阱管道的结构示意图；图2是本实用新型实施例中镀膜设备的真空腔体与冷阱管道的连接结构示意图。
29.请参考图1，一种镀膜设备，包括：真空腔体100，所述真空腔体100包括真空腔室101；位于所述真空腔室101内，且与所述真空腔体100内壁固定连接的冷阱管道102；与所述冷阱管道102连通的制冷器(未图示)，所述制冷器设置于所述真空腔体100的外部。
30.在本实施例中，当基材放入所述真空腔室101且抽真空至一定程度后，开启所述制冷器，并向所述真空腔体100内通入前驱气体进行等离子体化学气相沉积，在镀膜过程中保持所述制冷器持续工作，待镀膜结束后关闭所述制冷器，并保持抽真空5分钟～10分钟后恢复常压，最后打开所述真空腔室101，取出基材。由于镀膜质量对真空度的要求较高，而镀膜设备中的水汽对抽真空的影响较大，当水汽含量较高时无法使得所述真空腔室101内的真空值达到预定范围。因此通过位于所述真空腔室内101内的所述冷阱管道102，能够迅速的将所述真空腔室101内的水汽捕集并冷凝在表面，从而使系统快速获得所需要的工艺真空条件，保证了膜材分子自由程和精准的光学厚度，显著提高镀膜沉积质量和生产效率，提高膜基界面结合力。
31.在本实施例中，所述冷阱管道102采用金属管道，具体的所述金属管道为铜管。
32.在本实施例中，所述制冷器的温控范围为：零下100摄氏度～零下200摄氏度。
33.在本实施例中，所述冷阱管道102呈“s”形排布。
34.请参考图2，在本实施例中，所述冷阱管道102与所述真空腔体100内壁之间具有间隙。通过将所述冷阱管道102与所述真空腔体100内壁之间保持一定的间隙，防止所述冷阱管道102直接与所述真空腔体100的内壁接触，进而减小外部的热量通过所述真空腔体100传递至所述冷阱管道102上，造成所述冷阱管道102表面的温度上升，影响冷凝效果。
35.在本实施例中，所述间隙的尺寸范围为：大于或等于40毫米。
36.请继续参考图2，在本实施例中，所述冷阱管道102通过支撑件103与所述真空腔体100内壁固定连接；所述支撑件103采用陶瓷支撑件。通过所述支撑件103能够保证所述冷阱管道102与所述真空腔体100的内壁之间保留一定的间隙，而且陶瓷材质的所述支撑件102的热传导较小，进而减小外部的热量通过所述真空腔体100传递至所述冷阱管道102上，造成所述冷阱管道102表面的温度上升，影响冷凝效果。
37.在本实施例中，所述制冷器包括：快速循环水汽深冷泵。
38.虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。