[实用新型]塑料件金属陶瓷化磁控溅射镀膜装置

说明书

（一）技术领域

本实用新型属于低温磁控溅射镀膜，可用于光学，电学和机械等领域的塑料件真空镀膜技术。

（二）技术背景

塑料件真空镀膜时，由于真空镀膜层的形成实际上是汽化的金属物质以气态原子或原子团方式沉积在塑料表面，沉积速率不高，膜层很薄，厚度仅在数十至几百纳米左右，不足以覆盖塑料基体表面的粗糙度和其他一些缺陷，耐磨性也不好。若要提高耐磨性，必须增加金属或陶瓷膜层厚度，形成致密无缺陷的表面，然而目前的真空镀膜技术还难以实现，而且也不经济，因此在实际使用中，经常摩擦的零部件单纯采用真空镀膜法往往不能满足要求。

（三）发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有低温，长时间镀制，膜层附着力好，膜层致密，薄膜生长时间快等特点的塑料件金属陶瓷化磁控溅射镀膜装置。

本实用新型的目的是这样实现的：它包括真空计1、工件转架2、多弧靶3、充气管4、真空室5、截止阀6、质量流量计7、截流阀8、维持阀9、低真空泵组10、扩散泵11、粗抽阀12、冷阱13、精抽阀14、偏压装置15、平面磁控靶16和圆柱磁控靶17，真空计1和多弧靶3安装在真空室5上，工件转架2、充气管4、平面磁控靶16和圆柱磁控靶17设置在真空室5内部，偏压装置15连接工件转架2，充气管4连接截止阀6，截止阀6连接质量流量计7，真空室5连接截流阀8，截流阀8分别连接粗抽阀12和精抽阀14，粗抽阀12连接低真空泵组10，精抽阀14连接冷阱13，冷阱13连接扩散泵11，低真空泵组10和扩散泵11通过维持阀9连接。

本实用新型还有这样一些技术特征：

1、所述的多弧靶对称安装在真空室两侧。

本实用新型的塑料件上镀制高耐磨耐蚀的金属陶瓷混合薄膜的磁控溅射真空镀膜机，可实现在镀膜时间长达50分钟到一个小时的情况下，工件温升不超过70度，高真空磁控溅射靶可以6E-2帕放电溅射镀膜。对塑料基材的工件表面可镀制出膜层致密和具有良好的装饰性，耐磨性和耐腐蚀性能的薄膜。

本实用新型的有益效果在于：

1）装置中设计的深冷低温冷阱，对塑料件放出的水蒸汽有强大的抽气效果，抽速高达10×10⁴L/s；可使塑料工件温度保持70°以下长时间（长于1小时）低温溅射镀膜；

2）装置中设计的特殊磁控溅射阴极结构，采用稀土铷贴硼强磁铁，磁控溅射阴极在不降低离子密度的条件下，改进磁控溅射阴极结构，可保证镀膜压强6x10^-2Pa起辉放电；

3）采用圆柱靶，增加靶和工件距离，采用高真空溅射工艺，在不影响沉积速率的情况下，降低离子轰击造成的温升；

4）独特设计的磁控靶水冷装置，降低镀膜时靶表面的温度，减少靶的热辐射。

5）采用直流脉冲磁控溅射电源，采用间歇式镀膜工艺，让靶和工件都有冷却的时间，降低工件表面的温度，并可实现反应磁控溅射镀制彩色陶瓷薄膜

6）控制系统采用PLC工控机控制，多重泵阀水电互锁互保护，可实现设备和工艺手动和自动控制；安装采用全程四极质谱监控和氦质谱检漏，设备本底真空度高，真空密封性好，设备工艺稳定可靠；采用直流脉冲溅射电源，减少热辐射，降低靶的温升

7）本装置极限真空：3小时烘烤后可达2×10^-4Pa；真空恢复抽速：大气到5×10^-3Pa≤15mm(空载，冷态，洁净)；压升率：0.19Pa/h。

（四）附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

（五）具体实施方案

下面结合附图和具体实施例对本实施例进行进一步的说明：

结合图1，本实施例包括真空计1、工件转架2、多弧靶3、充气管4、真空室5、截止阀6、质量流量计7、截流阀8、维持阀9、低真空泵组10、扩散泵11、粗抽阀12、冷阱13、精抽阀14、偏压装置15、平面磁控靶16和圆柱磁控靶17，真空计1和多弧靶3安装在真空室5上，工件转架2、充气管4、平面磁控靶16和圆柱磁控靶17设置在真空室5内部，偏压装置15连接工件转架2，充气管4连接截止阀6，截止阀6连接质量流量计7，真空室5连接截流阀8，截流阀8分别连接粗抽阀12和精抽阀14，粗抽阀12连接低真空泵组10，精抽阀14连接冷阱13，冷阱13连接扩散泵11，低真空泵组10和扩散泵11通过维持阀9连接。

本实施例工作流程：

1）基片清洗：基片（塑料，玻璃，单晶硅等工件）用清洗液和纯水超声波去油清洗干净。