[实用新型]涂覆制品的装置和旋转装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对制品施加涂层的方法和系统，以及由此形成的涂覆制品。更特别地，本发明提供一种对制品施加涂层的方法和系统，所述涂层诸如是装饰性或功能性涂层。

背景技术

在对需要在表面施加涂层的部件或制品进行的涂覆中，本领域中的技术包括与放电和加速相关的技术，在这些技术中使用了离子等的加速。

在本领域中，举例来说，通常由金属基、硅基和镍磷(Ni-P)基材料形成的机械表部件或微型零件可能需要涂覆。

由于高精度和基体材料特性，金属零件上传统的机械加工和电镀通常不能满足高精度和非导电基微型零件在制造中的苛刻要求。

这些微型零件可通过微机电系统(MEMS)技术，诸如深反应离子刻蚀(DRIE)和紫外光刻(Lithography)微电铸模造技术(UV-LIGA) 制造。对于这些技术，由于生产能力的限制和表面精加工的要求，在微型零件的沉积中，可使用诸如溅射、电子束或类似的方法。在本领域中，在MEMS制造中使用基于溅射的沉积技术。这些，例如可通过针对膜厚度、宽度和均匀性调整功率、DC/RF转换、持续时间和压力来控制。

对于传统的溅射沉积类型，它通常在高真空值下进行，并且待涂覆的样品或制品在应用溅射之前通过机械的方式，诸如压式夹具固定在保持装置上，并引入真空腔等中。

在本领域的这些工艺中，存在的缺陷包括溅射沉积过程中在样品或制品上存在压力夹具可能覆盖的一些未涂覆的盲区，并且这可能导致溅射源背面上的涂敷表面的不均匀性。另外，任何膜或涂层通过接触膜和压力夹具之间的硬接触可能相对容易刮掉。

对于包括硅基的那些的部件、样品和制品，为了精确控制厚度，包括在纳米尺寸内，使用现有技术的沉积方法可能会遇到困难，因为在一些应用中，微型零件的所有表面可能需要同时沉积薄膜。

在其它应用中，需要在制品上施加非常薄的涂层，诸如由金属或金属合金形成的制品，由此这些涂层必须经受至少标称量的磨损性冲击，而涂层不从制品上磨蚀掉或磨损掉。另外，在本领域已知的这些工艺中，提供的可能是有美感或功能性并且厚度均匀的这些涂层，这些涂层常常会磨掉、脱粘、或者具有不均匀的厚度。

实用新型内容

本发明的目的是提供一种涂覆制品的设备、装置和方法，其克服或至少部分改善了至少一些与现有技术相关的缺陷。

在第一方面，本发明提供一种涂覆制品的装置，用于涂覆至少第一多个制品，其中每个制品具有至少第一待涂覆表面，所述装置包括：发射源，用于将发射元素引向多个制品的第一表面；至少一个支撑构件，用于支撑第一多个制品，其中支撑构件支撑第一多个制品，以使第一表面暴露于所述发射源的发射路径；和驱动组件，用于移动支撑构件，以使第一多个制品相对于所述发射源的发射路径可移动。

在第一实施方式中，发射源可为中性氢分子通量发射源，并且发射元素为中性氢分子，因此中性氢分子通量发射源将中性氢分子的通量引向支撑构件，以便在中性氢分子碰撞制品表面处或上的分子时，制品表面处或上的分子元素间的键选择性断裂。优选地，中性氢分子通量发射源将具有在约1eV到约100eV范围内的动能的中性氢分子通量引向支撑构件，以便在中性氢分子碰撞包括C-H键和Si-H键中的任一种或其组合的、制品表面处或上的分子后，C-H键和Si-H选择性断裂。

选择性断裂的键可与自身交联，或与所述表面上导致表面特性改变的其它化学基团交联，或是以上交联的组合。选择性断裂的键与自身交联，或与所述表面上导致表面特性改变的其它化学基团交联，或其是以上交联的组合，以在制品上提供涂层。

该装置包括涂覆腔，制品在涂覆腔中被涂覆，并且还包括氢等离子源。

氢等离子源可为选自包括DC等离子、RF等离子、常规微波等离子或电子回旋共振(ECR)微波等离子的组的等离子源。

在其它实施方式中，该装置可为溅射沉积装置，或电子束蒸发装置。该装置包括真空腔，由此在真空腔中进行制品的涂覆。

在本发明的一个实施方式中，所述至少一个支撑构件是大体细长的，并且包括用于沿所述至少一个支撑构件的纵向轴线保持第一多个制品的第一多个保持器，其中所述至少一个支撑构件相对于与所述至少一个支撑构件的纵向轴线平行的旋转轴线径向偏离，并且其中第一多个保持器从所述至少一个支撑构件的纵向轴线径向向外延伸，使得制品的至少第一表面以第一倾斜度相对于所述发射源的发射路径倾斜；并且其中驱动组件使所述至少一个支撑件相对于所述旋转轴线旋转，以使第一多个制品在发射元素的路径内旋转，并且使制品的至少第一表面暴露于发射源的发射元素。