[发明专利]常压等离子镀膜装置

说明书

一种常压等离子镀膜装置。此常压等离子镀膜装置包含常压等离子产生器以及至少一前驱物进料治具。常压等离子产生器包含管状电极以及喷嘴。喷嘴设于管状电极下，且配置以喷射等离子。喷嘴具有喷口以及平滑轮廓，且此平滑轮廓的外径由管状电极往喷口渐缩。至少一前驱物进料治具邻设于管状电极与喷嘴，且配置以朝喷嘴的平滑轮廓喷射镀膜前驱物，以使镀膜前驱物沿着平滑轮廓流至喷口前与常压等离子混合喷涂成膜。利用喷嘴的平滑轮廓设计，搭配等离子气流在喷口附近所产生的吸力，可有效提升镀膜前驱物与等离子的混合均匀度，提升镀膜品质，更可改善镀膜前驱物散逸于大气而造成浪费的问题。

技术领域

本发明是有关于一种等离子装置，且特别是有关于一种常压等离子镀膜装置。

背景技术

常压等离子火炬装置通常由具有高电位差的管状电极所组成，将工作气体电离后产生等离子，管状电极下方连接喷嘴将等离子火炬稳定喷出。而常压等离子镀膜装置是在一大气压下，于其二电极之间施加高压电场，先将工作气体游离化来产生等离子，并将镀膜前驱物与等离子混合后沉积于基板上成膜。常压等离子镀膜技术可取代极为昂贵且维护手续繁杂的真空等离子镀膜技术。此外，常压等离子镀膜技术的量产流程具有连续性，因此可降低真空等离子镀膜批次制造的人力成本。

然而，目前常压等离子镀膜技术最大的瓶颈在于大气环境下各种气体粒子碰撞剧烈，如何精准控制镀膜前驱物与等离子的混合将是关键技术。一种已知技术是直接将镀膜前驱物直接喷向等离子火炬。然而，这样的方式不仅容易造成镀膜前驱物逸散于大气中，而造成镀膜前驱物浪费，也会有镀膜前驱物与等离子混合时间过短，而造成镀膜前驱物与等离子混合不均的问题，进而导致薄膜品质不佳。

另一种已知技术是在常压等离子镀膜装置的邻近于喷嘴处或喷嘴中设置封闭渠道，再透过封闭渠道将镀膜前驱物注入等离子腔体内使其与等离子混合。但是，这样的方式，由于等离子是高反应性电离气体，前驱物于封闭渠道由于滞留时间过长容易反应过度，造成前驱物容易沉积于封闭渠道内或等离子腔体内部，而造成污染或堵塞。此外，这些污染物不仅难以清理，且对于沉积薄膜的品质有负面影响。而且，前驱物气流注入等离子腔体时也会等离子气流造成干扰，进而导致喷涂不均的现象。

发明内容

因此，本发明的一目的就是在提供一种常压等离子镀膜装置，其喷嘴具有平滑轮廓，如此通过镀膜前驱物流体本身的黏性、以及从喷嘴喷出的高速流动等离子气流在喷口附近形成的低压区域所产生的吸力，镀膜前驱物可顺利沿着喷嘴的平滑轮廓流动至喷嘴的喷口而与喷出的等离子瞬间均匀混合。故，不仅可有效提升镀膜前驱物与等离子的混合均匀度，减少前驱物与等离子反应过度沉积于封闭渠道，更可大幅改善镀膜前驱物散逸于大气而造成浪费的问题。

本发明的另一目的是在提供一种常压等离子镀膜装置，其不具封闭渠道来引导镀膜前驱物与等离子混合，因此可解决已知技术利用封闭渠道将镀膜前驱物注入等离子腔体造成沉积污染进而影响成膜品质的问题，而可提高喷涂均匀性，进而可提升镀膜品质。

根据本发明的上述目的，提出一种常压等离子镀膜装置。此常压等离子镀膜装置包含常压等离子产生器以及至少一前驱物进料治具。常压等离子产生器包含管状电极以及喷嘴。喷嘴设于管状电极下，且配置以喷射等离子。喷嘴具有喷口以及平滑轮廓，且此平滑轮廓的外径由管状电极往喷口渐缩。至少一前驱物进料治具邻设于管状电极与喷嘴，且配置以朝喷嘴的平滑轮廓喷射镀膜前驱物，以使镀膜前驱物沿着平滑轮廓流至喷口前。

依据本发明的一实施例，上述的常压等离子产生器还包含棒状电极设于管状电极内。

依据本发明的一实施例，上述的平滑轮廓为流线形轮廓。

依据本发明的一实施例，上述的至少一前驱物进料治具包含多个前驱物进料治具，这些前驱物进料治具围设于喷嘴及/或管状电极外。

依据本发明的一实施例，上述的前驱物进料治具之间具有相同间距。