[发明专利]一种柔性基材镀厚膜用的镀膜设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及柔性基材镀膜技术领域，特别涉及一种柔性基材镀厚膜用的镀膜设备及方法。

背景技术

随着现代工业技术的发展，柔性基材的镀膜需求越来越大。柔性基材膜不但具有硬质衬底膜的光电特性，而且具有重量轻、可折叠、不易破碎、便于运输、设备投资少等优点。被广泛应用于高性能汽车贴膜、等离子电视平板显示、触摸屏、太阳能电池等领域。根据不同的应用需求，对所镀膜层的功能性要求也不同，但是总体上，目前各行业对柔性基材膜的功能性要求有越来越高的趋势，膜系结构也趋向于越来越复杂。

目前，磁控溅射法制备柔性薄膜的工艺比较成熟、生产效率也较高。但纯粹的磁控溅射法仅适用于金属膜层较薄(其膜厚一般不超过2μm)的柔性基材镀膜，无法适用于金属膜层较厚(其膜厚一般为3-5μm)的柔性基材镀膜。在实际生产中，磁控溅射法制备柔性薄膜的生产线中仍存在以下突出问题：

(1)磁控溅射方式中，金属材料蒸发量相当小，当金属膜层需要较大厚度时，必须采用多次反复镀膜，这就延长了镀膜周期，而且需要设置多个相同的真空镀膜室来进行镀膜，设备成本相当高，生产效率也低。同时，由于需要进行多次镀膜，容易使金属膜层出现分层现象，影响其膜层均匀性和使用性能。但若采用电子枪蒸发方式代替，则电子枪蒸发源造价过高，不利于设备成本控制，而且电子枪的稳定性较差，容易产生故障而影响正常生产。

(2)柔性基材镀膜前一般需要先进行离子处理，现有的磁控溅射方法中采用阳极线性离子源、霍尔离子源或考夫曼离子源，采用阳极线性离子源时，阳极离子源打出来的离子会含有来自阴极的金属离子，金属离子和离子束流混合在一起射出，对镀制高纯度的膜层有较大的影响。而采用霍尔离子源或考夫曼离子源时，需要设置导热灯丝来产生电子，而热灯丝容易烧坏，造成设备常常因为故障而需要停机维护，影响镀膜效率和膜层质量。

(3)现有的柔性基材镀膜是通过在同一镀膜室内缠绕完成镀膜的，该结构的镀膜室中，整个镀膜室处于同一种气氛中，膜层表面难以实现多种材料镀膜。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种柔性基材镀厚膜用的镀膜设备，该设备可实现柔性基材表面厚膜层的镀制，镀膜效率高，膜层表面均匀性也高。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述设备实现的柔性基材镀厚膜用的镀膜方法。

本发明的技术方案为：一种柔性基材镀厚膜用的镀膜设备，沿柔性基材的输送方向，包括依次连接的放卷室、离子处理室、多个镀膜室和收卷室，离子处理室和多个镀膜室沿镀膜水冷辊的外周进行分布，放卷室和收卷室分别设于镀膜水冷辊的两侧；多个镀膜室中，位于中部的镀膜室中设置连续式蒸发镀膜源，其余各镀膜室中设置中频磁控靶；

连续式蒸发镀膜源包括蒸发器、蒸发器挡板和镀料丝供料机构，蒸发器设于镀膜室底部，蒸发器的开口朝向柔性基材的表面，蒸发器挡板设于蒸发器的开口上方，镀料丝供料机构设于蒸发器的一侧，镀料丝供料机构向蒸发器中供应镀料丝。

所述蒸发器包括蒸发源水冷座、蒸发源输入电极、蒸发舟、蒸发电极绝缘套和电极冷却水接咀，蒸发源水冷座为上部开口的箱体状结构，蒸发舟设于蒸发源水冷座内，蒸发舟底部设置蒸发源输入电极，蒸发源输入电极内设有冷却通道，冷却通道的入口处设有电极冷却水接咀，蒸发源输入电极与镀膜室外壁的相接处设有蒸发电极绝缘套。

所述镀料丝供料机构包括镀料丝卷盘、送丝轮和送丝咀，镀料丝缠绕于镀料丝卷盘上，镀料丝卷盘的输出端设置送丝轮，送丝咀安装于蒸发源水冷座上，镀料丝沿送丝轮输出后，通过送丝咀送入蒸发源水冷座中。

镀膜开始时，蒸发器挡板将蒸发器和柔性基材隔开，使柔性基材被挡住，蒸发源输入电极通电后对蒸发舟进行加热，蒸发舟温度升到可融化镀料丝后，打开蒸发器挡板，镀料丝供料机构中的镀料丝卷盘连续放出镀料丝，由送丝轮通过送丝咀送入蒸发源水冷座中，对柔性基材表面进行蒸发式镀膜。蒸发式镀膜的镀膜蒸发量大，所制得膜层厚度可达到5μm，并且可进行连续式镀膜，镀膜效率高。

所述离子处理室中设有冷阴极线性离子源，冷阴极线性离子源包括冷阴极离子源座、气体接咀、磁铁、阴极、阴极绝缘套、辅助阳极、阳极绝缘套和栅板组件；冷阴极离子源座为上部开口的箱体状结构，气体接咀贯穿于冷阴极离子源座的底部，位于气体接咀外周的冷阴极离子源座底面设有磁体，阴极设于气体接咀的上端，气体接咀与冷阴极离子源座的连接处设有阴极绝缘套，位于阴极上方的冷阴极离子源座内壁设有辅助阳极，辅助阳极与冷阴极离子源座的连接处设有阳极绝缘套；冷阴极离子源座顶部设有栅板组件。