[实用新型]类金刚石薄膜的沉积设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及真空镀膜技术领域，尤其涉及一种类金刚石薄膜的沉积设备。

背景技术

类金刚石薄膜(DLC，即，DIAMOND-LIKE CARBON)是一种由碳元素构成，在性质上和钻石类似，同时又具有石墨原子组成结构的物质。类金刚石薄膜是一种非晶态薄膜，由于具有高硬度、高弹性模量、低摩擦因数、耐磨损以及良好的真空摩擦学特性，很适合于作为耐磨涂层，从而引起了人们的重视。目前制备DLC的方法很多，不同的制备方法所用的碳源以及到达基体表面的离子能量不同，沉积的DLC的结构和性能存在很大差别，摩擦学性能也不相同。

国内离子束沉积DLC的工艺已开发出来，可以以中等速度沉积功能DLC，但在外观装饰领域无法应用，后来在此基础上开发了掺杂其它元素(如Si、N、W、Cr、Ti等)的DLC工艺，沉积的功能性DLC应用范围扩大，外观也有所改善。非平衡磁控溅射技术用于可调颜色的装饰性类金刚石碳膜的沉积设备，可以沉积性能较高，外观较好的DLC膜层，已应用于中高端手表、手机的外观件上。在装饰性镀膜领域，利用现有的DLC的沉积设备开发的装饰性DLC虽然外观不错，但成本、性能以及颜色均匀性等方面与国际领先水平相比则劣势明显。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种类金刚石薄膜的沉积设备，旨在提高沉积速度和保证在高光镜面上沉积装饰性DLC膜层具有高光泽度、致密细腻、硬度高、耐磨性能好和颜色均匀的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供的类金刚石薄膜的沉积设备，其包括脉冲直流偏压电源系统和具有真空腔体的沉积壳体，所述沉积壳体接地且所述沉积壳体上设置有抽真空口和进出货炉门，所述类金刚石薄膜的沉积设备还包括恒流离化装置，所述恒流离化装置包括设置于所述沉积壳体外的离化电源和设置于所述真空腔体内的两个离化电极，两个所述离化电极分别与所述离化电源电连接，所述沉积壳体上设置有用于放置离子源的第一凸腔，所述真空腔体内设置有加热管组、气管组、靶材组和用于放置工件的环形的工件转架，所述脉冲直流偏压电源系统的电源正极接地，所述脉冲直流偏压电源系统的电源负极与所述工件转架连接。

优选地，所述靶材组分为两组靶材，两组所述靶材和所述离化电极均位于所述工件转架的内侧，且两组所述靶材对称布置在所述离化电极的两侧，所述靶材为具有靶罩的圆柱靶材。

优选地，所述加热管组分为两组加热管，一组所述加热管位于所述工件转架的内侧且另一组所述加热管位于所述工件转架的外侧；所述气管组分为两组气管，一组所述气管位于所述工件转架的内侧且另一组所述气管位于所述工件转架的外侧。

优选地，位于所述工件转架的外侧的一组所述加热管包括若干个第一加热管，若干个所述第一加热管围绕所述真空腔体中心的周向间隔布置；位于所述工件转架的外侧的一组所述气管包括若干个第一气管，若干个所述第一气管围绕所述真空腔体中心的周向间隔布置；所述第一气管和所述第一加热管到所述真空腔体中心的距离一致。

优选地，位于所述工件转架的内侧的一组所述加热管包括若干个第二加热管，若干个所述第二加热管围绕所述真空腔体中心的周向间隔布置；位于所述工件转架的内侧的一组所述气管包括若干个第二气管，若干个所述第二气管围绕所述真空腔体中心的周向间隔布置；所述第二气管和所述第二加热管到所述真空腔体中心的距离一致。

优选地，所述气管组所包括的气管穿过所述沉积壳体的底壁后伸入所述真空腔体内，所述气管伸入所述真空腔体内的部分为内管，所述内管的朝向所述工件转架的管壁开有若干通孔，若干所述通孔的孔径沿所述气管高度方向从下到上依次增加。

优选地，所述工件转架上安装有多个用于悬挂工件的圆形的挂架，多个所述挂架等距设置，所述内管的高度大于所述挂架的高度。

优选地，所述沉积壳体上设置有用于放置弧靶的第二凸腔。

优选地，所述沉积壳体为轴对称的结构，所述第一凸腔和第二凸腔对称设置，所述抽真空口和所述进出货炉门相对设置。

优选地，所述类金刚石薄膜的沉积设备还包括抽真空系统，所述抽真空系统通过所述抽真空口与所述真空腔体连通；所述进出货炉门上设置有观察窗。