[发明专利]一种金属箔带卷绕式真空镀膜设备

说明书

一种金属箔带卷绕式真空镀膜设备，设有等离子体除残留胶腔室,前段为高压辉光放电刻蚀除残胶段，后段为柱状弧光电子源刻蚀段，腔室侧面开了两窗口、一侧设有轨道；高压辉光放电刻蚀除残胶装置组件，包括离子清除残胶高压棒组件和第一移动小车，小车行走在轨道上、上面设有由立面板和框架组成的密封门托架，立面板上固定着伸向窗口的槽型支承抽屉；离子清除残胶高压棒组件固定在立面板上；柱状弧光电子源刻蚀装置组件，包括柱状弧光电子源和第二移动小车组件；柱状弧光电子源固定在立面板上；通过移动小车在垂直于机架的轨道上的来回行走，使得离子清除残胶高压棒组件和柱状弧光电子源可推入或拉出腔室。本发明除胶效果良好。

技术领域

本发明涉及一种真空镀膜设备，尤其涉及一种采用平面矩形阴极电弧源沉积的金属箔带卷绕式真空镀膜设备。

背景技术

PVD技术经过多年发展，卷绕式真空镀膜设备近年发展较快，卷绕式真空镀膜应用也较多。在早期卷绕式真空镀膜设备主要用于整卷塑胶薄膜真空镀铝膜，多用在包装领域。经过不断的技术进步，卷绕式真空镀膜己推广应用到SiO2、ITO膜、介质膜等生产。卷绕式镀膜是一种高速度、高效率的连续镀膜生产方式，成吨重整卷塑胶薄膜从一头放卷至另一头收卷，薄膜以每分钟数十米的走带速度，经过镀膜区完成镀膜。例如镀铝膜时，会采用与薄膜带同宽的一排石墨发热舟，通电让石墨舟发热，同时连续向发热的石墨舟内送铝丝，通过高温蒸发铝沉积在上方的高速运动的胶塑带上成膜；为防止胶带受热变形，要让胶带贴在冷冻的旋转辊上，一边输送一边镀膜。

卷绕式快速镀膜的技术难点：高速镀膜同时保证膜层均匀性，保证高速走带纵向拉力均匀，胶带不起皺，同时保证胶带左右不走偏。

卷绕式镀膜另一发展方向是要求在金属箔带上镀膜，包括镀铜膜、反应镀各种彩色介质装饰膜等。这是多年来行业期望实现的高速高效的镀膜新技术。但在金属箔带上真空卷绕镀膜困难非常大。其一，整卷金属箔带重十多二十吨、上千米长，涉及大驱动力在真空中高速输送金属帶技术，涉及一米多宽金属箔帶高速走帶纵向張力均勻和横向張力均匀，以保证板面平整和不走偏问题；涉及一米多带宽范围内和上千米帶长的膜厚和膜层颜色均勻一致问题，涉及整卷箔带镀层表面无划伤、无掉膜、无镀膜缺陷问题等。以前的工作有进口的卷绕金属箔帶镀膜机，用大功率电子枪蒸发镀铜膜的案例，这类镀纯金属膜产品相对简单些。近来中国专利CN104862662B〝多功能连续式真空等离子体镀膜系统〞，公开了采用小圆弧靶阴极电弧卷绕金属箔带离子镀膜系统，是靠小圆阴极电弧靶同时进行离子轰击清洗和镀膜；前些时候也有人显示过采用磁控溅射卷绕金属箔带离子镀的设计方案。上述方案都是应用于离子镀彩色装饰不锈钢箔带的，但均存在许多问题有待解决，技术方案不甚理想。当前存在较突出的问题：如整卷金属箔带离子镀颜色的均匀性和稳定性不理想，整卷箔带的镀层结合力的牢固度和可靠性差等。

现有用于镀制装饰性镀层的金属箔帶卷绕离子镀膜连续生产线的主要组成包括以下腔室：放卷舱--加热舱--离子轰击刻蚀舱--镀膜舱--冷却与箔带張力调整舱--收卷舱。

其中技术特点：

加热舱：采用不锈钢管状加热棒组加热，这是通用技术；

离子轰击刻蚀舱：采用多只小圆形阴极电弧源、高偏压电弧离子轰击刻蚀，或采用长条形阳极层离子源离子束刻蚀；前者在离子刻蚀的同时，有大颗粒电弧靶材沉积在基体表面上，使镀层粗糙，而且多靶运行刻蚀的均勻性、可靠性较差；后者长条形阳极层离子源制造技术要求高，维护困难，成本高。

镀膜舱：采用多个小圆阴极电弧源排列成阵列进行电弧镀膜(如钛)，同时通入反应气体(如氮)，合成仿金色氮化钛膜。由于它是靠多个小圆形靶发射锥形的鈦金属等离子体交叠镀膜，各靶之间会存在异差，显然难以十分均匀的；如果其中一只靶熄弧，就更难处理。工艺稳定性、可靠性差。

其他各舱如放卷、收卷、冷却和張力调节等多采用现有的机械行业技术。

但，上述方案有不足之处：