專利名稱：具有運(yùn)輸裝置的涂層設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及基體的涂層，尤其是借助具有一用于要涂層的基體的運(yùn)輸裝置的設(shè)備來沉積功能層的設(shè)備和方法。
為了改進(jìn)屏障作用，尤其是塑料容器如塑料瓶的屏障作用，可對(duì)其設(shè)置屏障層。對(duì)于預(yù)期的使用目的，塑料容器如塑料瓶對(duì)于氣體常常沒有足夠的屏障作用。例如，氣體如二氧化碳可以從塑料瓶擴(kuò)散出來或進(jìn)入其中。這種結(jié)果特別在保存食品時(shí)通常是不希望的，這是因?yàn)?，這種結(jié)果可導(dǎo)致縮短儲(chǔ)存在此容器中的食品的耐久性。采用屏障層，可以按數(shù)量級(jí)減少通過容器壁的擴(kuò)散。
此時(shí)，對(duì)涂布屏障層和其它功能層特別合適的是各種氣相沉積技術(shù)如物理氣相沉積或化學(xué)氣相沉積。此外，采用這些技術(shù)可以做出非常致密的并且與工件的表面牢固地連接的無機(jī)層，該層有良好的屏障作用。
不過，這些技術(shù)比較昂貴，這是因?yàn)椋繉拥幕w要為此放在真空中，并且在完成涂層以后，重新取出。特別是對(duì)于按工業(yè)規(guī)模涂層，對(duì)此需要一臺(tái)具有相應(yīng)的大功率的機(jī)器。對(duì)此，例如旋轉(zhuǎn)式的或直線式的設(shè)備是合適的，其中，連續(xù)地送入基體、涂層，然后重新取出基體。此時(shí)，此外，如果要涂層的基體要求長(zhǎng)的涂層時(shí)間，就會(huì)發(fā)生問題。例如，某些涂層需要超過20秒的純涂層時(shí)間。在此情況下，連續(xù)運(yùn)行的旋轉(zhuǎn)式設(shè)備不再能經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，這是因?yàn)?，它要不就是相?yīng)地低速運(yùn)行，要不就是其大小與工藝時(shí)間相適應(yīng)，這就需要非常大而且相應(yīng)地昂貴的機(jī)器。
本發(fā)明以這樣的目的為基礎(chǔ)，即更經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行基體或工件的真空涂層。
此目的通過按照權(quán)利要求1的用于對(duì)基體進(jìn)行涂層的設(shè)備以及按照權(quán)利要求23的用于對(duì)基體進(jìn)行涂層的方法以意想不到的簡(jiǎn)單的方式得以解決。各種有益的改進(jìn)是各個(gè)從屬權(quán)利要求的主題。
因此，本發(fā)明提出一用于對(duì)基體進(jìn)行真空涂層的設(shè)備，它包括-一運(yùn)輸裝置，-至少一個(gè)具有多個(gè)涂層臺(tái)位的涂層站或等離子站，該涂層臺(tái)位在運(yùn)輸裝置上被運(yùn)輸，以及-一用于抽真空的裝置。此外，設(shè)備有一用于在運(yùn)輸裝置上旋轉(zhuǎn)涂層站的涂層臺(tái)位的裝置。
按照本發(fā)明的用于對(duì)基體進(jìn)行真空涂層的方法尤其是可借助按照本發(fā)明的設(shè)備實(shí)現(xiàn)的方法包括下列步驟-在涂層站上裝以多個(gè)要涂層的基體；-對(duì)涂層站或等離子站抽真空，-在運(yùn)輸裝置上運(yùn)輸涂層站，-對(duì)基體真空涂層。
-對(duì)涂層站通風(fēng)，以及-取出經(jīng)過涂層的基體，此時(shí)，涂層站的涂層臺(tái)位在運(yùn)輸裝置上旋轉(zhuǎn)。
對(duì)按照本發(fā)明的設(shè)備以及用于真空涂層的方法，作為合適的運(yùn)輸裝置是例如運(yùn)輸轉(zhuǎn)塔或一直線運(yùn)輸裝置，或一直線運(yùn)輸機(jī)。在本發(fā)明的具有運(yùn)輸轉(zhuǎn)塔的實(shí)施形式中，此時(shí)，涂層臺(tái)位的旋轉(zhuǎn)軸線最好平行于運(yùn)輸轉(zhuǎn)塔或等離子輪的旋轉(zhuǎn)軸線。
借助具有多個(gè)涂層的涂層站，就可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)基體的涂層過程。由此，可以在給定的工藝持續(xù)時(shí)間內(nèi)，相對(duì)于具有單個(gè)的涂層臺(tái)位的裝置，產(chǎn)生可以提高一個(gè)與涂層臺(tái)位的數(shù)量對(duì)應(yīng)的因數(shù)。不過，這時(shí)產(chǎn)生對(duì)所有涂層臺(tái)位的可接近性的問題。按照本發(fā)明，這將如此解決，即涂層臺(tái)位旋轉(zhuǎn)，以致每個(gè)涂層臺(tái)位可以做成從一個(gè)位置的外面接近。
在按照本發(fā)明的方法中，涂層臺(tái)位此時(shí)不一定要在整個(gè)方法流程中旋轉(zhuǎn)。與之相反，在實(shí)行一個(gè)涂層臺(tái)位在其中做成可以接近的工藝步驟時(shí)，則要優(yōu)選它。按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式，特別是在裝料過程中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。對(duì)此，按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式，涂層臺(tái)位借助一布置合適的裝置旋轉(zhuǎn)，以轉(zhuǎn)動(dòng)涂層臺(tái)位，以便裝以基體，以致涂層臺(tái)位依次被送至裝料位置。對(duì)于每個(gè)涂層臺(tái)位，單個(gè)地或成組地組合，這都可以實(shí)行。
如果涂層臺(tái)位在卸料過程中旋轉(zhuǎn)，則也可以以同樣的方式便于經(jīng)過涂層的基體的取下。對(duì)此，涂層站也可借助一布置合適的裝置旋轉(zhuǎn)，以轉(zhuǎn)動(dòng)涂層臺(tái)位，以便取下基體，以致涂層臺(tái)位依次被送至卸料位置。
為了在運(yùn)輸裝置上旋轉(zhuǎn)涂層臺(tái)位，不一定要旋轉(zhuǎn)整個(gè)涂層站。與之相反，涂層站也可有利地裝備以可旋轉(zhuǎn)的基體載體。例如，涂層站可固定地裝在運(yùn)輸裝置上，此時(shí)，就可以旋轉(zhuǎn)基體載體，以轉(zhuǎn)動(dòng)涂層臺(tái)位。
此外，此實(shí)施形式的一個(gè)改進(jìn)還計(jì)劃，基體載體有貫穿的通道，后者將載體的朝向涂層臺(tái)位的一側(cè)與載體的相反的一側(cè)連接起來。此外，涂層站可包括一具有供應(yīng)通道的基板，該供應(yīng)通道可以與基體載體聚在一起，以制造與抽真空裝置的連接和/或用于輸入過程氣體。此時(shí)，可例如基板的供應(yīng)通道與基體載體的貫穿通道連接。此時(shí)，供應(yīng)通道最好用于抽真空和輸入過程氣體或作為開口，以便能送入氣體噴槍。
在按照本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)有益的改進(jìn)中，它另外包括一合適的裝料裝置和/或卸料裝置，以用于裝入或取出基體。不管是用裝料裝置對(duì)涂層站裝料，還是用卸料裝置卸料，此時(shí)都可以以簡(jiǎn)單的方式通過至少一個(gè)分配輪實(shí)現(xiàn)。
按照本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施形式，真空涂層包括基體的等離子涂層或等離子增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積，后者也稱為PECVD(PECVD＝“Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition”。因此，在本發(fā)明的這一實(shí)施形式中，用于基體的真空涂層的設(shè)備包括一用于基體的等離子涂層的裝置。有利的是，用于等離子涂層的裝置也包括一用于送入過程氣體的裝置。
基體的等離子涂層例如很好地也適用于涂層基體的非平面形的或強(qiáng)烈地拱起的表面，而不會(huì)產(chǎn)生蔭屏效應(yīng)或入射角效應(yīng)。對(duì)于等離子涂層，要在一包圍被涂層的表面的氣體中點(diǎn)燃等離子。于是以在等離子中形成的反應(yīng)產(chǎn)品中在表面上沉積一個(gè)層。借助這一方法，可通過過程氣體的成份的適合的選擇產(chǎn)生不同的涂層成分。
此時(shí)，等離子最好通過電磁波尤其是微波對(duì)過程氣體產(chǎn)生作用。對(duì)此，用于等離子涂層的裝置包括一用于產(chǎn)生電磁波尤其是用于產(chǎn)生微波的裝置。這些波被送往涂層臺(tái)位，在該處，它們與現(xiàn)有的具有合適的密度的過程氣體共同作用，形成等離子。
此外，本發(fā)明的這一實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選的變型方案規(guī)定，使電磁波成為脈沖的。CVD涂層這種形式也稱為等離子脈沖感應(yīng)化學(xué)氣相沉積或PICVD(“Plasma Impulse Chemical Vapor Deposition”)。此外，借助脈沖的等離子的涂層是有利的，因?yàn)榛w的熱負(fù)載可根據(jù)填充系數(shù)減少。按此方式，即使是對(duì)溫度非常敏感的基體如塑料瓶，也可以等離子涂層。等離子涂層這一變型的另一優(yōu)點(diǎn)為，在脈沖間歇時(shí)，可以有過程氣體的良好更換。由此，可以避免非所希望的在等離子中形成的反應(yīng)產(chǎn)品的富集。
此外，為了通過按照本發(fā)明的設(shè)備得到一高的產(chǎn)出并保持在設(shè)備中的處理時(shí)間為短的，有利的是，盡可能快地將涂層站抽真空。對(duì)此，證明有益的是，按多個(gè)級(jí)進(jìn)行抽真空。因此，用于抽真空的裝置可有利地包括多個(gè)泵級(jí)。
此外，有利的是，如果用于抽真空的裝置也包括一用于按順序?qū)⑼繉诱九c多個(gè)泵級(jí)連接起來的裝置，以便做到快速的抽真空。各泵級(jí)可例如各自在一規(guī)定的壓力范圍內(nèi)工作。特別是，這樣可以對(duì)多個(gè)涂層站泵抽(抽真空)，此時(shí)，每個(gè)這種涂層站與一個(gè)泵級(jí)連接。尤其是，就此而言，特別有利的是，如同在申請(qǐng)?zhí)枮?0253512.4的德國(guó)申請(qǐng)中描述的那樣，按照本發(fā)明的設(shè)備有一真空系統(tǒng)，該申請(qǐng)的公開內(nèi)容就此全部結(jié)合在本發(fā)明的主題中。
此外，還可以采用同樣類型的泵，并且沿依次排列的涂層站的移動(dòng)方向交替地與各自的泵連接。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式規(guī)定用于空心體形的基體的涂層，如瓶子、球形罩或安瓿。對(duì)此，涂層臺(tái)位有用于這類空心體形的基體的凹座。這些凹座也可優(yōu)先如此構(gòu)形，以使它準(zhǔn)備提供一個(gè)將基體的內(nèi)部空間與基體的圓周環(huán)境隔開的密封。于是，例如有這樣的可能性，即空心體形的基體內(nèi)部空間用一個(gè)合適的裝置單獨(dú)抽真空。此外，如果只進(jìn)行基體的內(nèi)涂層或外涂層，這是有好處的。如果例如進(jìn)行內(nèi)涂層，則只要將外部區(qū)域如此泵抽(抽真空)，以使基體能經(jīng)受內(nèi)部區(qū)域與外部區(qū)域之間的壓力差，就已經(jīng)足夠。
對(duì)于許多應(yīng)用目的，特別合理的是對(duì)空心體基體進(jìn)行內(nèi)涂層。例如，如果在基體的內(nèi)側(cè)存在屏障層，則屏障作用就會(huì)明顯地更好。為了進(jìn)行內(nèi)涂層，此時(shí)借助合適的裝置向基體的內(nèi)部空間輸送過程氣體，是有利的。此裝置可例如包括一氣體噴槍，它送入內(nèi)部空間中，并在該處負(fù)擔(dān)過程氣體的良好而快速的分布。如果內(nèi)部空間被充滿過程氣體，則就可以在基體的內(nèi)部空間中通過送入電磁波而點(diǎn)燃等離子，以便進(jìn)行基體的內(nèi)涂層。
根據(jù)按照本發(fā)明的設(shè)備的另一個(gè)有益的改進(jìn)，它有至少一個(gè)具有多個(gè)涂層臺(tái)位的涂層站，該涂層臺(tái)位有一具有一可移動(dòng)的套筒部分和一可移動(dòng)的室壁和一基體載體或室座的反應(yīng)器，其中，在互相接合的位置上在套筒部分和基體載體之間界定至少一個(gè)密封的涂層室。通過套筒部分的可移動(dòng)的構(gòu)形，涂層臺(tái)位就可在涂層站打開的位置特別好地接近，因?yàn)榛w不必送入套筒部分中，而是套筒部分可以在涂層站關(guān)閉時(shí)越過基體翻過來。如此構(gòu)形的涂層站也在申請(qǐng)?zhí)枮?0253512.2的德國(guó)申請(qǐng)中描述，就此而言，其公開內(nèi)容全部結(jié)合在本發(fā)明的對(duì)象中。
在本發(fā)明的有利的改進(jìn)中，涂層站的打開和關(guān)閉通過一合適的液壓的、氣動(dòng)的或電動(dòng)的裝置進(jìn)行。一種簡(jiǎn)單的可能性還在于，打開和關(guān)閉通過在至少一個(gè)機(jī)械凸輪上導(dǎo)向涂層站而促成。
除了優(yōu)選的等離子涂層外，也可以借助相應(yīng)的裝置在按照本發(fā)明的裝置中實(shí)現(xiàn)其它的涂層方法例如PVD(物理氣相沉積)涂層。另外，如果要沉積導(dǎo)電的層，PVD涂層是有好處的。
下面根據(jù)特殊的實(shí)施形式參考附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明。此時(shí)，同樣的附圖標(biāo)記代表同樣的或類似的部分。其中

圖1示出按照本發(fā)明的設(shè)備的實(shí)施形式的示意的俯視圖，圖2示出通過一涂層站的實(shí)施形式的剖視圖，以及圖3示出一具有通過機(jī)械凸輪控制打開過程和關(guān)閉過程的涂層站的實(shí)施形式的橫剖視圖。
在圖1中示出按照本發(fā)明的用于基體的真空涂層的設(shè)備的第一實(shí)施形式，它總體用附圖標(biāo)記1代表。
設(shè)備1包括一具有一運(yùn)輸轉(zhuǎn)塔3的運(yùn)輸裝置，該轉(zhuǎn)塔繞一旋轉(zhuǎn)軸線5旋轉(zhuǎn)。
在運(yùn)輸轉(zhuǎn)塔3上布置許多涂層站71、72、73、74、……、7N，它們被運(yùn)輸裝置運(yùn)輸。
此外，涂層站71、72、73、74、……、7N各自有多個(gè)涂層臺(tái)位，此時(shí)，在圖1所示的實(shí)施形式中，作為例子，每個(gè)涂層站各自有四個(gè)涂層臺(tái)位91、92、93、94。如同在圖1中通過箭頭示出的那樣，涂層站的涂層臺(tái)位可具有用于使涂層臺(tái)位相對(duì)于運(yùn)輸裝置旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置。此外，在本發(fā)明的這一實(shí)施形式中，涂層站的涂層臺(tái)位的旋轉(zhuǎn)軸線平行于運(yùn)輸轉(zhuǎn)塔的旋轉(zhuǎn)軸線5放置。
當(dāng)運(yùn)輸轉(zhuǎn)塔3旋轉(zhuǎn)時(shí)，就進(jìn)行涂層工藝。不同的工藝步驟于是就可歸屬于指定的圓周段，在轉(zhuǎn)塔旋轉(zhuǎn)時(shí)，被轉(zhuǎn)塔3運(yùn)輸?shù)耐繉诱?1、72、……、7N的涂層臺(tái)位就行經(jīng)該圓周段。首先，涂層站的涂層臺(tái)位在一第一圓周段12裝料。這借助一具有兩個(gè)分配輪或裝料輪24和26來實(shí)現(xiàn)。為了對(duì)涂層臺(tái)位91～94裝料，涂層臺(tái)位通過旋轉(zhuǎn)在運(yùn)輸裝置上依次被送入加料位置，此時(shí)，要裝料的涂層臺(tái)位指向外面。在本發(fā)明的這一實(shí)施形式中，此時(shí)，尤其是涂層臺(tái)位分成各自有兩個(gè)涂層臺(tái)位的兩個(gè)組，依次被送入裝料位置，并且共同用一個(gè)分配輪24或26裝料。
在涂層臺(tái)位的裝料結(jié)束以后，接著就運(yùn)輸涂層站，經(jīng)過一抽真空段，在該處，涂層站優(yōu)先按多個(gè)級(jí)被抽真空。對(duì)此，多個(gè)在不同壓力范圍內(nèi)工作的泵級(jí)依次與涂層站71、72、……、7N連接。
接著，涂層站行經(jīng)一涂層段16。在行經(jīng)這一段時(shí)，進(jìn)行真空涂層。此時(shí)，最好進(jìn)行等離子涂層，此時(shí)，送入過程氣體，并且向充滿過程氣體的區(qū)域中射入電磁波，以產(chǎn)生等離子。此時(shí)，特別優(yōu)選在采用脈沖的等離子或脈沖的電磁波的情況下進(jìn)行涂層，以便減小基體的熱負(fù)載，并在脈沖間歇中改進(jìn)過程氣體的更換。
在完成涂層以后，涂層站在行經(jīng)通風(fēng)段18時(shí)通風(fēng)并打開。接著在行經(jīng)一卸料段20時(shí)借助一具有分配輪或卸料輪28、30的卸料裝置進(jìn)行經(jīng)過涂層的基體11的取下?；w11從涂層臺(tái)位91至94的取下按與裝料過程相似的方式進(jìn)行。此處也是依次地將兩組涂層臺(tái)位送至一在運(yùn)輸轉(zhuǎn)塔上指向外面的卸料位置上，并通過一分配輪28或30各自按每組兩個(gè)基體從兩個(gè)涂層臺(tái)位上將其取下。放在卸料位置上同樣通過涂層臺(tái)位相對(duì)于運(yùn)輸裝置或運(yùn)輸轉(zhuǎn)塔3的旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行。
在本發(fā)明的這一實(shí)施形式中，可以以簡(jiǎn)單的方式在運(yùn)輸裝置上實(shí)現(xiàn)涂層站71～7N的連續(xù)運(yùn)行，因?yàn)檠b料與卸料各自通過多個(gè)分配輪進(jìn)行，涂層站經(jīng)過該分配輪行走。但是，自然，也可以是不連續(xù)地運(yùn)行，此時(shí)，運(yùn)輸轉(zhuǎn)塔3的運(yùn)行步進(jìn)地進(jìn)行。
圖2示出通過一涂層站的實(shí)施形式的剖視圖，該涂層站整個(gè)用7代表。涂層站7包括一反應(yīng)器，它具有一可移動(dòng)的套筒部分34和一基板或一支承板32。此外，涂層站還包括一用于在具有基體載體或工作載體38的運(yùn)輸裝置上旋轉(zhuǎn)涂層臺(tái)位的裝置，以及一用于產(chǎn)生電磁波的裝置36。
在互相拼合的位置，如同在圖2中所示出的那樣，在套筒部分34與基板32之間形成兩個(gè)密封的涂層室40、41，它們各自有一用于一要涂層的基體的涂層臺(tái)位91或92，在涂層室中送入電磁波，以用于點(diǎn)燃用于涂層的等離子。
因此，在圖2所示的實(shí)施形式中，可以同時(shí)處理兩個(gè)基體11。通過分隔兩個(gè)室，可在涂層時(shí)避免等離子的相互影響。
對(duì)此，涂層站7的涂層室40、41相對(duì)于環(huán)境的密封將通過密封45建成，該密封布置在套筒部分34與基體載體38之間。
為了涂層基體11，要將它們布置在基體載體38上，接著，通過套筒部分34的移動(dòng)使套筒部分34與基體載體38聚集，以使在兩個(gè)部分的拼合位置，在套筒部分34與基體載體38之間界定密封的室40、41，基體11就位于該室中，將涂層室抽真空，送入過程氣體，最后通過送入電磁能產(chǎn)生一等離子，以便在工件的與等離子相鄰的表面上形成一CVD(化學(xué)氣相沉積)涂層。
用于產(chǎn)生電磁波的裝置36在此實(shí)施形式中包括兩個(gè)微波頭或微波發(fā)生器361和361、一個(gè)其形式為一矩形空心導(dǎo)體363的適配器和兩個(gè)從導(dǎo)體分支的供應(yīng)導(dǎo)管或結(jié)合通路364和365，后者在圖2所示的實(shí)施形式中作為共軸線的導(dǎo)體形成。微波頭最好產(chǎn)生具有遠(yuǎn)程通訊所允許的頻率2.45GHz的微波。
在圖2所示的實(shí)施形式中，套筒部分34基本垂直于基板32沿方向A移動(dòng)，以打開和關(guān)閉涂層室40、41。此時(shí)，方向A沿供應(yīng)導(dǎo)管364和365延伸，以使套筒部分34可沿供應(yīng)導(dǎo)體移動(dòng)。此時(shí)，導(dǎo)體同時(shí)用作套筒部分34的導(dǎo)向。為了打開和關(guān)閉涂層室40、41，套筒部分34就相應(yīng)地移動(dòng)，而基體載體38則保持不動(dòng)。
套筒部分34進(jìn)一步有開口341和342，用于產(chǎn)生電磁波的裝置的供應(yīng)導(dǎo)體364和365與其接合。此外，供應(yīng)導(dǎo)體364、365設(shè)有介電窗366、367如石英玻璃窗，以用于將微波結(jié)合入反應(yīng)器18的低壓區(qū)或真空區(qū)中。
此外，共軸線的導(dǎo)體或供應(yīng)導(dǎo)管364、365設(shè)有密封肩環(huán)，以使在通過套筒部分的移動(dòng)關(guān)閉涂層室40、41時(shí)，密封肩環(huán)與套筒部分34之間的密封46、48被壓緊，因而實(shí)現(xiàn)開口341、342的致密的真空密封。
圖2中所示的涂層站7的實(shí)施形式是專用于涂層如同在圖2中作為例子示出的塑料瓶形的空心體形基體11的。
對(duì)此，基體載體38有一用于具有密封的凹座，該密封相對(duì)于環(huán)境真空致密地封閉空心體形基體11的內(nèi)部。由此，在基體內(nèi)部和外部建立不同的壓力，以便例如能制造純粹的內(nèi)涂層或者還有純粹的外涂層或是在基體11的內(nèi)部空間中和在基體的外表面上制造不同的涂層。
為了抽真空以及為了送入過程氣體，在基體載體38中有貫通的通路50、51、52和53，它們將基體載體的朝向涂層臺(tái)位91、92的一側(cè)與基體載體38的相反的一側(cè)連接起來。為了送入過程氣體以及為了制造一個(gè)通向抽真空裝置的連接，基板32與基體載體聚集在一起。對(duì)此，基板32另外還有供應(yīng)通路或結(jié)合通路54、55、56、57。貫通的通路50至53和供應(yīng)通路54至57要如此布置，以使當(dāng)基板32與基體載體38聚集在一起時(shí)，各自彼此所屬的供應(yīng)通路與貫通的通路要對(duì)齊并互相連接。此外，由此建立一通向抽真空裝置的連接，以致可以將涂層室抽真空并送入過程氣體。此時(shí)，貫通的通路50至53各自屬于一供應(yīng)通路54至57。詳細(xì)地說，此時(shí)，供應(yīng)通路54和56用于向涂層室40、41中的基體11的周圍供應(yīng)真空，而供應(yīng)通路55和57則用于基體11的相對(duì)于周圍密封的內(nèi)部空間抽真空。此外，供應(yīng)通路55、57和屬于它們的貫通的通路51、53也可以用作貫通的通路，通過它們，用于送入向基體11的內(nèi)部空間送入過程氣體的氣體噴槍58、60可以送入。氣體噴槍58、60固定在另一具有密封63的基板62上，該密封在涂層室關(guān)閉以后與基板32聚在一起，以使氣體噴槍伸入基體的內(nèi)部空間中，而密封63則對(duì)外密封用于氣體噴槍的貫通的通路。
為了能在涂層室40、41中迅速達(dá)到涂層所需要的壓力，要設(shè)置一個(gè)具有多個(gè)泵級(jí)65、67、69的用于抽真空的裝置。此外，用于抽真空的裝置包括一用于將至少一個(gè)涂層站與多個(gè)泵級(jí)65、67、69按順序連接起來的裝置。作為按順序連接的裝置，此時(shí)可用閥80，用它可以依次地連接所規(guī)定的泵級(jí)。閥82、83用于涂層室的通風(fēng)，或用作室的通風(fēng)閥。采用閥81，可以接通或斷開旁通管路，后者用于將對(duì)基體的周圍抽真空的供應(yīng)通路54、56和用于對(duì)基體11的內(nèi)部空間抽真空的供應(yīng)管路55、57連接起來。因此，閥81用作室的真空閥。這樣，通過關(guān)閉閥81，就可以單獨(dú)將基體11的內(nèi)部空間連接至泵級(jí)上，以使閥81用作對(duì)空心體形的基體11的內(nèi)部空間單獨(dú)抽真空的裝置。
在圖3中示出經(jīng)過一具有通過機(jī)械凸輪控制打開過程和關(guān)閉過程的涂層站的實(shí)施形式的橫剖視圖。涂層站7另外基本相當(dāng)于參考圖2示出的實(shí)施形式。此外，涂層站7是按打開的狀態(tài)示出的，以便示出裝料過程或卸料過程。
基體載體38可借助一用于旋轉(zhuǎn)涂層臺(tái)位91至94的裝置繞一旋轉(zhuǎn)軸線39旋轉(zhuǎn)，該涂層臺(tái)位可在圖3中看出涂層臺(tái)位91和92。在裝料過程中，基體載體38與涂層臺(tái)位91至94一起旋轉(zhuǎn)，以使涂層臺(tái)位可從加料位置外面接近，而基體11則可插入基體載體38的凹座中。在基體的插入完成以后，基體載體38要如此定位，以使貫通的通道與基板的供應(yīng)通道對(duì)齊，而套筒部分34則與基體載體38聚集在一起，以便界定密封的涂層室，后者通過基板32中的供應(yīng)通路泵抽(抽真空)。接著將氣體噴槍58、60送入基體11的內(nèi)部空間中。不管是套筒部分的移動(dòng)，還是氣體噴槍的送入，在涂層站的這一實(shí)施形式中，都通過固定地裝在設(shè)備上的機(jī)械凸輪85或86促成。對(duì)此，在套筒部分34和支承板62上安裝具有導(dǎo)向滾子88的導(dǎo)向臂90或92，該導(dǎo)向滾子抱住凸輪85。如果涂層站7在運(yùn)輸裝置上移動(dòng)，則導(dǎo)向臂90、92追隨機(jī)械凸輪的曲線，該凸輪截面位置沿圖3所示的箭頭A、B改變，以便促成套筒部分34沿箭頭A的方向的移動(dòng)以及支承板62沿箭頭B的方向的移動(dòng)。
附圖標(biāo)記表1 用于基體的真空涂層的設(shè)備，3 運(yùn)輸轉(zhuǎn)培，5 3的旋轉(zhuǎn)軸線，7、71、72、73、74……、7N 涂層站，91、92、93、94、…… 涂層臺(tái)位，11 基體，12 裝料段，14 抽真空段16 涂層段，18 通風(fēng)段，20 卸料段，24、26、28、30 分配輪，32 基板，34 可移動(dòng)的套筒部分，341、342 34中的開口，36 用于產(chǎn)生電磁波的裝置，361、362 36的微波頭，363 36的矩形空心導(dǎo)體，364、365 36的供應(yīng)導(dǎo)管，366、367 介電窗，38 基體載體，39 38的旋轉(zhuǎn)軸線，40、41 涂層室，45、46、48 密封，50、51、52、53 38中的貫通的通路，54、55、56、57 32中的供應(yīng)通路，62 支承板，63 62的密封，
65、67、69 泵級(jí)，80、81、83 閥，85、86 機(jī)械凸輪，88 導(dǎo)向滾子，90、92 導(dǎo)向臂
權(quán)利要求
1.用于對(duì)基體進(jìn)行真空涂層的設(shè)備(1)，它包括-一運(yùn)輸裝置，-至少一個(gè)具有多個(gè)涂層臺(tái)位(91～94)的涂層站(7、71、72、......、7N)，所述涂層臺(tái)位在運(yùn)輸裝置上被運(yùn)輸，以及-一用于抽真空的裝置，其特征為，有一個(gè)用于在運(yùn)輸裝置上旋轉(zhuǎn)涂層站(91～94)的裝置。
2.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征為，運(yùn)輸裝置包括一運(yùn)輸轉(zhuǎn)塔(3)或一直線運(yùn)輸裝置。
3.如權(quán)利要求2的設(shè)備，其中，運(yùn)輸裝置包括一運(yùn)輸轉(zhuǎn)塔(3)，其特征為，涂層臺(tái)位的旋轉(zhuǎn)軸線(39)平行于運(yùn)輸轉(zhuǎn)塔(3)的旋轉(zhuǎn)軸線(5)放置。
4.如前述權(quán)利要求之一的設(shè)備，其特征為，所述至少一個(gè)涂層站(7、71、72、......、7N)包括一可旋轉(zhuǎn)的基體載體(38)。
5.如權(quán)利要求4的設(shè)備，其特征為，基體載體(38)有貫通的通路(50～53)，它們將基體載體(38)的朝向涂層臺(tái)位(91～94)的一側(cè)與基體載體(38)的相對(duì)的一側(cè)連接起來。
6.如權(quán)利要求4或5的設(shè)備，其特征為，涂層站(7、71、72、......7N)包括一具有供應(yīng)通路(54～57)的基板(32)，該供應(yīng)通路可以與基體載體(38)聚在一起，以建立一至抽真空裝置的連接和用于供應(yīng)過程氣體。
7.如前述權(quán)利要求之一的設(shè)備，其特征為，有一具有至少一個(gè)分配輪(24、26)的裝料裝置。
8.如前述權(quán)利要求之一的設(shè)備，其特征為，有一具有至少一個(gè)分配輪(28、30)的卸料裝置。
9.如前述權(quán)利要求之一的設(shè)備，其特征為，用于在運(yùn)輸裝置上旋轉(zhuǎn)涂層臺(tái)位(91～94)的裝置布置成通過涂層站(7、71、72、......7N)的旋轉(zhuǎn)將涂層臺(tái)位依次送入加料位置，以將涂層臺(tái)位裝以基體。
10.如前述權(quán)利要求之一的設(shè)備，其特征為，用于在運(yùn)輸裝置上旋轉(zhuǎn)涂層站(71、72、......7N)的裝置布置成通過涂層站(71、72、......7N)的旋轉(zhuǎn)將涂層臺(tái)位(91～94)依次送入卸料位置，以從涂層臺(tái)位(91～94)取下基體。
11.如前述權(quán)利要求之一的設(shè)備，其特征為，有一用于基體(11)的等離子涂層的裝置。
12.如權(quán)利要求11的設(shè)備，其特征為，用于等離子涂層的裝置包括一用于產(chǎn)生電磁波尤其用于產(chǎn)生微波的裝置。
13.如權(quán)利要求11或12的設(shè)備，其特征為，用于等離子涂層的裝置包括一用于送入過程氣體的裝置。
14.如前述權(quán)利要求之一的設(shè)備，其特征為，用于抽真空的裝置包括多個(gè)泵級(jí)(65、67、69)。
15.如前述權(quán)利要求之一的設(shè)備，其特征為，用于抽真空的裝置包括一用于將至少一個(gè)涂層站(7、71、72、......7N)與多個(gè)泵級(jí)(65、67、69)按順序連接起來的裝置。
16.如前述權(quán)利要求之一的設(shè)備，其特征為，涂層臺(tái)位(91～94)有一用于空心體形的基體(11)尤其是用于瓶子或安瓿的凹座。
17.如權(quán)利要求16的設(shè)備，其特征為，用于抽真空的裝置包括一用于單獨(dú)對(duì)空心體形基體(11)的內(nèi)部空間抽真空的裝置。
18.如權(quán)利要求16或17的設(shè)備，其特征為，有一用于單獨(dú)向空心體形的基體(11)的內(nèi)部空間送入過程氣體的裝置。
19.如前述權(quán)利要求之一的設(shè)備，其特征為，所述至少一個(gè)具有多個(gè)涂層臺(tái)位(91～94)的涂層站(7、71、72、......7N)包括一具有一可移動(dòng)的套筒部分(34)和一基體載體(38)的反應(yīng)器，其中，在彼此拼合的位置，在套筒部分與基體載體(38)之間界定至少一個(gè)密封的涂層室。
20.如前述權(quán)利要求之一的設(shè)備，其特征為，至少有一個(gè)用于打開和關(guān)閉涂層站(7、71、72、......7N)的起升裝置，尤其是氣動(dòng)的、液壓的或電動(dòng)的起升裝置。
21.如前述權(quán)利要求之一的設(shè)備，其特征為，有至少一個(gè)機(jī)械凸輪(85)，以用于打開和關(guān)閉涂層站(7、71、72、......7N)。
22.如前述權(quán)利要求之一的設(shè)備，其特征為，有一用于基體(11)的PVD涂層的裝置。
23.用于借助特別是如前述權(quán)利要求之一的設(shè)備(1)對(duì)基體(11)進(jìn)行真空涂層的方法，它包括下列步驟-在涂層站(7、71、72、......、7N)上裝以多個(gè)要涂層的基體(11)，-對(duì)涂層站(7、71、72、......、7N)抽真空，-在運(yùn)輸裝置上運(yùn)輸涂層站(7、71、72、......、7N)，-對(duì)基體(11)進(jìn)行真空涂層，-對(duì)涂層站(7、71、72、......、7N)通風(fēng)，以及-取出經(jīng)過涂層的基體(11)，其特征為，涂層臺(tái)位(91～94)在運(yùn)輸裝置上旋轉(zhuǎn)。
24.如權(quán)利要求23的方法，其特征為，涂層站(7、71、72、......、7N)在一運(yùn)輸轉(zhuǎn)塔(3)或一直線運(yùn)輸裝置上被運(yùn)輸。
25.如權(quán)利要求23或24的方法，其中，涂層站(7、71、72、......、7N)在一運(yùn)輸轉(zhuǎn)塔(3)上被運(yùn)輸，其特征為，涂層臺(tái)位(91～94)繞一旋轉(zhuǎn)軸線(39)旋轉(zhuǎn)，該軸線平行于運(yùn)輸轉(zhuǎn)塔(3)的旋轉(zhuǎn)軸線(5)放置。
26.如權(quán)利要求23至25之一的方法，其特征為，對(duì)涂層站(7、71、72、......、7N)裝以多個(gè)要涂層的基體(11)，和/或取下經(jīng)過涂層的基體(11)都通過分配輪(24、26、28、30)進(jìn)行。
27.如權(quán)利要求23至26之一的方法，其特征為，涂層臺(tái)位(91～94)旋轉(zhuǎn)，以裝載基體(11)，從而將涂層臺(tái)位(91～94)依次地送入裝料位置。
28.如權(quán)利要求23至27之一的方法，其特征為，涂層臺(tái)位(91～94)旋轉(zhuǎn)，以取下基體(11)，從而將涂層臺(tái)位(91～94)依次地送入卸料位置。
29.如權(quán)利要求23至28之一的方法，其特征為，涂層臺(tái)位(91～94)的旋轉(zhuǎn)包括基體載體(38)的旋轉(zhuǎn)。
30.如權(quán)利要求29的方法，其特征為，具有供應(yīng)通路(53～57)的基板(32)與基體載體(38)聚在一起，以用于建立與抽真空裝置的連接或用于送入過程氣體。
31.如權(quán)利要求30的方法，其中，基體載體包括貫通的道路(50～53)，所述貫通的道路將基體載體(38)的朝向涂層臺(tái)位(91～94)的一側(cè)與基體載體(38)的相反的一側(cè)連接起來，并且，在基板(32)與基體載體(38)聚集在一起時(shí)，所述貫通的通路與基板(32)的供應(yīng)通路(53～57)連接起來。
32.如權(quán)利要求23至31之一的方法，其特征為，基體(11)的真空涂層包括等離子涂層。
33.如權(quán)利要求32的方法，其特征為，為了產(chǎn)生等離子，向涂層臺(tái)位送入電磁波尤其是微波。
34.如權(quán)利要求33的方法，其特征為，電磁波是脈沖式的。
35.如權(quán)利要求23至34之一的方法，其特征為，抽真空按多級(jí)進(jìn)行。
36.如權(quán)利要求23至35之一的方法，其特征為，它用于涂層空心體形的基體(11)，其特征為，空心體形的基體的內(nèi)部空間單獨(dú)抽真空。
37.如權(quán)利要求23至36之一的方法，它用于涂層空心體形的基體(11)，其特征為，在空心體形的基體(11)的內(nèi)部空間單獨(dú)送入過程氣體。
38.如權(quán)利要求37的方法，其特征為，通過向涂層站送入電磁波，而在基體(11)的內(nèi)部空間中點(diǎn)燃等離子并進(jìn)行基體(11)的內(nèi)涂層(11)。
39.如權(quán)利要求23至38之一的方法，其特征為，真空涂層包括基體(11)的PVD涂層。
全文摘要
為了使基體(11)的真空涂層變得更經(jīng)濟(jì)，本發(fā)明提出一種用于對(duì)基體進(jìn)行真空涂層的設(shè)備(1)，它包括一運(yùn)輸裝置；至少一個(gè)具有多個(gè)涂層臺(tái)位(91～94)的涂層站(7、71、72、......、7N)，該涂層臺(tái)位在運(yùn)輸裝置上被運(yùn)輸；和一用于抽真空的裝置；以及一用于在運(yùn)輸裝置上旋轉(zhuǎn)涂層臺(tái)位(91～94)的裝置。
文檔編號(hào)C03C17/00GK1656249SQ03811891
公開日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2003年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月24日
發(fā)明者斯特凡·貝勒, 安德烈亞斯·呂特林豪斯-亨克爾, 哈特穆特·鮑赫 申請(qǐng)人:肖特股份公司