專利名稱：陽(yáng)極板及包括所述陽(yáng)極板的濺鍍裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陽(yáng)極板，尤其涉及一種濺鍍裝置的陽(yáng)極板。
背景技術(shù)：
類金剛石碳(Diamond-like Carbon，DLC)具有與金剛石類似的高硬度、低摩擦系數(shù)、高耐磨性能與高化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)良特性，且相對(duì)于金剛石膜，類金剛石碳膜可以在低溫下大面積成膜，其在模具、刀具、軸承、與沖壓模領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。因此二十年來(lái)引起人們的廣泛關(guān)注與研究。
DLC膜一般采用濺鍍方法制得，參閱圖1，是一種直流濺鍍DLC膜的裝置，其包括真空放電腔10，靶材11，陽(yáng)極板12及真空泵14。濺鍍時(shí)，將基材13放置在陽(yáng)極板12上，用真空泵14將放電腔10內(nèi)的抽至真空度10-2帕斯卡(Pa)下，再向其中沖入壓強(qiáng)為10～10-2Pa的惰性氣體，常用的為氬氣，在靶材11(陰極)與基材13(陽(yáng)極)間施加高壓，使惰性氣體發(fā)生電離，產(chǎn)生惰性氣體等離子體。由于靶材11電壓較低，氣體正離子向靶材11運(yùn)動(dòng)，撞擊靶材11，靶材11的原子脫落進(jìn)入等離子體最后沉積到位于陽(yáng)極板12上的基材13表面。
DLC膜層具有強(qiáng)大內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致DLC膜層內(nèi)應(yīng)力過(guò)大的最主要因素是基材與DLC膜層的熱膨脹系數(shù)相差太大。如鋼質(zhì)基材的熱膨脹系數(shù)約為10-6每度(K-1)，而DLC屬于陶瓷材料，其膨脹系數(shù)較低，約為10-9K-1，兩者的膨脹系數(shù)相差一千倍。因此當(dāng)鍍膜時(shí)由高溫降至室溫，鋼質(zhì)基材收縮快而DLC膜層收縮慢，使得DLC膜層產(chǎn)生巨大的內(nèi)應(yīng)力，DLC膜層易脫落。
傳統(tǒng)的濺鍍裝置中，基材是直接擺放于陽(yáng)極板上，參閱圖2，采用此種方式濺鍍易在基材20側(cè)面形成包覆部222。由于DLC膜層具有強(qiáng)大內(nèi)應(yīng)力，包覆部222處結(jié)構(gòu)彎曲，其內(nèi)應(yīng)力更大，更易于產(chǎn)生破裂而脫落。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種可制得邊緣處不易脫膜的DLC膜層的陽(yáng)極板，及一種包括該陽(yáng)極板的DLC膜層的濺鍍裝置。
一種陽(yáng)極板，其包括基板與擋板，所述擋板設(shè)置于所述基板上，用于緊貼待濺鍍的基材側(cè)面，且擋板頂部高出所述基材的頂部。
一種用于濺鍍類金剛石膜的濺鍍裝置，其包括一真空放電腔及設(shè)置于所述真空放電腔中的靶材、陽(yáng)極板，包括基板與擋板，所述擋板設(shè)置于所述基板上，用于緊貼待濺鍍的基材側(cè)面，且擋板頂部高出所述基材的頂部。
當(dāng)基材置于所述陽(yáng)極板上進(jìn)行濺鍍時(shí)，所述擋板可防止包覆結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生，最終制得的DLC膜層邊緣部份不易破裂而脫落。
所述的濺鍍裝置利用所述的陽(yáng)極板可制得邊緣處不易脫落的DLC膜層。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)直流濺鍍DLC膜層裝置。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)形成的DLC膜層示意圖。
圖3是第一實(shí)施例的陽(yáng)極板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是第一實(shí)施例的陽(yáng)極板結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖5是采用第一實(shí)施例的陽(yáng)極板濺鍍的DLC膜層結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是第二實(shí)施例的陽(yáng)極板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是第三實(shí)施例的陽(yáng)極板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是第四實(shí)施例的陽(yáng)極板擋板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是包括第一實(shí)施例的陽(yáng)極板的DLC膜層濺鍍裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
參閱圖3，第一實(shí)施例的陽(yáng)極板300包括基板30與擋板32，基板30包括頂面302，擋板32設(shè)置在頂面302上，當(dāng)待濺鍍的基材34放置在頂面302上時(shí)，擋板32緊貼基材34側(cè)面，且擋板32的厚度比基材34大，使得擋板32的頂部高出基材34頂部，優(yōu)選的，擋板32頂部高出基材34頂部約1～10微米。
以下詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施方式工作原理，參閱圖4，當(dāng)在凹形基材31內(nèi)表面濺鍍DLC膜層時(shí)，由于濺鍍本身受到濺射原子多元散射方向的影響，不易得到連續(xù)且均勻覆蓋(Conformal)的DLC膜，而會(huì)發(fā)生填塞(Filling)現(xiàn)象，形成圖4所示結(jié)構(gòu)，側(cè)面311上形成有DLC膜層331，底面312上形成DLC膜層312，DLC膜層331與DLC膜層332相交形成一填塞區(qū)333，由于濺鍍所得的膜層具有不連續(xù)的特性，填塞區(qū)333易于分離，從而使DLC膜層331及DLC膜層332不致脫落。
本實(shí)施例利用濺鍍的這一特性，采用擋板32緊貼基材34側(cè)面，進(jìn)行濺鍍時(shí)形成與圖4所示類似的結(jié)構(gòu)，濺鍍完成之后，分離基材與擋板，則得到如圖5所示的結(jié)構(gòu)，基材34上形成有DLC膜層36，且基材34側(cè)面無(wú)包覆結(jié)構(gòu)，基材34邊緣處DLC膜層不易脫落。
參閱圖6，為所述陽(yáng)極板第二實(shí)施例的示意圖，本實(shí)施例的陽(yáng)極板400與前述實(shí)施例的陽(yáng)極板300不同之處在于其還包括固定板46與彈簧48。固定板46固定于頂面402上，其可靠近基板40邊緣設(shè)置。擋板42設(shè)置在固定板46之間。彈簧48設(shè)置于固定板46與擋板42之間，彈簧48可使擋板42緊貼基材44側(cè)面。
參閱圖7，為陽(yáng)極板第三實(shí)施例的示意圖，本實(shí)施例與第二實(shí)施例類似，不同之處在于用螺桿58取代彈簧48，固定板56上開(kāi)設(shè)有與螺桿58相匹配的螺孔562，螺桿58與螺螺孔配合可實(shí)現(xiàn)使擋板52緊貼基材54側(cè)面的效果。
參閱圖8，為第四實(shí)施例陽(yáng)極板示意圖，與第三實(shí)施例相比不同之處在于擋板62高度為可調(diào)的，擋板62包括活動(dòng)部622及固定部624及固定裝置626。固定裝置626可將活動(dòng)部622及固定部624固定在一起，且固定位置可調(diào)。本實(shí)施例中，固定裝置626包括螺母6264及設(shè)置于活動(dòng)部622一側(cè)上的螺栓6262。與之相應(yīng)的，固定部624上開(kāi)設(shè)有凹槽6242，螺栓6262穿過(guò)凹槽6242，與螺母6264配合從而將活動(dòng)部622固定在固定部624上。松動(dòng)螺母6264，使活動(dòng)部622相對(duì)固定部624上下移動(dòng)，再將活動(dòng)部622固定，即可調(diào)節(jié)活動(dòng)部622相對(duì)固定部624的高度，濺鍍時(shí)，活動(dòng)部622與待濺鍍基材側(cè)面緊貼。
擋板高度可調(diào)，則可適用于不同高度的基材。
當(dāng)然，上述實(shí)施例中，根據(jù)基材不同的形狀，擋板也可為相應(yīng)的形狀，如為弧形或圓形等。
參閱圖9，是包含第一實(shí)施例的陽(yáng)極板300的DLC膜層濺鍍裝置示意圖，其包括放電腔70、靶材71、陽(yáng)極板300及真空泵74。放電腔70上開(kāi)設(shè)有氣體入口701，可用于導(dǎo)入放電氣體，放電氣體一般為惰性氣體，如氬氣、氪氣等。濺鍍時(shí)，將基材73放在陽(yáng)極板300上，使用真空泵74將放電腔70內(nèi)抽至10-2Pa以下，再向其中充入壓強(qiáng)10-10-2Pa的放電氣體，在基材73與靶材71之間施加高壓，使放電氣體電離，產(chǎn)生等離子體轟擊靶材71，靶材71中的原子被轟擊射出，最終會(huì)沉積到基材73表面。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化。當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種陽(yáng)極板，其包括基板與擋板，所述擋板設(shè)置于所述基板上，用于緊貼待濺鍍的基材側(cè)面，且擋板頂部高出所述基材的頂部。
2.如權(quán)利要求1所述的陽(yáng)極板，其特征在于所述擋板頂部高出所述基材的頂部1～10微米。
3.如權(quán)利要求1所述的陽(yáng)極板，其特征在于所述擋板高度為可調(diào)的。
4.如權(quán)利要求3所述的陽(yáng)極板，其特征在于所述擋板包括活動(dòng)部、固定部及一固定裝置，所述固定裝置用于將所述活動(dòng)部固定在所述固定部上，其固定位置可調(diào)。
5.如權(quán)利要求4所述的陽(yáng)極板，其特征在于所述固定部上開(kāi)設(shè)有一凹槽，所述固定裝置包括一螺母及一固定于所述活動(dòng)部上的螺栓，所述螺栓穿過(guò)所述凹槽，所述螺母與所述螺栓配合將活動(dòng)部固定在所述固定部上。
6.如權(quán)利要求1所述的陽(yáng)極板，其特征在于還包括至少兩個(gè)固定板及兩個(gè)彈簧，所述固定板固定于所述基板上，其設(shè)置使得所述擋板置于所述兩個(gè)固定板之間，所述彈簧設(shè)置在所述固定板與所述擋板之間，使所述擋板緊貼所述基材。
7.如權(quán)利要求1所述的陽(yáng)極板，其特征在于其還包括至少兩個(gè)固定板與兩個(gè)螺桿，所述固定板固定于所述基板上，其上設(shè)有一螺孔，所述兩個(gè)固定板設(shè)置使得所述擋板置于所述兩個(gè)固定板之間，所述螺桿與所述螺孔配合，使所述擋板緊貼所述基材。
8.一種用于濺鍍類金剛石膜的濺鍍裝置，其包括一真空放電腔，設(shè)置于所述真空放電腔中的靶材，以及權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的陽(yáng)極板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陽(yáng)極板及一種包括所述陽(yáng)極板的濺鍍裝置。所述陽(yáng)極板包括基板與擋板，所述擋板設(shè)置于所述基板上，用于緊貼待濺鍍的基材側(cè)面，且擋板頂部高出所述基材的頂部。利用本發(fā)明的陽(yáng)極板濺鍍DLC膜層，在基材表面邊緣處不產(chǎn)生包覆結(jié)構(gòu)，膜層不易脫落。
文檔編號(hào)C23C14/34GK1986874SQ20051012125
公開(kāi)日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2005年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月23日
發(fā)明者蕭博元 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司