專利名稱：濺鍍裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鍍膜裝置，尤其涉及一種濺鍍式鍍膜裝置。
背景技術：
鍍膜技術是利用物理或化學手段在固體表面鍍膜，從而使固體表面具有耐磨損、 耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、放輻射、導電、導磁或絕緣等許多優(yōu)越性能，從而達到提高產品質 量、延長產品壽命、節(jié)約能源和獲得顯著技術經濟效益的作用。其中，濺鍍是指在低真空環(huán)境下利用荷能粒子轟擊靶材表面，通過粒子的動量傳 遞打擊靶材中的原子及其他粒子，并使其沉積在待鍍工件表面上形成薄膜。它依靠荷能粒 子和靶材原子的動量交換，使靶材的原子、分子脫離表面進入氣相，濺射出來的原子具有較 高的能量，沉積在待鍍工件表面后還有足夠動能使之在表面上遷移，因此成膜質量較佳，且 與基體結合牢固、鍍膜密度高。濺鍍有兩種，一種是在真空室中，利用離子束轟擊靶面，使濺 射出的離子在待鍍工件表面成膜，離子束是由特制結構的離子源產生。另一種是在真空室 中，利用低壓氣體放電現(xiàn)象，使處于離子狀態(tài)的離子轟擊靶表面，濺射出的原子在待鍍工件 上成膜。目前，在手機表面鍍膜即采用濺鍍的方式。一般地，在陰極設置靶材，在陽極設置 待鍍工件，而且，傳統(tǒng)的濺鍍方式是將待鍍工件置于托架上，濺射靶和待鍍工件的被鍍面平 行，由于靶材被擊出的粒子呈發(fā)散狀，因此采用此種鍍膜方式得到的產品的邊緣部位和其 正對著靶材之中心部位相比，所鍍膜層較薄或者較不均勻，再加上使用過程中產品邊緣部 位容易受到摩擦，所以容易出現(xiàn)產品邊緣膜層磨損甚至剝落等現(xiàn)象，對產品外觀影響較大。

發(fā)明內容
有鑒于此，有必要提供一種能實現(xiàn)對工件全方位鍍膜，尤其可增加待鍍工件邊緣 部位的膜層厚度的鍍膜裝置。一種濺鍍裝置，其包括第一筒狀物和第二筒狀物，該第二筒狀物位于該第一筒狀 物內，該第二筒狀物設有若干開孔，每個開孔用于放置待鍍工件，該第二筒狀物可相對該第 一筒狀物轉動，該第一筒狀物和該第二筒狀物之間設有若干第一靶材，每個第一靶材具有 一個第一濺鍍面，每個第一濺鍍面朝向至少一個開孔，至少一個第一濺鍍面和該至少一個 開孔所在平面相交。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的濺鍍裝置設有多個濺鍍靶材，一個靶材的濺鍍面 和至少一個開孔位置相鄰近且朝向該至少一個開孔，并且該濺鍍面和該至少一個開孔所在 平面相交，即，濺鍍面的中心對準該開孔的邊緣，因此將加強在開孔內放置的待鍍工件的邊 緣部位的膜層厚度，避免產品邊緣的膜層出現(xiàn)磨損或剝落的現(xiàn)象。


圖1是本發(fā)明較佳實施例提供的未密封的濺鍍裝置的立體圖。
圖2是圖1所示的濺鍍裝置的分解圖。圖3是圖1所示的濺鍍裝置的俯視圖。圖4是圖3的IV-IV方向的剖視圖。圖5是圖1的V-V方向的剖視圖。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。請參閱圖1、圖2、圖3、圖4及圖5，本發(fā)明較佳實施例提供的濺鍍裝置10至少包 括以下部分一個外圓筒11，一個內支架12，一個夾設于該外圓筒11和該內支架12之間的 中央圓筒13，并且，該外圓筒11具有頂部(圖未示)和底部110，該頂部與該底部110以及 該外圓筒11的筒壁構成一個密閉空間。該內支架12至少有一部分是空心圓柱體或稱為環(huán) 體。優(yōu)選地，外圓筒11、內支架12的環(huán)體部分以及中央圓筒13三者共有一個中心軸 I。外圓筒11、內支架12以及中央圓筒13的材料和壁厚選擇適當以承受工作時該密 閉空間內的真空壓力，壁厚也可以大致相同或者根據(jù)材質不同而制成不同的壁厚。高度方 面，外圓筒11的高度最高，中央圓筒13、內支架12與該外圓筒11的高度相同或相比較低。該中央圓筒13用于放置待鍍工件，例如手機外殼，玩具外殼等。該中央圓筒13具 有相對的第一壁131和第二壁132，該第一壁131靠近該外圓筒11，該第二壁132靠近該內 支架12。該中央圓筒13可采用以下方式放置待鍍工件中央圓筒13鏤空形成一個個截面為矩形的開孔130，在開孔130內設有夾持裝置 用于固持待鍍工件。為簡化起見，將待鍍工件的被鍍面看作是該開孔130所在的弧面，并進 一步將該弧面近似為平面。外圓筒11具有一個靠近該中央圓筒13的圓筒形內壁112，該內壁112與中央圓筒 13之間設有外靶材30。外靶材30包括第一靶材301，第二靶材302和第三靶材303。各個 靶材既可以與該外圓筒11相連，也可以相互獨立。第一靶材301、第二靶材302、第三靶材303均具有一個濺鍍面，每個濺鍍面朝向至 少一個開孔130。例如，在本實施例中，濺鍍面為矩形，其朝向沿中心軸I方向依次排列的三 個開孔130，用于為此三個開孔130內的待鍍工件鍍膜。和第一靶材301相對的開孔130所在平面與第一靶材301的濺鍍面相交成0角， 優(yōu)選地，9大于等于5度且小于等于10度。第一靶材301的垂線II指向開孔130的左側 或右側，因此第一靶材301對待鍍工件的左側或右側所鍍膜層較厚。和第二靶材302相對的開孔130所在平面與第二靶材302的濺鍍面相交成0角， 優(yōu)選地，0大于等于5度且小于等于10度。第二靶材302的垂線III指向開孔130的上 側或下側，因此第二靶材302對待鍍工件的上側或下側所鍍膜層較厚。和第三靶材303相對的開孔130所在平面與第三靶材303的濺鍍面平行，即，與傳 統(tǒng)的靶材設置方式一致。設置第三靶材303主要是對待鍍工件的中央部位進行鍍膜。也可 以根據(jù)實際情況免去此位置上的靶材。外靶材30的具體數(shù)目、各個靶材具體方位及其與待鍍工件的相交角度需根據(jù)實際情況設置，例如，除了設置三個靶材，還可設置兩個四個五個甚至多個，以使得最終待鍍 工件的邊緣部位的膜層厚度不小于中央部位的厚度，增強產品的耐磨性、耐用性。由于產品的形狀不同，有些情況下只需對工件某一個部位的膜層加厚，此時只需 要設置一個與開孔平面相交的濺鍍面即可達到此目的。進一步地，如果有必要對待鍍工件朝向中央圓筒13內部的一邊鍍膜，則至少包括 位于中央圓筒13內部的內靶材20。優(yōu)選地，在中央圓筒13內部設置內支架12。內支架12包括位于頂端的環(huán)體121， 內靶材20可通過與環(huán)體121相連以固定其位置。內靶材20包括第一靶材201、第二靶材 202、第三靶材203，該內靶材20沿該環(huán)體121的圓周方向大致等間距分布。第一靶材201、第二靶材202、第三靶材203的設置特點可分別參見前述的第一靶 材301、第二靶材302、第三靶材303的設置。優(yōu)選地，一個內靶材和一個外靶材組成一對， 用于從內外兩個方向向開孔130內的待鍍工件鍍膜，提高鍍膜效率。內支架12也可以是一個如外圓筒11 一樣的圓筒。該濺鍍裝置還設有驅動系統(tǒng)(圖未示)，該驅動系統(tǒng)主要用于驅動該中央圓筒13 相對外圓筒11和內支架12平穩(wěn)轉動。考慮到整個濺鍍過程中可能需要對待鍍工件進行冷 卻處理或因其他原因不可連續(xù)濺鍍，所以，優(yōu)選地，該驅動系統(tǒng)采用步進馬達，例如將該中 央圓筒13連接到齒輪，通過齒輪連接到一個或多個步進馬達，該驅動系統(tǒng)可設置在該外圓 筒11的底部110。當該中央圓筒13轉動時，該外圓筒11、內支架12均相對靜止。使中央圓筒13轉動，當其中一批待鍍工件轉動至一對靶材之間時，按照濺鍍步驟 進行鍍膜。考慮到待鍍工件可能不耐高溫，優(yōu)選地，濺鍍裝置10的一對靶材和另外一對靶 材之間沿弧面相隔較遠，如此可以使待鍍工件在兩對靶材之間有足夠的時間降溫，或者設 置冷卻裝置為待鍍工件降溫，減少工件變形或因為高溫而產生的內應力問題。在本實施例中，濺鍍裝置10的內外靶材和位于該中央圓筒11的待鍍工件的位置 不是正對、而是傾斜相對的。在這種情況下，內外靶材被激發(fā)出的粒子并非直接濺鍍到待鍍 工件的中央?yún)^(qū)域，而是偏向待鍍工件的邊緣區(qū)域，而且，由于內外靶材之間的位置關系可以 設置成平行或不平行狀態(tài)，而且一個濺鍍裝置可根據(jù)待鍍工件的形狀而設置多組靶材，因 此，最終可以保證每個待鍍工件實現(xiàn)全方位均勻鍍膜甚至是對邊緣部位的膜層加厚處理， 從而得到的產品外殼將不會出現(xiàn)耐磨程度不一、邊緣膜層容易剝落的狀況。本發(fā)明優(yōu)選地將內外靶材的濺鍍面和與之傾斜相對的開孔所在平面的相交角度 設置為5度到10度，主要是因為如果小于5度，則鍍膜效果沒有變化；若超過10度，則整個 密閉空間需要相應變大，整個濺鍍裝置的體積將大大增加，增加不必要的生產成本。而在將 來的實際生產中，根據(jù)待鍍工件結構的不同或者復雜程度的增加，更大的傾斜角度甚至更 小的傾斜角度也會有可能實現(xiàn)對待鍍工件的全方位均勻鍍膜。另外，由于靶材的濺鍍面與開孔相距較近，所以濺鍍所需功率較小，對靶材的消耗 也降低。需要說明的是，各組靶材的材料可以不同，因為考慮到待鍍工件可能不止鍍一層 膜。但是，優(yōu)選地，選用相同的靶材對待鍍工件進行鍍膜可以保證待鍍工件的每個角落都鍍 膜均勻。正如本領域技術人員所知，靶材的形狀可以是圓形、平板狀、三角形、環(huán)形、圓錐形等，其設置方式并不一定是本實施例所示，尤其是內靶材20的設置方式，可以將本實施例 所示的內靶材20設計成與待鍍工件所在平面相交的托架，例如矩形托架，在該矩形托架上 設置靶材，這樣，即可不受限于本實施例所示的矩形靶材，可在托架上設置適合的靶材。另外，內支架12上的內靶材20可以與外圓筒11的底部相連，當內支架12與外圓 筒11的頂部固定連接時，內靶材20可以懸空，不必和外圓筒11的底部110相連。其他使得內外靶材的濺鍍面與開孔所在平面相交的方式均屬于本發(fā)明精神范圍 內的實施方式?？梢岳斫猓景l(fā)明每個實施例所提到的靶材均可以根據(jù)需要更換為用于承托靶材 的托架。此外，本領域技術人員都知道，該濺鍍裝置還設有工件送入或取出裝置用于裝卸 待鍍工件，以及抽真空系統(tǒng)，例如常見的抽真空泵，用于給整個密閉空間抽真空。
權利要求
一種濺鍍裝置，其特征在于包括第一筒狀物和第二筒狀物，該第二筒狀物位于該第一筒狀物內，該第二筒狀物設有若干開孔，每個開孔用于放置待鍍工件，該第二筒狀物可相對該第一筒狀物轉動，該第一筒狀物和該第二筒狀物之間設有若干第一靶材，每個第一靶材具有一個第一濺鍍面，每個第一濺鍍面朝向至少一個開孔，至少一個第一濺鍍面和該至少一個開孔所在平面相交。
2.如權利要求1所述的濺鍍裝置，其特征在于相交角度大于等于5度且小于等于10度。
3.如權利要求1所述的濺鍍裝置，其特征在于該若干第一靶材沿該第一筒狀物圓周 方向等距分布。
4.如權利要求1所述的濺鍍裝置，其特征在于該若干第一靶材與該第一筒狀物相連。
5.如權利要求1所述的濺鍍裝置，其特征在于進一步包括若干第二靶材，該若干第二 靶材設于該第二筒狀物內，每個第二靶材具有一個第二濺鍍面，每個第二濺鍍面朝向至少 一個開孔，至少一個第二濺鍍面和該至少一個開孔所在平面相交。
6.如權利要求5所述的濺鍍裝置，其特征在于該至少一個第二濺鍍面和該至少一個 開孔所在平面的相交角度大于等于5度且小于等于10度。
7.如權利要求5所述的濺鍍裝置，其特征在于進一步包括內支架，該內支架設于該第 二筒狀物內，用于固定該若干第二靶材。
8.如權利要求5所述的濺鍍裝置，其特征在于該若干第一靶材和該若干第二靶材在 位置上一一對應。
全文摘要
本發(fā)明提供一種濺鍍裝置，包括第一筒狀物和第二筒狀物，該第二筒狀物位于該第一筒狀物內，該第二筒狀物設有若干開孔，每個開孔用于放置待鍍工件，該第二筒狀物可相對該第一筒狀物轉動，該第一筒狀物和該第二筒狀物之間設有若干第一靶材，每個第一靶材具有一個第一濺鍍面，每個第一濺鍍面朝向至少一個開孔，至少一個第一濺鍍面和該至少一個開孔所在平面相交。本發(fā)明提供的濺鍍裝置可對置于開孔內的待鍍工件進行全方位鍍膜，尤其可增厚待鍍工件邊緣部位的膜層厚度。
文檔編號C23C14/56GK101845613SQ20091030110
公開日2010年9月29日 申請日期2009年3月25日 優(yōu)先權日2009年3月25日
發(fā)明者顏士杰 申請人: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