CN210085559U - 一种刻蚀阳极屏蔽绝缘装置 - Google Patents
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Abstract
一种刻蚀阳极屏蔽绝缘装置，包括真空室、弧源、转架、阳极屏蔽罩及挡板；所述弧源正电子端接刻蚀阳极上，所述弧源负电子端接弧靶阴极接线柱上，以此构成弧光放电阴阳极回路；所述阳极屏蔽罩设置在所述刻蚀阳极背部及侧面；所述挡板设置在弧靶阴极前并正对于所述刻蚀阳极的一侧上，所述弧靶阴极为复数个，所述挡板对应所述弧靶阴极也为复数个；所述阳极屏蔽罩位于所述挡板与所述刻蚀阳极之间；所述转架设置在所述真空室内；所述转架上设置待镀产品工位。本实用新型结构简单、可拆卸，且屏蔽效果好。能有效提高对基材刻蚀和离子注入效果。
Description
技术领域
本实用新型属于真空镀膜技术领域，涉及一种刻蚀阳极屏蔽绝缘装置。
背景技术
物理气相沉积（PVD）是将原子或分子从气相中沉积到基体表面，包括蒸镀、溅射沉积、离子镀、脉冲激光沉积和扩散涂覆等工艺。切削刀具、模具、耐磨损零件等经物理气相沉积硬质涂层后，有效提高了其表面硬度、复合韧性、耐磨损性和化学稳定性能等，大幅度提高了工件的使用寿命。电弧离子镀技术是结合了蒸发与溅射技术而发展的一种PVD技术。在真空室内，金属靶材蒸发在气体放电中进行，通过碰撞和电子撞击形成气体和金属离子，这些离子在电场中被加速飞向衬底并形成涂层。如果在薄膜或涂层的形成过程中通入活性气体（如N2、O2等），则会发生化学反应并得到各种化合物薄膜或涂层。电弧离子镀的主要优点在于靶材的离化率高，所制备的薄膜或涂层沉积速率快，并且薄膜或涂层结构致密。基于以上优点，工业界已广泛采用电弧离子镀技术用于硬质耐磨、抗高温氧化以及改性薄膜或涂层的制备。
PVD技术在制备涂层的过程中需要对待镀工件进行表面清洗（刻蚀），以期提高涂层的表面结合力，现有的待镀工件表面清洗（刻蚀）的主要方法包括：辉光放电及弧光放电。其中辉光放电包括等离子体辉光放电及离子源辉光放电，等离子体辉光放电是通过利用转架上施加大的负电压（300-1000v）在一定真空度（1-10pa）下利用辉光放电对待镀工件进行惰性气体阳离子（Ar+）的轰击，实现待镀工件的表面清洗，等离子辉光放电清洗主要是通过利用常规的辉光放电来实现等离子体对工件的刻蚀，因此其等离子体束流很小（0-1A），清洗需要很长时间，同时其放电过程中稳定性较差，施加高电压容易造成转架上的工件打火，造成工件的损伤；离子源辉光放电主要是通过利用外置的离子源（潘宁离子源、阳极层离子源）在一定条件下产生辉光放电，释放出大量阳离子，从而对工件进行阳离子刻蚀，相对于常规的辉光放电等离子清洗，离子源辉光清洗具有很高的稳定性，但其等离子体束流提升不大（0-2A），工件达到一个很好的清洗效果，需要的时间也很长；弧光放电主要是通过利用电弧离子镀放电并在转架上施加高（负）偏压（400-800V），利用弧光放电中的金属阳离子对工件表面进行刻蚀清洗，虽然弧光放电清洗有很高的离子束流，但是弧光放电中的大颗粒、高能金属阳离子对工件，特别是带有刃口的刀具在刻蚀清洗过程中，钝化刃口，降低了刃口的锋利程度，对刀具涂层的切削性能提高起到相反的作用。
发明内容
为克服上述现有技术中的不足，本实用新型目的在于提供一种刻蚀阳极屏蔽绝缘装置。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种刻蚀阳极屏蔽绝缘装置，包括真空室、弧源、转架、阳极屏蔽罩及挡板；所述弧源正电子端接刻蚀阳极上，所述弧源负电子端接弧靶阴极接线柱上，以此构成弧光放电阴阳极回路；所述阳极屏蔽罩设置在所述刻蚀阳极前背部及侧面；所述挡板设置在弧靶阴极前并正对于所述刻蚀阳极的一侧上，所述弧靶阴极为复数个，所述挡板对应所述弧靶阴极也为复数个；所述阳极屏蔽罩位于所述挡板与所述刻蚀阳极之间；所述转架设置在所述真空室内；所述转架上设置待镀产品工位。
上述方案中，有关内容解释如下：
1、上述方案中，所述弧源正电子端为具有冷却水道的阳极，所述冷却水道包括相连通的冷却水进水管和冷却水出水管。
2、上述方案中，所述冷却水道与所述刻蚀阳极之间设有密封圈。
3、上述方案中，所述弧源为柱状弧源或平面弧源，平面弧源沿真空室高度方向每组弧源由2-4个弧源组成。
4、上述方案中，所述挡板的尺寸大于所述弧靶阴极的尺寸。
5、上述方案中，所述真空室的外壳底部设有冷却水盖板。
6、上述方案中，所述刻蚀阳极为铜阳极或不锈钢阳极。
7、上述方案中，还包括绝缘套和绝缘垫，所述绝缘套和绝缘垫设置在方法兰板和壳体之间。
8、上述方案中，刻蚀阳极是指电弧离子镀放电过程中，弧电源负电端子接在弧源阴极接线柱上，弧电源正电端子接在刻蚀阳极上，这样弧光放电阴阳极就可以形成回路，同时电子在往阳极行进的过程中，会与真空腔室内的粒子（氩气）发生碰撞，进一步离化氩气，同时装有待镀工件的转架上施加负电，氩离子在电场的作用下，轰击转架，从而实现对转架上的待镀产品进行等离子体清洗。
阳极放置在弧源前方，如果不对阳极正对阴极面进行遮挡（
遮挡的板电位悬浮），电子在电场的作用下会直接跑到背面，这样就不能实现拉长电子运动行程，为防止金属离子从刻蚀***中溢出，需要在弧靶阴极前装配有挡板。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：
本实用新型结构简单、成本低、使用方便，可拆卸，且屏蔽效果好。能有效提高对基材刻蚀和离子注入效果，显著提高后续制备的硬质防护涂层与基材的结合力，可用于刀具、模具、机械零部件等表面制备硬质防护薄膜和涂层领域。
附图说明
图1为本实用新型立体结构示意图；
图2为本实用新型中截面结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
实施例：
如图1至图2所示，一种刻蚀阳极屏蔽绝缘装置，包括真空室1、弧源（图中未示出）、转架（图中未示出）、阳极屏蔽罩4及挡板5；所述弧源正电子端（图中未示出）接刻蚀阳极7上，所述弧源负电子端（图中未示出）接弧靶阴极2接线柱上，以此构成弧光放电阴阳极回路；所述阳极屏蔽罩4设置在所述刻蚀阳极7背部及侧面；所述挡板5设置在弧靶阴极2前并正对于所述刻蚀阳极7的一侧上，所述弧靶阴极2为复数个，所述挡板5对应所述弧靶阴极2也为复数个；所述阳极屏蔽罩4位于所述挡板5与所述刻蚀阳极7之间；所述转架设置在所述真空室1内；所述转架上设置待镀产品工位。
所述弧源正电子端为具有冷却水道的阳极，所述冷却水道包括相连通的冷却水进水管3和冷却水出水管6。
所述冷却水道与所述刻蚀阳极7之间设有密封圈8。
所述弧源为柱状弧源或平面弧源，平面弧源沿真空室高度方向每组弧源由2-4个弧源组成。
所述挡板5的尺寸大于所述弧靶阴极2的尺寸。
所述真空室1的外壳底部设有冷却水盖板9。
所述刻蚀阳极7为铜阳极或不锈钢阳极。
还包括绝缘套10和绝缘垫11，所述绝缘套10和绝缘垫11设置在方法兰板12和壳体之间。
刻蚀阳极是指电弧离子镀放电过程中，弧电源负电端子接在弧源阴极接线柱上，弧电源正电端子接在刻蚀阳极上，这样弧光放电阴阳极就可以形成回路，同时电子在往阳极行进的过程中，会与真空腔室内的粒子（氩气）发生碰撞，进一步离化氩气，同时装有待镀工件的转架上施加负电，氩离子在电场的作用下，轰击转架，从而实现对转架上的待镀产品进行等离子体清洗。
阳极放置在弧源前方，如果不对阳极正对阴极面进行遮挡（遮挡的板电位悬浮），电子在电场的作用下会直接跑到背面，这样就不能实现拉长电子运动行程，为防止金属离子从刻蚀***中溢出，需要在弧靶阴极前装配有挡板。
本实用新型结构简单、成本低、使用方便，可拆卸，且屏蔽效果好。能有效提高对基材刻蚀和离子注入效果，显著提高后续制备的硬质防护涂层与基材的结合力，可用于刀具、模具、机械零部件等表面制备硬质防护薄膜和涂层领域。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种刻蚀阳极屏蔽绝缘装置，其特征在于：包括真空室、弧源、转架、阳极屏蔽罩及挡板；所述弧源正电子端接刻蚀阳极上，所述弧源负电子端接弧靶阴极接线柱上，以此构成弧光放电阴阳极回路；所述阳极屏蔽罩设置在所述刻蚀阳极背部及侧面；所述挡板设置在弧靶阴极前并正对于所述刻蚀阳极的一侧上，所述弧靶阴极为复数个，所述挡板对应所述弧靶阴极也为复数个；所述阳极屏蔽罩位于所述挡板与所述刻蚀阳极之间；所述转架设置在所述真空室内；所述转架上设置待镀产品工位。
2.根据权利要求1所述的刻蚀阳极屏蔽绝缘装置，其特征在于：所述弧源正电子端为具有冷却水道的阳极，所述冷却水道包括相连通的冷却水进水管和冷却水出水管。
3.根据权利要求2所述的刻蚀阳极屏蔽绝缘装置，其特征在于：所述冷却水道与所述刻蚀阳极之间设有密封圈。
4.根据权利要求1所述的刻蚀阳极屏蔽绝缘装置，其特征在于：所述弧源为柱状弧源或平面弧源，平面弧源沿真空室高度方向每组弧源由2-4个弧源组成。
5.根据权利要求1所述的刻蚀阳极屏蔽绝缘装置，其特征在于：所述挡板的尺寸大于所述弧靶阴极的尺寸。
6.根据权利要求1所述的刻蚀阳极屏蔽绝缘装置，其特征在于：所述真空室的外壳底部设有冷却水盖板。
7.根据权利要求1所述的刻蚀阳极屏蔽绝缘装置，其特征在于：所述刻蚀阳极为铜阳极或不锈钢阳极。
8.根据权利要求1所述的刻蚀阳极屏蔽绝缘装置，其特征在于：还包括绝缘套和绝缘垫，所述绝缘套和绝缘垫设置在方法兰板和壳体之间。
Priority Applications (1)
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| CN201920224626.9U CN210085559U (zh) | 2019-02-22 | 2019-02-22 | 一种刻蚀阳极屏蔽绝缘装置 |
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Publications (1)
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| CN (1) | CN210085559U (zh) |
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