CN114072539B - 镀膜设备和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一镀膜设备和应用，以供在待镀膜工件的表面镀膜，所述镀膜设备包括一电极装置和一反应腔体，其中所述反应腔体具有一反应腔、连通所述反应腔的至少一进料口和至少一抽气口，其中所述进料口位于所述反应腔体的靠近中间位置，其中所述抽气口位于所述反应腔体的侧面位置，其中所述电极装置在所述反应腔内放电，以供在该待镀膜工件的表面镀膜。

Description

镀膜设备和应用

技术领域

本发明涉及到镀膜领域，特别涉及到镀膜设备和应用。

背景技术

涂层能够对于材料表面进行防护，可以赋予材料良好的物理、化学耐久性。部分涂层比如说聚合物涂层具有一定的防腐蚀性能，其在电子电器、电路板等电子元器件表面形成保护膜层，可以有效地保护电路在腐蚀环境下免遭侵蚀、破坏，从而提高电子元器件的可靠性。

一种典型的镀膜设备具有一反应腔、连通于该反应腔的一进料口和一抽气口，在镀膜过程中，需要将一个或多个待镀膜工件放置在该反应腔内，然后从该进料口通入反应气体。反应气体在等离子体的作用下在该待镀膜工件表面进行化学气相沉积形成涂层。在这个过程中，需要持续地抽真空以使得反应材料在工件表面不断反应产生的尾气可从抽气口被移出，从而维持稳定的镀膜压力条件。

传统的镀膜设备的该进料口位于该反应腔的侧面位置，该抽气口位于反应腔的中间位置，在镀膜过程中，反应气体的流动方向为从该反应腔的侧面至中间位置，反应气体浓度沿气体流动方向逐渐降低，易造成越靠近该反应腔的中间位置，该待镀膜工件的表面的涂层厚度越薄或不合格的情况出现。进一步地，该镀膜设备包括被设置于该反应腔的一支架，多个该待镀膜工件被支撑于该支架，为满足使用的方便性，例如可旋转或可拆装的支架结构，该支架沿该反应腔的中间位置对称布置，且与该反应腔的侧壁之间预留一定的避让空间，由于该进料口也位于该反应腔的侧壁，反应气体需经该避让空间后扩散至被安装于该反应腔支架的该待镀膜工件，大量的反应气体聚集在该避让空间，易导致该待镀膜工件的表面的涂层厚度不达标，甚至靠近中间位置的该待镀膜工件的表面未形成涂层的现象。

另外，现有的一种典型的镀膜设备还包括设置在该反应腔内的一等离子体激发场，其中该待镀膜工件与该进料口分别位于该等离子体激发场的两侧，其中进料口通入反应气体经过该激发场发生放电，然后沉积于该激发场相反侧的该待镀膜工件的表面，以形成薄膜。由此可见，单体需完全穿过该激发场后才能够沉积于该待镀膜工件的表面，而在穿过过程中，该激发场易使大量的单体长时间或过度分解，破坏了单体的结构完整性，降低薄膜质量。

发明内容

本发明的一优势在于提供一镀膜设备和应用，其中反应气体能够自所述镀膜设备的一反应腔的靠近中间位置向周围均匀扩散，增加所述反应腔内的反应气体浓度的均一性，提高在至少一待镀膜工件的表面形成的膜层的均一性。

本发明的另一优势在于提供一镀膜设备和应用，其中通过一可运动支架在所述反应腔内移动，以起到搅拌分散到所述反应腔中的反应气体，以增加在所述基材表面上形成的聚合物膜层的均匀性。

本发明的另一优势在于提供一种镀膜设备及其应用，其能够避免镀膜过程中因反应气体单体的过度分解而导致薄膜性能不良等问题，从而提高镀膜质量。

本发明的另一个优势在于提供一种镀膜设备及镀膜方法，其中在一些实施例中，待镀膜的所述待镀膜工件被适于放置于用于将所述反应气体引入到所述反应腔中的所述进料口和用于激发所述反应气体的一电极装置之间，因此减少了膜层形成材料的过度分解。

本发明的另一个优势在于提供一种镀膜设备及其镀膜方法，其中所制备的涂层或薄膜中的单体分子结构较为完整，且分子结构中的分支和交联比例能够被预设调整，以制备性能良好的涂层或薄膜。

本发明的另一优势在于提供一镀膜设备和应用，其中所述镀膜设备结构简单，使用方便，成本较低。

根据本发明的一方面，本发明提供一镀膜设备，以供在待镀膜工件的表面镀膜，包括：

一电极装置；和

一反应腔体，其中所述反应腔体具有一反应腔、连通于所述反应腔的至少一进料口，其中所述进料口位于所述反应腔体的靠近中间位置，以向所述反应腔内通入反应气体，其中所述电极装置在所述反应腔内放电，以供在该待镀膜工件的表面镀膜。

在本发明的一些实施例中，所述反应腔体还具有至少一抽气口，其位于邻近所述反应腔体的内表面的位置。

在本发明的一些实施例中，进一步包括至少一进气柱，其中所述进气柱被容纳于所述反应腔，其中所述进气柱具有一进气腔和多个位于其侧面的出气孔，其中所述进料口连通所述进气腔。

在本发明的一些实施例中，所述电极装置包括至少一电极，其中所述电极位于所述进气柱的外侧。

在本发明的一些实施例中，所述电极具有多个通孔，其中所述通孔对应于所述出气孔。

在本发明的一些实施例中，至少部分所述进气柱由导电材料制成，其中所述电极朝向所述进气柱放电。

在本发明的一些实施例中，所述电极装置进一步包括至少一导电板，其中所述导电板被安装于所述进气柱，其中所述电极朝向所述导电板放电。

在本发明的一些实施例中，所述导电板具有多个对应于所述出气孔的气孔。

在本发明的一些实施例中，所述电极是运动电极，其相对于所述反应腔体可运动地设置在所述反应腔体内。

在本发明的一些实施例中，进一步包括一可运动支架，所述可运动支架相对于所述反应腔体可运动地设置在所述反应腔体内，其中该待镀膜工件适于被保持于所述可运动支架随着所述可运动支架运动，所述电极被安装于所述可运动支架。

在本发明的一些实施例中，两个所述进料口对称地位于所述反应腔的上下两侧，其中所述进气柱的所述进气腔的上下两端分别连通两个所述进料口。

在本发明的一些实施例中，远离所述进料口的所述出气孔的孔径逐渐增大。

在本发明的一些实施例中，远离所述进料口的所述出气孔的数量逐渐增多。

在本发明的一些实施例中，其中所述抽气口位于所述反应腔的其中一侧。

在本发明的一些实施例中，进一步包括至少一支架，其中所述支架被可旋转地容纳于所述反应腔，以供支撑该待镀膜工件在所述反应腔内旋转。

在本发明的一些实施例中，其中所述支架绕所述进气柱旋转。

在本发明的一些实施例中，其中多个所述抽气口分别位于所述反应腔的四周。

在本发明的一些实施例中，所述镀膜设备进一步包括至少一支架，其中所述支架被固定地或可旋转地容纳于所述反应腔，以供支撑该待镀膜工件。

在本发明的一些实施例中，所述镀膜设备进一步包括进料装置，其中所述进料装置连通所述进料口，以供向所述反应腔内充入反应气体。

在本发明的一些实施例中，所述镀膜设备进一步包括抽气装置，其中所述抽气装置连通所述抽气口，以供维持所述反应腔处于预设的负压环境。

在本发明的一些实施例中，所述电极装置被设置于所述反应腔内的靠近侧壁位置，并形成等离子体环境，以供待镀膜工件适于被放置于所述进气柱和所述电极装置之间。

在本发明的一些实施例中，所述镀膜设备进一步包括一支架，其中所述支架被安装于所述电极装置与所述进气柱之间，其中所述支架为可运动支架，所述支架用于支撑待镀膜工件往复地进出所述等离子体环境。

根据本发明的另一方面，本发明提供一镀膜方法，包括：

沿至少一进料口向一镀膜设备的一反应腔体的反应腔充入反应气体，其中所述进料口位于所述反应腔体的靠近中间位置；

从位于所述反应腔的侧面位置的至少一抽气口抽出所述反应腔内的气体，以维持所述反应腔处于预设的负压环境；以及

在所述反应腔内放电。

附图说明

图1是根据本发明的一较佳实施例的镀膜设备的示意图。

图2A是根据本发明的上述较佳实施例的镀膜设备的一种实施方式的部分剖面示意图。

图2B是根据本发明的上述较佳实施例的镀膜设备的进气柱的一种可选结构的示意图。

图3A是根据本发明的上述较佳实施例的镀膜设备的一种实施方式的部分剖面示意图。

图3B是根据本发明的上述较佳实施例的镀膜设备的进气柱的一种可选结构的示意图。

图4是根据本发明的上述较佳实施例的镀膜设备的一种实施方式的平面示意图。

图5是根据本发明的上述较佳实施例的镀膜设备的一种实施方式的平面示意图。

图6是根据本发明的上述较佳实施例的镀膜设备的一种实施方式的电极装置的放电示意图。

图7是根据本发明的上述较佳实施例的镀膜设备的一种实施方式的电极装置的放电示意图。

图8是根据本发明的上述较佳实施例的镀膜设备的立体示意图。

图9是根据本发明的上述较佳实施例的镀膜设备的一种变形结构的示意图。

图10是根据本发明的上述较佳实施例的镀膜设备的一种变形结构的部分剖面示意图。

图11是根据本发明的上述较佳实施例的镀膜设备的一种变形结构的示意图。

图12是根据本发明的上述较佳实施例的镀膜设备的一种变形结构的示意图。

图13是根据本发明的上述较佳实施例的一种变形实施例的镀膜设备的支架带动待镀膜工件做旋转运动的示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参考附图1至图12所示，是根据本发明的一较佳实施例的一镀膜设备被分别阐明。参考附图1，是所述镀膜设备的一应用示意图。

所述镀膜设备可用于在待镀膜工件的表面进行镀膜，在待镀膜工件的表面制备至少一层涂层，以对待镀膜工件的表面起到保护作用，或赋予待镀膜工件的表面物理或化学性能等。

如图1和图4所示，所述镀膜设备包括一反应腔体10和一电极装置20，其中待镀膜工件被容置于所述反应腔体10，其中所述反应腔体10可被通入反应气体，所述反应气体包括但不限于用于镀膜的反应原料或等离子体源气体等。所述电极装置20用于在所述反应腔体10内进行放电，可在所述反应腔体10内形成等离子体环境，以供在待镀膜工件的表面镀膜。

如图1所示，所述反应腔体10具有一反应腔11、连通所述反应腔11的至少一进料口12和至少一抽气口13，其中所述进料口12位于所述反应腔体10的靠近中间位置101，其中所述抽气口13位于所述反应腔体10的侧面位置102，即所述抽气口13位于邻近所述反应腔体10的内表面的位置。所述进料口12用于向所述反应腔11内通入反应气体，所述抽气口13用于抽出所述反应腔11内的气体。

也就是说，在镀膜过程中，反应气体沿所述进料口12通入所述反应腔11，从所述抽气口13排出所述反应腔11，在所述反应腔11内气体的流动方向为自所述进料口12至所述抽气口13，即气体的流动方向为自所述反应腔11的靠近中间位置101至侧面位置102。

在本实施例中，所述反应腔体10的靠近中间位置101被定义为所述反应腔体10的以一侧中心为圆心的预设半径范围的位置。优选地，所述反应腔体10为正方体、长方体、椭圆球体或球体结构等，所述反应腔体10的靠近中间位置101为所述反应腔体10的以上侧或下侧中心为圆心的预设半径范围的位置。也就是说，所述进料口11位于所述反应腔体10的上侧或下侧的靠近中心的位置，优选地位于所述反应腔体10的上侧中心或下侧中心位置。所述反应腔体10的侧面位置102被定义为所述反应腔体10的侧面的任一位置，也就是说，所述抽气口13位于所述反应腔体10的侧面的任一位置，在此不受限制。

待镀膜工件被容置于所述反应腔11内，所述镀膜设备的所述进料口12位于所述反应腔10的靠近中间位置101，而非所述反应腔10的侧面位置102，以提高位于所述反应腔10的靠近中间位置101的反应气体浓度，防止靠近所述反应腔10的中间位置的待镀膜工件的表面的涂层较薄或不合格的情况出现。

如图2A、2B所示，进一步地，所述镀膜设备包括至少一进气柱30，其中所述进气柱30被容纳于所述反应腔11，其中所述进气柱30具有一进气腔31和多个位于其侧面的出气孔32，其中所述进料口12连通所述进气腔31。所述进气柱30优选为中空的柱形结构，以形成所述进气腔31，所述出气孔32连通所述进气腔31和所述反应腔11。反应气体由所述进料口12通入所述进气腔31，然后沿各所述出气孔32扩散至所述反应腔11内，有利于促使反应气体相对均匀地扩散至所述反应腔11内，以提高镀膜均匀性。优选地，所述进气柱30为镂空或中空的圆柱形结构或方柱形结构等。

在本实施例中，所述进气柱30竖直设置于所述反应腔11的靠近中间位置如靠近中心轴位置，且所述进气柱30的端部与所述进料口12恰好相连通，可选为密封连通。可以理解的是，在一可选实施例中，所述进料口12为一个，其中所述进气柱30的对应所述进料口12的一端与所述进料口12相连通。在另一可选实施例中，所述进料口12为两个，分别对称地位于所述反应腔体10的上下两侧的靠近中间位置101，所述进气柱30的上下两端分别与对应的所述进料口12相连通，可实现两侧同时进气，提高进气效率。

可选地，如图2A、2B、3A以及3B所示，远离所述进料口12的所述出气孔32的孔径逐渐增大或数量逐渐增多。换句话说，自所述进料口12沿所述进气柱30的轴向方向的所述出气孔32的孔径逐渐增大或数量逐渐增多。反应气体从所述进料口12进入所述进气腔31后，并沿所述进气腔31轴向扩散的方向上，所述出气孔32的孔径逐渐增大或数量逐渐增多，以提高远离所述进料口12的位置的所述出气孔32的单位出气量，有利于促使所述进气柱30的侧面所有位置的出气孔32的单位出气量相对均匀，即有利于促使沿所述进气柱30的轴向方向上的各个位置的所述进气孔32扩散至所述反应腔11的反应气体量相对均匀，从而提高镀膜均匀性。熟知本领域的技术人员可知，所述进气柱30的所述出气孔32的孔径、形状、数量以及排布均可以根据实际镀膜需求而做出相应的设置，在此仅作举例。

如图9和图10所示，所述进料口12为两个，且分别连通所述进气柱30的两端，其中远离所述进料口12的所述出气孔32的数量逐渐增多。也就是说，所述进气柱30的中间部分的所述出气孔32的数量多于两端的所述出气孔32的数量。

如图4至图7所示，所述电极装置20包括至少一电极21，其中所述电极21位于所述进气柱30的外侧，其中所述电极21用于在所述反应腔11内放电。换句话说，所述电极21能够放电。比如说，所述电极21为阴极，所述反应腔体10可以由金属材料制成，以作为阳极，例如所述反应腔体10接地，从而在所述反应腔11内放电。

在本实施例中，至少部分所述进气柱30由导电材料制成，其中所述进气柱30作为阳极，所述电极21朝向所述进气柱30放电。优选地，所述进气柱30接地，所述电极21与所述进气柱30之间具有预设的放电间距。

在一可选实施例中，所述电极装置20进一步包括至少一导电板22，由导电材料制成，其中所述导电板22被安装于所述进气柱20，其中所述电极21朝向所述导电板22放电，所述电极21与所述导电板22之间具有预设的放电间距。所述电极21可以由支架支撑，或者所述电极21也被安装于所述进气柱20。

值得一提的是，所述导电板22具有一导电面，其中所述电极21对应于所述导电面并进行放电。可以理解的是，可以无需设置所述导电板22，由至少部分导电材料制成的所述进气柱30提供所述导电面，以供所述电极21进行放电。

优选地，如图6所示，所述电极21具有多个通孔211，其中所述通孔211对应于所述进气柱30的所述出气孔32，以提高反应气体扩散的均匀性，以提高镀膜均匀性。也就是说，部分的反应气体可以沿所述通孔211穿过所述电极21。可以理解的是，所述通孔211的数量、孔径、形状以及排布均可以根据实际镀膜需求而预设。

进一步地，如图7所示，所述导电板22具有多个对应于所述出气孔32的气孔221，其中所述气孔221允许反应气体穿过，避免了所述导电板22遮蔽所述出气孔32，从而提高反应气体扩散的均匀性。当然，所述气孔221的数量、孔径、形状以及排布均可以根据实际镀膜需求而预设。

在本实施例中，所述电极21被设置为四个，分别对称地布置在所述进气柱30的四周，所述导电板22也相应地设置为四个，分别与相应的所述电极21对应。

在一可选实施例中，所述电极21是运动电极，其相对于所述反应腔体10可运动地设置在所述反应腔体10内，以在所述镀膜设备的所述反应腔11内提供相对均匀的放电环境。

进一步地，如图4所示，所述镀膜设备包括一可运动支架40，其中所述可运动支架40相对于所述反应腔体10可运动地设置在所述反应腔体10内，其中待镀膜工件适于被保持于所述可运动支架40随着所述可运动支架40运动，所述电极21被安装于所述可运动支架40。例如，所述电极21能够随着所述可运动支架40一同转动，并且用于承载待镀膜工件的一载台在随着所述可运动支架40转动时还绕其中轴自转，从而所述镀膜设备的所述电极21与待镀膜工件之间产生的相对移动由所述载台自转引起，从而使所述电极21对这些待镀膜工件提供相对均匀的放电环境。

所述镀膜设备中的待镀膜工件可通过和所述电极21的相对运动使得待镀膜工件在镀膜过程中既可以处于相对的电极21内部又可以远离相对的电极21内部区域，避免等离子体仅依靠扩散而沉积在待镀膜工件表面导致沉积速度较慢。

所述电极21能够运动，这种运动电极不仅可使镀膜均匀，而且由于镀膜原料气体有的能够穿过放电区被充分电离，有的未穿过所述电极的放电区被不完全电离，这样不同电离形态的原料可以通过镀膜参数的调节得到更加丰富的镀膜结构和更稳定的镀膜质量。

所述电极21和所述可运动支架40之间的相对位置固定，所述镀膜设备的所述可运动支架40能够不干扰所述电极21的放电。

在本实施例中，如图8所示，所述抽气口13位于所述反应腔11的其中一侧。优选地，所述抽气口13为一个，其中所述抽气口13位于所述反应腔11的一侧的任意位置。进一步地，所述镀膜设备包括至少一支架50，其中所述支架50被可旋转地容纳于所述反应腔11，以供支撑待镀膜工件在所述反应腔11内旋转。例如，所述支架50为可在所述反应腔11内绕一轴线转动的支架，所述轴线优选地为所述反应腔体10的中轴线，从而带动待镀膜工件在所述反应腔11内旋转，有利于待镀膜工件镀膜的均匀性。也就是说，在镀膜过程中，在所述镀膜腔11内的气体流动方向为由所述进料口12至所述抽气口13，所述支架50带动各待镀膜工件在所述反应腔11内旋转，使各待镀膜工件依次穿过流动的反应气体，增加镀膜均匀性。可以理解的是，所述可运动支架40与所述支架50可以为同一个，即所述电极21可以被设置于所述支架50。所述可运动支架40与所述支架50也可以相互配合地安装在一起，或者相互分离，在此不受限制。

更进一步地，所述支架50绕所述进气柱30旋转，从而带动待镀膜工件绕所述进气柱30在所述反应腔11内旋转。换句话说，所述进气柱30位于所述轴线的位置。

值得一提的是，所述支架50支撑待镀膜工件围绕于所述进气柱30的四周，且所述支架50与所述进气柱30之间可以不需要预留间距，使得反应气体能够从所述进气柱30直接扩散至所述支架50所在的空间，因此，相对于传统的镀膜设备，本发明的所述镀膜设备在镀膜过程中，反应气体无需经过避让空间，即可从所述进气柱30直接扩散至待镀膜工件，保证了镀膜质量。

在一可选实施例中，多个所述抽气口13分别位于所述反应腔11的不同的侧面，使得所述反应腔11内能够形成多个不同方向的气体流动方向，以增加待镀膜工件的镀膜均匀性。例如，如图12所示，所述抽气口13为四个，分别位于所述反应腔11的四周，从而在所述反应腔11内形成自所述反应腔11的中间朝向所述反应腔11的四个侧面的四个气体流动方向，以增加所述反应腔11内的气体均匀性。可以理解的是，可以通过增设更多数量的抽气口和布置所述抽气口的位置，以调整反应气体的流动方向和数量，满足镀膜需求。

进一步地，所述支架50被固定地或可旋转地容纳于所述反应腔11。也就是说，在上述可选实施例中，所述支架50可以固定地设置于所述反应腔11内，由所述支架50支撑的待镀膜工件也相对地容纳于所述反应腔11内，由于所述反应腔11内的反应气体的流动方向的增多，增加了所述反应腔11内的反应气体的均匀性，使得所述反应腔11内的反应气体相对均匀地流过各待镀膜工件，从而增加镀膜均匀性。可以理解的是，为进一步地提高镀膜均匀性，所述支架50可旋转地容纳于所述反应腔11。

值得一提的是，如图11所示，所述进料口12可以设置为更多个，所述进气柱30相应地被设置为多个。多个所述进气柱30并列地设置于所述反应腔11内，且分别与对应的所述进料口12相连通。例如，所述进气柱30被设置为五个，其中一个所述进气柱30设置于所述反应腔11的中间，另外四个所述进气柱30对称地布置于中间的所述进气柱30的四周，且位于所述反应腔11的中间与侧壁之间，优选地为所述反应腔的四分之一的位置，即外围的四个进气柱30对称地设置于中间的所述进气柱30的四周。

更进一步地，所述支架50被设置为多个，各所述支架50设置于相应的所述进气柱30的外侧。例如，所述进气柱30为五个，所述支架50为四个，四个所述支架50分别设置于外围的四个所述进气柱30的外侧，四个所述支架50之间互不干扰，相互之间预留一定的避让空间。更进一步地，各所述支架50分别绕对应的所述进气柱30自转，以提高镀膜均匀性。可以理解的是，所述支架50为中空的结构，或者镂空的结构，以保证气体在所述反应腔11内流动，减少对气体流动的阻碍。或者，所述支架50与所述进气柱30的数量一致，各所述支架50分别设置于对应的所述进气柱30的外侧并绕其自转，各所述支架50之间具有一定的避让空间，防止影响其自转。

在本优选实施例的一个变形实施例中，待镀膜的所述待镀膜工件被适于放置于用于将所述反应气体引入到所述反应腔11中的所述进料口12和用于激发所述反应气体的所述电极装置20之间，因此减少了膜层形成材料的过度分解。如图13所示，所述进气柱30位于所述反应腔11的靠近中间位置101，并与所述进料口12相连通，即所述进料口12也连通于所述反应腔11的靠近中间位置101。所述电极装置20被设置于所述反应腔11的靠近侧壁位置，举例地，所述电极装置20通过一电极支架支撑于所述反应腔11的靠近侧壁位置，或者，所述电极装置20可以安装于所述反应腔11的侧壁，并不需要安装于一电极支架。在镀膜时，待镀膜工件被放置于所述反应腔11内的所述电极装置20与所述进气柱30之间的区域。

所述电极装置20通过对释放的等离子体源气体进行放电产生等离子体，并在其周围形成等离子体环境201。具体地，所述电极装置20的所述电极21被安装于所述反应腔11的靠近侧壁位置，并在所述反应腔11的靠近侧壁位置形成所述等离子环境201。所述靠近侧壁位置可以为所述反应腔11内的靠近侧壁的四周区域中的部分区域，或者所述靠近侧壁位置可以为所述反应腔11内的靠近侧壁的四周区域。

具体地，在镀膜时，反应气体沿所述进料口12充入所述进气柱30的所述进气腔31，并沿所述进气柱30的所述出气孔32散入所述反应腔11内，并首先地到达所述反应腔11内的放置所述待镀膜工件的区域，仅一部分所述反应气体受到所述电极装置20的激发，使所述反应气体分解，聚合并沉积在待镀膜工件的表面，以形成涂层。所述反应气体可以为单个分子的单体、低聚物或其组合物等，例如，低聚物可以为双聚合物等。在下述实施例的描述中，所述反应气体以气体单体或单体蒸汽为例进行说明。

在本发明中，由于所述待镀膜工件被适于放置于反应气体从所述进气柱30流向所述电极装置20形成的等离子体环境201的流动路径中，并且所述待镀膜工件和所述进气柱30之间的距离小于所述待镀膜工件和所述电极装置20之间的距离，不是所有的所述反应气体都被所述电极装置20激发，从而避免镀膜过程中因反应气体单体的过度分解而导致薄膜性能不良等问题，从而提高镀膜质量。

进一步地，所述支架50被设置于所述进气柱30与所述电极装置20之间，所述待镀膜工件适于被支撑于所述支架50，所述支架50为可运动支架，所述支架50可支撑所述待镀膜工件在所述电极装置20放电形成的所述等离子体环境201和所述进气柱30之间做往复运动。具体地，所述支架50为可运动支架，所述支架50在所述等离子体环境201和所述进气柱30之间做往返运动，在镀膜时，所述支架50往复地移动待镀膜工件可交替地靠近所述等离子体环境201或所述进气柱30的所述出气孔32。

可选地，所述支架50的运动方式可以为旋转、翻转或平移等，或者说，所述支架50被设置为可旋转结构、可翻转结构或可平移结构，以移动所述待镀膜工件进行旋转、翻转或者平移运动，在此不受限制。如图13所示，所述支架50为可旋转结构，其中所述支架50可带动待镀膜工件绕所述进气柱30在所述反应腔11内旋转，所述电极装置20在所述反应腔11内的靠近侧壁位置的其中一侧区域形成所述等离子体环境201，所述支架50带动所述待镀膜工件可旋转地交替地进出所述等离子体环境201。在镀膜过程中，所述支架50往复地进出所述电极装置20形成的所述等离子体环境201。当所述支架50靠近所述进气柱30的所述出气孔32时，气体单体或单体蒸汽在所述待镀膜工件的表面附着形成一薄层，即气体单体或单体蒸汽被吸附于所述待镀膜工件的表面。当所述支架50靠近所述等离子体环境201时，所述待镀膜工件表面附着的气体单体或单体蒸汽被所述等离子体活化。当所述支架50再次靠近所述进气柱30的所述出气孔32时，气体单体或单体蒸汽与所述待镀膜工件表面被活化的分子发生接枝或聚合，膜层生长变厚，以此不断地重复，直到所述基待镀膜工件表面制备预定厚度的薄膜或涂层。

本发明这个实施例中，其与现有技术的不同之处在于，现有技术是利用等离子体作用于空间的气体单体或单体蒸汽，其中气体单体或单体蒸汽分子完全暴露于等离子体中，在空间发生分解并生成各种聚合产物，再沉积在待镀膜工件表面制备薄膜或涂层，导致薄膜或涂层中的分子完整度低，薄膜或涂层的性能较差；而本变形实施例中，所述电极装置20产生的等离子体只作用于吸附于待镀膜工件表面的气体单体或单体蒸汽分子，再与未经等离子体作用的气体单体或单体蒸汽分子接枝或聚合生长，以制备薄膜或涂层，且分子完整度高，因此薄膜或涂层的性能更好。

另一方面，部分气体单体或单体蒸汽扩散到等离子体环境201，在等离子体环境201空间分解聚合并在待镀膜工件移动过来时沉积在其表面，构成涂层的一部分。这部分聚合产物具有较高程度的分支和交联结构。涂层中存在一定程度的分支和交联有利于提高聚合效率和涂层的稳定性。本发明可以通过调节待镀膜工件在所述进气柱30的所述出气孔32和所述等离子体环境201之间的移动速度和滞留时间，方便地控制涂层中的分支和交联比例，获得最佳的涂层特性。

值得一提的是，所述支架50的移动路径、移动速度、节奏、滞留时间、循环时间以及移动时间均能够被预设，以控制所制备的涂层中的分子间的分支与交联的比例，以保证性能，以适于制备所需的薄膜或涂层等。

在本实施例中，所述镀膜设备进一步包括进料装置60，其中所述进料装置60连通所述进料口，以供向所述反应腔11内充入反应气体。例如，所述反应气体直接来自于气体源或由液体原料汽化生成。所述进料装置60直接连接于所述镀膜腔体10，并通过所述进料口12与所述镀膜腔11相连通。

所述镀膜设备进一步包括抽气装置70，其中所述抽气装置70连通所述抽气口13，所述抽气装置70用于抽气，以供维持所述反应腔11处于预设的负压环境，所述抽气装置70被连接于所述镀膜腔体10，并通过所述抽气口13与所述镀膜腔11相连通。

另一方面，本实施例还提供了一镀膜方法，包括：

S10、沿所述进料口12向所述镀膜设备的所述反应腔体10的所述反应腔11充入反应气体，其中所述进料口12位于所述镀膜设备的所述反应腔体10的所述反应腔11的靠近中间位置；

S20、从位于所述反应腔11的侧面位置的所述抽气口13抽出所述反应腔11内的气体，以维持所述反应腔11处于预设的负压环境；以及

S30、在所述反应腔11内放电。

也就是说，在镀膜过程中，所述进料装置60通过所述进料口12向所述反应腔11内充入反应气体，所述抽气装置70通过所述抽气口13持续抽出所述反应腔11内的气体，以保证所述反应腔11处于预设的负压环境，所述电极装置20在所述反应腔11内放电，以在所述反应腔11内形成等离子体环境，以在待镀膜工件表面镀膜。

进一步地，所述进气柱30被容置于所述反应腔11内，所述进气柱30连通所述进料口12，所述进气柱30具有多个出气孔32，使得反应气体通过所述进气柱30的所述出气孔32扩散至所述反应腔11内，以提高镀膜均匀性。

在一些实施例中，在所述方法中，通过所述电极21在所述反应腔11内放电，其中所述电极11位于所述进气柱30的外侧。

在一些实施例中，在所述方法中，其中所述电极21具有多个通孔211，其中所述通孔211对应于所述出气孔32。

在一些实施例中，在所述方法中，至少部分所述进气柱30由导电材料制成，其中所述电极21朝向所述进气柱30放电。

在一些实施例中，在所述方法中，所述导电板22被安装于所述进气柱30，其中所述电极21朝向所述导电板22放电。

在一些实施例中，在所述方法中，所述导电板22具有多个对应于所述出气孔32的气孔221。

在一些实施例中，在所述方法中，所述电极21是运动电极，其相对于所述反应腔体10可运动地设置在所述反应腔体10内。

在一些实施例中，在所述方法中，两个所述进料口12对称地位于所述反应腔11的上下两侧，其中所述进气柱30的所述进气腔31的上下两端分别连通两个所述进料口12。

在一些实施例中，在所述方法中，远离所述进料口12的所述出气孔32的孔径逐渐增大或数量逐渐增多。

在一些实施例中，在所述方法中，所述抽气口13位于所述反应腔11的其中一侧。或者，多个所述抽气口13分别位于所述反应腔11的四周。

在一些实施例中，在所述方法中，所述支架50可旋转地或固定地容纳于所述反应腔11。

在一些实施例中，在所述方法中，通过所述电极装置20在所述反应腔11的靠近侧壁位置放电形成所述等离子体环境201，其中待镀膜工件被适于放置于所述反应腔11内的所述靠近中间位置与所述靠近侧壁位置之间。

在一些实施例中，在所述方法中，往复地移动所述待镀膜工件进出所述等离子体环境201。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (21)

1.一镀膜设备，以供在待镀膜工件的表面镀膜，其特征在于，包括：

一电极装置，所述电极装置被设置于反应腔内的靠近侧壁位置，并形成等离子体环境；和

一反应腔体，其中所述反应腔体具有一反应腔、连通于所述反应腔的至少一进料口，其中所述进料口位于所述反应腔体的靠近中间位置，以向所述反应腔内通入反应气体，其中所述电极装置在所述反应腔内放电，以供在该待镀膜工件的表面镀膜；

至少一进气柱，其中所述进气柱被容纳于所述反应腔，其中所述进气柱具有一进气腔和多个位于其侧面的出气孔，其中所述进料口连通所述进气腔；

至少一支架，被安装于所述电极装置与所述进气柱之间，其中所述支架绕所述进气柱旋转，以供支撑该待镀膜工件在所述等离子体环境和所述进气柱之间往复运动；

所述电极装置包括至少一电极，其中所述电极位于所述进气柱的外侧；所述反应腔由金属材料制成，以作为阳极，所述电极为阴极，电极的周围形成等离子体环境，所述支架带动所述待镀膜工件交替地进出所述等离子体环境。

2.根据权利要求1所述的镀膜设备，所述反应腔体还具有至少一抽气口，其位于邻近所述反应腔体的内表面的位置。

3.根据权利要求1所述的镀膜设备，其中所述电极具有多个通孔，其中所述通孔对应于所述出气孔。

4.根据权利要求1或3所述的镀膜设备，其中所述电极是运动电极，其相对于所述反应腔体可运动地设置在所述反应腔体内。

5.根据权利要求4所述的镀膜设备，进一步包括一可运动支架，其中所述可运动支架相对于所述反应腔体可运动地设置在所述反应腔体内，其中该待镀膜工件适于被保持于所述可运动支架随着所述可运动支架运动，所述电极被安装于所述可运动支架。

6.根据权利要求1所述的镀膜设备，其中两个所述进料口对称地位于所述反应腔的上下两侧，其中所述进气柱的所述进气腔的上下两端分别连通两个所述进料口。

7.根据权利要求1或5所述的镀膜设备，其中远离所述进料口的所述出气孔的孔径逐渐增大。

8.根据权利要求1或5所述的镀膜设备，其中远离所述进料口的所述出气孔的数量逐渐增多。

9.根据权利要求2所述的镀膜设备，其中所述抽气口位于所述反应腔的其中一侧。

10.根据权利要求2所述的镀膜设备，其中多个所述抽气口分别位于所述反应腔的四周。

11.根据权利要求1所述的镀膜设备，进一步包括进料装置，其中所述进料装置连通所述进料口，以供向所述反应腔内充入反应气体。

12.根据权利要求1所述的镀膜设备，进一步包括抽气装置，其中所述抽气装置连通所述抽气口，以供维持所述反应腔处于预设的负压环境。

13.根据权利要求1所述的镀膜设备，其中所述支架为可运动支架。

14.一镀膜方法，其特征在于，包括：

沿至少一进料口向一镀膜设备的一反应腔体的反应腔充入反应气体，其中所述进料口位于所述反应腔体的靠近中间位置；

从位于所述反应腔的侧面位置的至少一抽气口抽出所述反应腔内的气体，以维持所述反应腔处于预设的负压环境；以及

在所述反应腔内放电；

所述镀膜设备包括：一电极装置，所述电极装置被设置于反应腔内的靠近侧壁位置，并形成等离子体环境；一反应腔体，其中所述反应腔体具有一反应腔、连通于所述反应腔的至少一进料口，其中所述进料口位于所述反应腔体的靠近中间位置，以向所述反应腔内通入反应气体，其中所述电极装置在所述反应腔内放电，以供在待镀膜工件的表面镀膜；至少一进气柱，其中所述进气柱被容纳于所述反应腔，其中所述进气柱具有一进气腔和多个位于其侧面的出气孔，其中所述进料口连通所述进气腔；至少一支架，被安装于所述电极装置与所述进气柱之间，其中所述支架绕所述进气柱旋转，以供支撑该待镀膜工件在所述等离子体环境和所述进气柱之间往复运动；

所述电极装置包括至少一电极，其中所述电极位于所述进气柱的外侧；所述反应腔由金属材料制成，以作为阳极，所述电极为阴极，电极的周围形成等离子体环境，所述支架带动所述待镀膜工件交替地进出所述等离子体环境。

15.根据权利要求14所述的镀膜方法，其中所述电极具有多个通孔，其中所述通孔对应于所述出气孔。

16.根据权利要求14所述的镀膜方法，其中所述电极是运动电极，其相对于所述反应腔体可运动地设置在所述反应腔体内。

17.根据权利要求14所述的镀膜方法，其中两个所述进料口对称地位于所述反应腔的上下两侧，其中所述进气柱的所述进气腔的上下两端分别连通两个所述进料口。

18.根据权利要求14或17所述的镀膜方法，其中远离所述进料口的所述出气孔的孔径逐渐增大。

19.根据权利要求14或17所述的镀膜方法，其中远离所述进料口的所述出气孔的数量逐渐增多。

20.根据权利要求14所述的镀膜方法，其中所述抽气口位于所述反应腔的其中一侧。

21.根据权利要求14所述的镀膜方法，其中多个所述抽气口分别位于所述反应腔的四周。