CN106756834A - 一种真空溅镀机防着板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种真空溅镀机防着板，包括防着板基板，所述防着板基板表面为凹凸不平结构，所述防着板基板表面附着有导电层，所述导电层由导电涂料涂覆而成。本发明的另一方面还公开了一种真空溅镀机防着板的制备方法，包括以下步骤：首先，取表面为凹凸不平结构的防着板基板，然后将导电涂料涂覆在防着板基板的表面，形成导电层。本发明利用导电涂料对防着板表面进行处理，在保证导电性的同时，在防着板附满靶材后可以使用简单的方法除去膜层，达到免清洗防着板附表面靶材的目的，减少真空溅镀机防着板清理的时间成本与人工成本。
Description
技术领域
本发明设计真空溅镀技术，具体涉及一种真空溅镀机防着板及其制备方法。
背景技术
真空溅镀是一种重要的物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)成膜方法，其原理是利用电场加速电子，使加速后的电子与通入的氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子。氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，使得呈中性的靶原子(或分子)沉积在目标基板上成膜，而最终达到对基板表面镀膜的目的。
然而，在上述真空溅镀的过程中，溅射出的靶材原子(或分子)或大尺寸的颗粒，并不会完全沉积在目标基板表面，部分靶材会不可避免地飞向溅镀机的内壁表面，影响其清洁，从而影响后续成膜质量。为此，在溅镀机的结构中通常需要加入防着板。
在申请号为CN201020598041.2中国专利中，披露了一种真空溅镀的防着板结构，所述防着板设于溅镀机内，所述防着板表面具有凹凸不平的结构。较佳地，所述凹凸不平的结构包括所述防着板表面的多个凸台，各所述凸台间存在间隙；所述凸台呈网格状排列于所述防着板表面。由于在所述防着板表面具有凹凸不平的结构，使得防着板更加容易吸附靶材原子或大尺寸的颗粒，从而一方面增加了防着板的沉淀能力，提高溅镀机内壁清洁度；另一方面由于减少了大尺寸颗粒飞向基片，也提高了溅镀的成膜率。
由于真空溅镀机的内部有较强的电场分布，因此防着板一般选用金属板以避免静电积累。为了接收更多飞溅的靶材，减少清洁防着板的频率，防着板通常会设计凹凸不平的结构。但是，这样的金属板清洗起来比较麻烦，一般需要通过喷砂来除去附在防着板表面的靶材，因此，该种防着板清洗的费用和所消耗的时间都比较多。
发明内容
本发明利用导电涂料对防着板表面进行处理，在保证导电性的同时，在防着板附满靶材后可以使用简单的方法除去膜层，达到免清洗防着板附表面靶材的目的，减少真空溅镀机防着板清理时间、清理成本以及人力成本。
为解决上述技术问题，本发明提供一种真空溅镀机防着板，包括防着板基板，所述防着板基板表面为凹凸不平结构，其特征在于，所述防着板基板表面附着有导电层，所述导电层由导电涂料涂覆而成。导电层的设置使得在保持了导电性从而使得防止静电积累，另一方面可以采用溶剂浸渍或者撕除防电层的方式；达到免清洗防着板附表面靶材的目的，减少真空溅镀机防着板清理时间与清理成本。
进一步的，所述导电涂料包括导电材料和分散液。
进一步的，所述导电材料选自碳粉、金属粉、石墨烯或石墨烯复合材料。
进一步的，所述防着基板与所述导电层之间设置有底胶层。
进一步的，形成所述底胶层的胶材为水性胶或油性胶。在涂覆底胶层时使用水性胶，避免了胶材在制作过程有机溶剂挥发对人产生伤害，同时简化了溅镀后胶材的处理难度。
本发明的另一方面，还提供一种真空溅镀机防着板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
首先，取表面带有凸起结构的防着板基板；然后将导电涂料涂覆在防着板基板的表面，形成导电层。
进一步的，所述导电涂料由导电材料分散于所述分散液中形成，所述导电材料选自碳粉、金属粉、石墨烯或石墨烯复合材料。
进一步的，在涂覆导电层之前还包括以下步骤：在防着板基板表面涂覆底胶层。
进一步的，形成所述底胶层的胶材选用水性胶或油性胶。
进一步的，在涂覆底胶层之前还包括以下步骤：用中性洗涤剂或弱碱液对防着板表面进行清洗处理。用中性洗涤剂或者弱碱液洗涤防着板基板的表面；预处理步骤增强了胶材的成膜特性，使得底胶层与防着板基板的粘附力增强。
本发明中提供的一种真空溅镀机防着板及其制备方法，解决了现有技术中由于防着板表面凹凸不平从而导致的清洗方面的困难，本发明结构简单，保证导电性的同时，在防着板附满靶材后可以使用简单的方法除去膜层，达到一种免清洗的目的，减少真空溅镀机防着板清理时间与清理成本。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1是本发明实施例一中真空溅镀机防着板俯视图；
图2是本发明实施例一中真空溅镀机防着板主视图；
图3是本发明实施例一中真空溅镀机防着板的局部剖视图；
图4是本发明实施例二中真空溅镀机防着板的局部剖视图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
实施例一
如图1和图2所示，为本实施例中的真空溅镀机防着板，其中防着板基板1上面设置有凸起结构2，本实施例中凸起结构截头方锥体，面积较小的锥面与防着板基板连接，优选的凸起结构与防着板基板为一体成型结构。凸起结构的设置是为了增大防着板可以接纳靶材的表面积，在一些实施例中，凸起结构还可以为圆柱形、半球形或其他形状，当然，也可以将防着板基板本身设置为凹凸不平的结构，只要其具备较大的表面积即可实现接纳更多的靶材。
优选的防着版基板以及设置在其上的凸起结构均为金属结构，例如：可以为铝、合金等(请列举可以作为防着板基板的金属材质)。由于真空溅镀机内部有较强的电场分布，因此防着板一般选用金属板以避免静电积累。
如图3所示，为本实施例中真空溅镀机防着板的局部剖视图，从图中可以看出，在防着板基板1表上涂覆有导电层3，导电层3是由导电涂料涂覆而成，导电涂料包括导电材料和分散液，导电材料分散在分散液中形成导电涂料，导电涂料在防着板表面成膜，所成的膜具有导电性，即为导电层。导电材料可以选自碳粉、金属粉、石墨烯或石墨烯复合材料等。
优选的采用石墨烯或石墨烯复合材料作为导电材料，常见的石墨烯复合材料例如：聚苯胺石墨烯复合材料、氧化石墨烯基超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料、碳基复合材料或金属石墨烯复合材料，此时分散液选用极性有机溶剂，例如可以选自苄基苯，NMP(N-Methyl pyrrolidone，N-甲基吡咯烷酮)，GBL(Butyrolactone，γ-丁内酯)，DMA(N,N-Dimethylaniline，N,N-二甲基苯胺)，NVP(N-乙烯基吡咯烷酮)或DMF(N,N-Dimethylformamide，N,N-二甲基甲酰胺)等，分散液也可以为上述极性有机溶剂的组合。极性有机溶剂的表面张力与石墨烯的表面张力相近，因此，使用极性有机溶剂最为分散液更有利于石墨烯或石墨烯复合材料的分散，使得石墨烯或石墨烯复合材料可以均匀的分散在分散液中，从而可以得到性质较为均一的石墨烯涂层，导电性良好从而可以更好的避免静电的积累。石墨烯具有独特的二维结构、优良的电子传输能力和较好的机械性能，以石墨烯作为导电材料得到的石墨烯涂料，石墨烯涂料涂覆在防着板基板上形成石墨烯涂层即导电层，因此，石墨烯涂层拥有较好的导电性，可以有效避免静电的积累。由于石墨烯涂层导电性更高，因此涂覆厚度较薄即可实现需要的导电性。在防着板表面积累一定量的靶材原子(或分子)后，需要进行清理时，本实施例中，只需要将覆有石墨烯涂层的金属防着板浸渍在与分散液性质类似的极性溶剂中一段时间，石墨烯涂层能够自动脱离，从而降低人工成本。
优选的，石墨烯涂层是将石墨烯纳米片按照一定比例(0.01～5mg/ml，即每毫升极性有机溶剂中分散0.01克至5克石墨烯纳米片)超声分散在极性有机溶剂中，极性有机溶剂可以为苄基苯，NMP，GBL，DMA，NVP，DMF等，将金属防着板加热到一定温度，在一些实施例中为80℃至180℃(其中℃为摄氏度温度单位)，然后将石墨烯纳米片分散液喷涂在防着板基板上，所得石墨烯涂层厚度为10μm至1000μm(其中μm为微米，长度单位)。需要清理防着板上的靶材原子(或分子)时，只要将覆有石墨烯涂层的金属防着板浸渍在与分散液性质类似的极性溶剂中一段时间，浸渍时间为1分钟至3小时不等，即可去除掉石墨烯涂层。
实施例二
本实施例在实施例一的基础上，如图1、图2和图4所示，在导电层3与防着板基板1之间设置有底胶层4；首先在防着板基板1上形成膜，即涂覆底胶层4；然后导电层3涂覆到底胶层4上。底胶层具有一定的机械强度，因此在需要清除附着在防着板上的靶材飞溅物(如靶材分子或原子等)时，可以直接采用撕除的方式，或者采用与实施例一类似的方法，用溶剂浸渍去除；同时，增加的底胶层，可以缓冲溅射到防着板上的靶材原子(或分子)，避免将溅射的靶材反弹到溅镀机的其他部分，造成二次溅射。
底胶层4所使用的底胶材料可选用油性胶。油性胶成膜剂可以选用酚醛树脂、脲醛树脂、聚氨酯、聚丙烯酸树脂中的一种或其组合物；当选用上述成膜剂时，溶剂可以为邻苯二甲酸酯、甲醛、丙酮或乙酸乙酯中的一种或组合物。
优选的，底胶层4所使用的底胶材料为水性胶。水性胶成膜剂可以选用多羟基聚氨酯树脂或丙烯酸酯树脂等；当选用上述成膜剂时，溶剂为水或醇，优选的溶剂为去离子水。在涂覆底胶层时使用水性胶，避免了胶材在制作过程有机溶剂挥发对人产生伤害，同时溅镀后胶材的浸渍处理可以采用去离子水或者醇作为溶剂不会对金属防着板产生任何腐蚀，进一步避免了有机溶剂的挥发。
优选的，在涂覆底胶层之前，可以用中性洗涤剂或者弱碱液对防着板表面进行预处理，即用中性洗涤剂或者弱碱液洗涤防着板基板的表面；预处理步骤增强了胶材的成膜特性，增强了底胶层与防着板基板的粘附力。
优选的，在一些实施例中，制备导电层的导电涂料与制备底胶层的底胶材料的质量比为0.5:100至20:100，底胶层与导电层的总厚度为200μm至1000μm(μm为微米，长度单位)。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种真空溅镀机防着板，包括防着板基板，所述防着板基板表面为凹凸不平结构，其特征在于，所述防着板基板表面附着有导电层，所述导电层由导电涂料涂覆而成。
2.根据权利要求1所述的真空溅镀机防着板，其特征在于，所述导电涂料包括导电材料和分散液。
3.根据权利要求2所述的真空溅镀机防着板，其特征在于，所述导电材料选自碳粉、金属粉、石墨烯或石墨烯复合材料。
4.根据权利要求1-3任一所述的真空溅镀机防着板，其特征在于，所述防着基板与所述导电层之间设置有底胶层。
5.根据权利要求4所述的真空溅镀机防着板，其特征在于，形成所述底胶层的胶材为水性胶或油性胶。
6.一种真空溅镀机防着板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
首先，取表面为凹凸不平结构的防着板基板；然后将导电涂料涂覆在防着板基板的表面，形成导电层。
7.根据权利要求6所述的真空溅镀机防着板的制备方法，其特征在于，所述导电涂料由导电材料分散于所述分散液中形成，所述导电材料选自碳粉、金属粉、石墨烯或石墨烯复合材料。
8.根据权利要求6-7任一所述的真空溅镀机防着板的制备方法，其特征在于，在涂覆导电层之前还包括以下步骤：在防着板基板表面涂覆底胶层。
9.根据权利要求8所述的真空溅镀机防着板的制备方法，其特征在于，形成所述底胶层的胶材选用水性胶或油性胶。
10.根据权利要求8所述的真空溅镀机防着板的制备方法，其特征在于，在涂覆底胶层之前还包括以下步骤：用中性洗涤剂或弱碱液对防着板表面进行清洗处理。
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