用于修补平面沉积膜层的自吸式磁控溅射系统及溅射方法，它涉及一种磁控溅射系统及溅射方法。本发明为了解决现有的大型平面结构件表面膜层发生脱落、起皮等现象后，存在不易进行再次镀膜修复，直接影响到结构件或是功能件的寿命和功能性的问题。本发明包括真空室组件、磁控靶挡板组件和磁控靶组件，磁控靶挡板组件通过控制第一手轮的旋转，使得挡板轴运动，同时万向节发生运动带动挡板的左右运动，实现遮挡溅射辉光的作用；磁控靶通过直靶支杆和靶支座固定在真空室桶内，采用屏蔽靶套套在永磁靶头上，防止溅射过程中辉光收到外界环境干扰。溅射方法包括准备工作、抽真空、起辉、镀膜修补和取下系统。本发明用于修补平面沉积膜层中。
1.一种用于修补平面沉积膜层的自吸式磁控溅射系统，其特征在于：它包括真空室组件、磁控靶挡板组件和磁控靶组件，真空室组件包括真空室桶A1、把手A2、观察窗A3、直角进气阀A4、直角放气阀A5、磁悬浮分子泵A6、橡胶皮碗A7、真空室接头A8、有机玻璃罩A9和真空室堵盖A10，真空室桶A1的外侧壁上部安装有把手A2，真空室桶A1的外侧壁下部安装有观察窗A3，真空室桶A1的外侧壁上分别连接有直角进气阀A4和直角放气阀A5分别用于背景气体和反应气体的输入以及沉积完毕后大气的充入，磁悬浮分子泵A6通过接管与真空室桶A1连接控制真空室内的气压，橡胶皮碗A7通过真空室接头A8与真空室桶A1的下端连接，有机玻璃罩A9通过真空室堵盖A10安装在真空室桶A1的上端；磁控靶挡板组件包括第一手轮B1、挡板轴B2、万向节B3和挡板B4，第一手轮B1安装在有机玻璃罩A9的外部上端，挡板轴B2的上端穿过有机玻璃罩A9与第一手轮B1连接，挡板轴B2的下端穿过真空室堵盖A10与万向节B3的一端连接，万向节B3的另一端与挡板B4连接；磁控靶组件包括直靶支杆C1、靶支座C2、永磁靶头C3、屏蔽靶套C5和靶头升降组件，直靶支杆C1安装在有机玻璃罩A9内，靶支座C2安装在直靶支杆C1上并位于真空室堵盖A10上，永磁靶头C3与直靶支杆C1的末端，屏蔽靶套C5套装在永磁靶头C3上防止溅射过程中辉光受到外界环境干扰，靶头升降组件带动永磁靶头C3实现升降动作。
2.根据权利要求1所述的用于修补平面沉积膜层的自吸式磁控溅射系统，其特征在于：
真空室组件还包括真空计A11，真空计A11安装在有机玻璃罩A9内。
3.根据权利要求2所述的用于修补平面沉积膜层的自吸式磁控溅射系统，其特征在于：
真空室组件还包括手动蝶阀A12，磁悬浮分子泵A6通过手动蝶阀A12与真空室桶A1连接。
4.根据权利要求3所述的用于修补平面沉积膜层的自吸式磁控溅射系统，其特征在于：
挡板B4位于永磁靶头C3的下端并在第一手轮B1、挡板轴B2和万向节B3的带动下实现左右运动遮挡溅射辉光。
5.根据权利要求3所述的用于修补平面沉积膜层的自吸式磁控溅射系统，其特征在于：
靶头升降组件包括第二手轮C4、丝杠C6、升降立柱C7和连板C8，丝杠C6竖直安装在有机玻璃罩A9内，第二手轮C4安装在有机玻璃罩A9的外上端并与丝杠C6的上端连接，升降立柱C7套装在丝杠C6上并安装在有机玻璃罩A9内，连板C8的一侧套装在丝杠C6上，连板C8的另一侧与永磁靶头C3的上部连接。
6.一种使用权利要求1-5中任意一项权利要求所述的用于修补平面沉积膜层的自吸式磁控溅射系统的溅射方法，其特征在于：它包括以下步骤：步骤一：在自吸式磁控溅射系统中，将靶材D加载在永磁靶头C3上，并将屏蔽靶套C5套装在永磁靶头C3上；
步骤二：双手握住把手A2，将具有橡胶皮碗A7一端的开口对准需要进行镀膜的部分，使得橡胶皮碗A7部分与所镀膜基底紧密接触，开启与磁悬浮分子泵A6连接的机械泵进行预抽真空；
步骤三：通过真空计A11计量真空度，当真空度低于3×100Pa时，开启磁悬浮分子泵A6获取高真空，高真空范围为1×10-3Pa～1×10-4Pa，通过第二手轮C4旋转调节永磁靶头C3上下运动，确定永磁靶头C3与基底距离，通过直角进气阀A4通入背景气体，控制背景气体压力为
5×100Pa时，开启射频电源，对镀膜基底进行起辉；
步骤四：当镀膜基底起辉后5～10分钟后，通入反应气体，反应气体为氧气或氮气，待溅射稳定后，旋转第一手轮B1，转动挡板轴B2，将挡板B4从遮挡溅射部位运动到非遮挡位，实现对修补位置的镀膜修补；
步骤五：在镀膜修补完成后，先关闭射频电源，关闭直角进气阀A4，并关闭手动蝶阀A12，将磁悬浮分子泵A6与真空舱体的真空室桶A1分离，关闭磁悬浮分子泵A6和机械泵；开启直角放气阀A5，使得真空室气压与大气压相同，取下自吸式磁控溅射系统，至此，完成了对镀膜的修补。
7.根据权利要求6所述的使用 用于修补平面沉积膜层的自吸式磁控溅射系统的溅射方法，其特征在于：步骤四中通入的反应气体为氧气。
用于修补平面沉积膜层的自吸式磁控溅射系统及溅射方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种自吸式磁控溅射系统及溅射方法，具体涉及一种用于修补平面沉积膜层的自吸式磁控溅射系统及溅射方法。
背景技术
[0002] 目前，许多大型平面材料结构件或功能件均需要在其表面沉积功能性膜层，实现其抗腐蚀、耐磨性、优异电学、磁学功能等特性。一般来说，采用物理气相沉积制备的膜层具有高致密性，优良光洁性等特性，受到工业化的大批量生产，且生产效率极高。然而，这类大型平面结构件或功能件经过一体化组装后，难以从整体系统中进行拆卸。当其表面膜层发生脱落、起皮等现象后，不易进行再次镀膜修复，直接影响到结构件或是功能件的寿命和功能性。
[0003] 综上所述，现有的大型平面结构件表面膜层发生脱落、起皮等现象后，存在不易进行再次镀膜修复，直接影响到结构件或是功能件的寿命和功能性的问题。
发明内容
[0004] 本发明的目的是为了解决现有的大型平面结构件表面膜层发生脱落、起皮等现象后，存在不易进行再次镀膜修复，直接影响到结构件或是功能件的寿命和功能性的问题。进而提供一种用于修补平面沉积膜层的自吸式磁控溅射系统及溅射方法。
[0005] 本发明的技术方案是：用于修补平面沉积膜层的自吸式磁控溅射系统包括真空室组件、磁控靶挡板组件和磁控靶组件，真空室组件包括真空室桶A1、把手A2、观察窗A3、直角进气阀A4、直角放气阀A5、磁悬浮分子泵A6、橡胶皮碗A7、真空室接头A8、有机玻璃罩A9和真空室堵盖A10，真空室桶A1的外侧壁上部安装有把手A2，真空室桶A1的外侧壁下部安装有观察窗A3，真空室桶A1的外侧壁上分别连接有直角进气阀A4和直角放气阀A5分别用于背景气体和反应气体的输入以及沉积完毕后大气的充入，磁悬浮分子泵A6通过接管与真空室桶A1连接控制真空室内的气压，橡胶皮碗A7通过真空室接头A8与真空室桶A1的下端连接，有机玻璃罩A9通过真空室堵盖A10安装在真空室桶A1的上端；磁控靶挡板组件包括第一手轮B1、挡板轴B2、万向节B3和挡板B4，第一手轮B1安装在有机玻璃罩A9的外部上端，挡板轴B2的上端穿过有机玻璃罩A9与第一手轮B1连接，挡板轴B2的下端穿过真空室堵盖A10与万向节B3的一端连接，万向节B3的另一端与挡板B4连接；磁控靶组件包括直靶支杆C1、靶支座C2、永磁靶头C3、屏蔽靶套C5和靶头升降组件，直靶支杆C1安装在有机玻璃罩A9内，靶支座C2安装在直靶支杆C1上并位于真空室堵盖A10上，永磁靶头C3与直靶支杆C1的末端，屏蔽靶套C5套装在永磁靶头C3上防止溅射过程中辉光受到外界环境干扰，靶头升降组件带动永磁靶头C3实现升降动作。
[0006] 进一步地，真空室组件还包括真空计A11，真空计A11安装在有机玻璃罩A9内。
[0007] 进一步地，真空室组件还包括手动蝶阀A12，磁悬浮分子泵A6通过手动蝶阀A12与真空室桶A1连接。
[0008] 进一步地，挡板B4位于永磁靶头C3的下端并在第一手轮B1、挡板轴B2和万向节B3的带动下实现左右运动遮挡溅射辉光。
[0009] 进一步地，靶头升降组件包括第二手轮C4、丝杠C6、升降立柱C7和连板C8，丝杠C6竖直安装在有机玻璃罩A9内，第二手轮C4安装在有机玻璃罩A9的外上端并与丝杠C6的上端连接，升降立柱C7套装在丝杠C6上并安装在有机玻璃罩A9内，连板C8的一侧套装在丝杠C6上，连板C8的另一侧与永磁靶头C3的上部连接。
[0010] 本发明还提供了一种用于修补平面沉积膜层的自吸式磁控溅射系统的溅射方法，它包括以下步骤：
[0011] 步骤一：在自吸式磁控溅射系统中，将靶材D加载在永磁靶头C3上，并将屏蔽靶套C5套装在永磁靶头C3上；
[0012] 步骤二：双手握住把手A2，将具有橡胶皮碗A7一端的开口对准需要进行镀膜的部分，使得橡胶皮碗A7部分与所镀膜基底紧密接触，开启与磁悬浮分子泵A6连接的机械泵进行预抽真空；
[0013] 步骤三：通过真空计A11计量真空度，当真空度低于3×100Pa时，开启磁悬浮分子泵A6获取高真空，高真空范围为1×10-3Pa～1×10-4Pa，通过第二手轮C4旋转调节永磁靶头C3上下运动，确定永磁靶头C3与基底距离，通过直角进气阀A4通入背景气体，控制背景气体压力为5×100Pa时，开启射频电源，对镀膜基底进行起辉；
[0014] 步骤四：当镀膜基底起辉后5～10分钟后，通入反应气体，反应气体为氧气或氮气，待溅射稳定后，旋转第一手轮B1，转动挡板轴B2，将挡板B4从遮挡溅射部位运动到非遮挡位，实现对修补位置的镀膜修补；
[0015] 步骤五：在镀膜修补完成后，先关闭射频电源，关闭直角进气阀A4，并关闭手动蝶阀A12，将磁悬浮分子泵A6与真空舱体的真空室桶A1分离，关闭磁悬浮分子泵A6和机械泵；开启直角放气阀A5，使得真空室气压与大气压相同，取下自吸式磁控溅射系统，至此，完成了对镀膜的修补。
[0016] 进一步地，步骤四中通入的反应气体为氧气。
[0017] 本发明与现有技术相比具有以下效果：
[0018] 1、本发明采用了便携自吸式磁控溅射系统，具有方面运输和自吸特性，能够有效的解决对大型平面结构件或功能件表面膜层损伤的功能性修复。
[0019] 2、本发明采用便携自吸式磁控溅射系统，与传统的溅射系统相比，具有体积小(真空舱体部分尺寸仅为φ400mm×1150mm)，重量轻(约为20kg)，便于运输的特点，其最大的优点是可以有效的解决对大型平面结构件或大型功能件表面膜层损伤的再次修复。
[0020] 3、现有的大型平面结构件表面膜层发生脱落、起皮等现象后，存在不易进行再次镀膜修复，直接影响到结构件或是功能件的寿命和功能性的问题。
[0021] 通过
附图说明
[0022] 图1是本发明的主视图；图2是图1的仰视图。
具体实施方式
[0023] 具体实施方式一：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的一种用于修补平面沉积膜层的自吸式磁控溅射系统包括真空室组件、磁控靶挡板组件和磁控靶组件，真空室组件包括真空室桶A1、把手A2、观察窗A3、直角进气阀A4、直角放气阀A5、磁悬浮分子泵A6、橡胶皮碗A7、真空室接头A8、有机玻璃罩A9和真空室堵盖A10，真空室桶A1的外侧壁上部安装有把手A2，真空室桶A1的外侧壁下部安装有观察窗A3，真空室桶A1的外侧壁上分别连接有直角进气阀A4和直角放气阀A5分别用于背景气体和反应气体的输入以及沉积完毕后大气的充入，磁悬浮分子泵A6通过接管与真空室桶A1连接控制真空室内的气压，橡胶皮碗A7通过真空室接头A8与真空室桶A1的下端连接，有机玻璃罩A9通过真空室堵盖A10安装在真空室桶A1的上端；磁控靶挡板组件包括第一手轮B1、挡板轴B2、万向节B3和挡板B4，第一手轮B1安装在有机玻璃罩A9的外部上端，挡板轴B2的上端穿过有机玻璃罩A9与第一手轮B1连接，挡板轴B2的下端穿过真空室堵盖A10与万向节B3的一端连接，万向节B3的另一端与挡板B4连接；磁控靶组件包括直靶支杆C1、靶支座C2、永磁靶头C3、屏蔽靶套C5和靶头升降组件，直靶支杆C1安装在有机玻璃罩A9内，靶支座C2安装在直靶支杆C1上并位于真空室堵盖A10上，永磁靶头C3与直靶支杆C1的末端，屏蔽靶套C5套装在永磁靶头C3上防止溅射过程中辉光受到外界环境干扰，靶头升降组件带动永磁靶头C3实现升降动作。
[0024] 本实施方式的真空室组件，在真空室桶两侧分别分布着两个把手用于真空系统的运输；在真空室桶靠下方桶壁上有观察窗用于观察溅射过程中辉光是否正常；桶壁上还有直角进气和放气阀门分别用于背景气体和反应气体的输入以及沉积完毕后大气的充入。通过接管将磁悬浮分子泵与真空室桶相连，可以控制真空室的气压。为了使真空桶下方与橡胶皮碗连接，采用真空室接头进行连接。
[0025] 本实施方式的磁控靶挡板组件：通过控制手轮1的旋转，使得挡板轴运动，同时万向节发生运动，从而带动挡板的左右运动，可以实现遮挡溅射辉光的作用。
[0026] 本实施方式的磁控靶组件：永磁靶头通过直靶支杆和靶支座固定在真空室桶内，并且采用屏蔽靶套套在永磁靶头上，防止溅射过程中辉光收到外界环境干扰。为了调控靶头的升降，采用丝杠、升降立柱等调控靶头的上下运动，从而实现靶基距的变换。
[0027] 具体实施方式二：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的真空室组件还包括真空计A11，真空计A11安装在有机玻璃罩A9内。如此设置，便于测量有机玻璃罩内的真空度。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
[0028] 具体实施方式三：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的真空室组件还包括手动蝶阀A12，磁悬浮分子泵A6通过手动蝶阀A12与真空室桶A1连接。如此设置，便于实现对磁悬浮分子泵A6的启停控制。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
[0029] 具体实施方式四：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的挡板B4位于永磁靶头C3的下端并在第一手轮B1、挡板轴B2和万向节B3的带动下实现左右运动遮挡溅射辉光。如此设置，便于遮挡溅射辉光的作用，第一手轮B1、挡板轴B2和万向节B3的带动操作更加灵活。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
[0030] 具体实施方式五：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的靶头升降组件包括第二手轮C4、丝杠C6、升降立柱C7和连板C8，丝杠C6竖直安装在有机玻璃罩A9内，第二手轮C4安装在有机玻璃罩A9的外上端并与丝杠C6的上端连接，升降立柱C7套装在丝杠C6上并安装在有机玻璃罩A9内，连板C8的一侧套装在丝杠C6上，连板C8的另一侧与永磁靶头C3的上部连接。如此设置，便于更加精确的实现永磁靶头C3的升降，结构简单，易于实现。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
[0031] 具体实施方式六：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的溅射方法，它包括以下步骤：
[0032] 步骤一：在自吸式磁控溅射系统中，将靶材D加载在永磁靶头C3上，并将屏蔽靶套C5套装在永磁靶头C3上；
[0033] 步骤二：双手握住把手A2，将具有橡胶皮碗A7一端的开口对准需要进行镀膜的部分，使得橡胶皮碗A7部分与所镀膜基底紧密接触，开启与磁悬浮分子泵A6连接的机械泵进行预抽步骤三：通过真空计A11计量真空度，当真空度低于3×100Pa时，开启磁悬浮分子泵A6获取高真空，高真空范围为1×10-3Pa～1×10-4Pa，通过第二手轮C4旋转调节永磁靶头C3上下运动，确定永磁靶头C3与基底距离，通过直角进气阀A4通入背景气体，控制背景气体压力为5×100Pa时，开启射频电源，对镀膜基底进行起辉；
[0034] 步骤四：当镀膜基底起辉后5～10分钟后，通入反应气体，反应气体为氧气或氮气，待溅射稳定后，旋转第一手轮B1，转动挡板轴B2，将挡板B4从遮挡溅射部位运动到非遮挡位，实现对修补位置的镀膜修补；
[0035] 步骤五：在镀膜修补完成后，先关闭射频电源，关闭直角进气阀A4，并关闭手动蝶阀A12，将磁悬浮分子泵A6与真空舱体的真空室桶A1分离，关闭磁悬浮分子泵A6和机械泵；开启直角放气阀A5，使得真空室气压与大气压相同，取下自吸式磁控溅射系统，至此，完成了对镀膜的修补。
[0036] 其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
[0037] 具体实施方式七：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的步骤四中通入的反应气体为氧气。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
[0038] 实施例：
[0039] 步骤一：将便携自吸式磁控溅射系统对准飞机受损电磁屏蔽层的座舱盖位置，将其上的橡胶皮碗紧贴于座舱盖；
[0040] 步骤二：将自吸式减压配舱上相同尺寸的橡胶皮碗对准便携自吸式磁控溅射舱体橡胶皮碗对侧，并并紧贴于座舱盖内侧；
[0041] 步骤三：开启机械泵，并开启便携自吸式磁控溅射舱体和自吸式减压配舱蝶阀，对两舱体实施抽真空；
[0042] 步骤四：当气压低于3×100Pa时，关闭自吸式减压配舱蝶阀，同时开启磁悬浮分子泵；
[0043] 步骤五：当气压低于4×10-4Pa时，旋开气瓶阀门，调节背景气体流量，使得磁控溅射舱体气压保持在5×100Pa；
[0044] 步骤六：开启射频测控溅射电源或直流磁控溅射电源至20W，使得靶材表面起辉；
[0045] 步骤七：通入反应气体，调节气压至0.5Pa，并设定沉积功率；
[0046] 步骤八：待溅射稳定后，旋开挡板，开始溅射；
[0047] 步骤九：溅射完毕后，关闭挡板，关闭溅射电源，停止通入背景气体及反应气体；
[0048] 步骤十：关闭角阀，并关闭分子泵。停止机械泵运行；
[0049] 步骤十一：打开针阀，使得外界空气进入舱体，使得真空度到达大气压。
