基于PECVD的增强型石墨烯薄膜镀膜设备及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107217241A(43)申请公布日2017.09.29(21)申请号201710656335.2(22)申请日2017.08.03(71)申请人肇庆市科润真空设备有限公司地址526060广东省肇庆市端州大道(72)发明人朱建明(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人谢静娜(51)Int.Cl.C23C16/26(2006.01)C23C16/455(2006.01)C23C16/509(2006.01)C23C16/54(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图7页(54)发明名称基于PECVD的增强型石墨烯薄膜镀膜设备及方法(57)摘要本发明公开一种基于PECVD的增强型石墨烯薄膜镀膜设备及方法，该设备的多个真空室包括依次连接的放卷室、多个镀膜室和收卷室；每个镀膜室中，泡沫镍基材的上下两侧分别设有射频放电板和等离子体磁控增强装置；其方法是在各镀膜室中，开启射频放电板进行放电，产生等离子体，等离子体磁控增强装置在射频放电板下方形成一个闭环回路磁场，等离子体在磁场作用下进行螺旋旋转运动，从而增大等离子体密度，在泡沫镍基材表面沉积膜层。本发明实现等离子气体的化学反应速度增大，沉积的膜层厚度也大大增加，可达到传统镀膜设备所制得膜厚的4～8倍。同时，泡沫镍基材表面温度可上升至600℃以上，增强了石墨烯成膜条件，提高了石墨烯成膜的速度。CN107217241ACN107217241A权利要求书1/2页1.基于PECVD的增强型石墨烯薄膜镀膜设备，其特征在于，包括多个真空室和基材输送机构，基材输送机构贯穿于多个真空室中；沿泡沫镍基材的输送方向，多个真空室包括依次连接的放卷室、多个镀膜室和收卷室；每个镀膜室中，泡沫镍基材的上下两侧分别设有射频放电板和等离子体磁控增强装置；等离子体磁控增强装置包括磁座体、磁场本体、石墨板块、外圈磁体和中间磁体，磁座体为顶部开口的箱体状结构，磁场本体设于磁座体顶部并覆盖于磁座体的顶部开口处，磁场本体顶面覆盖石墨板块，磁座体内靠近磁座体四周侧壁处设有外圈磁体，磁座体内中部设有中间磁体，外圈磁体的磁场方向与中间磁体的磁场方向相反。2.根据权利要求1所述基于PECVD的增强型石墨烯薄膜镀膜设备，其特征在于，所述外圈磁体靠近磁场本体的一端为S极，中间磁体靠近磁场本体的一端为N极。3.根据权利要求1所述基于PECVD的增强型石墨烯薄膜镀膜设备，其特征在于，所述磁座体上设有冷却流道，磁座体底部设有进水接头和出水接头，进水接头和出水接头分别与冷却流道连接。4.根据权利要求1所述基于PECVD的增强型石墨烯薄膜镀膜设备，其特征在于，所述射频放电板包括放电板、放电板座和放电板气室，放电板设于放电板座底部，放电板底座朝向放电板的一面带有凹槽，凹槽处形成放电板气室，放电板气室上设有工作气体接头；放电板上均匀分布有若干扩张孔，各扩张孔与放电板气室连通；各扩张孔呈放射状结构，扩张孔与放电板气室连接端的直径小于扩张孔朝向泡沫镍基材一端的直径。5.根据权利要求4所述基于PECVD的增强型石墨烯薄膜镀膜设备，其特征在于，所述放电板与放电板座的接触面上设有冷却水套，冷水水套的进口端和出口端分别设有冷却水接咀。6.根据权利要求4所述基于PECVD的增强型石墨烯薄膜镀膜设备，其特征在于，所述放电板座的顶部与镀膜室的内壁相接，且放电板座与镀膜室的相接处设有放电板绝缘板；放电板座的四周外侧设有侧护板，且放电板座与侧护板的相接处设有侧绝缘板。7.根据权利要求1所述基于PECVD的增强型石墨烯薄膜镀膜设备，其特征在于，所述基材输送机构包括放卷辊、多个导辊和收卷辊，放卷辊设于放卷室内，收卷辊设于收卷室内，放卷辊和收卷辊之间设置多个导辊；多个导辊中，位于镀膜室中等离子体磁控增强装置上方的导辊为陶瓷托辊。8.根据权利要求7所述基于PECVD的增强型石墨烯薄膜镀膜设备，其特征在于，所述基材输送机构上还设有纠偏装置，沿泡沫镍基材的输送方向，纠偏装置设收卷辊的入口端；纠偏装置包括压紧辊、传动辊、压紧辊升降机构和传动辊驱动机构和辊组移动机构；压紧辊和传动辊分别设于泡沫镍基材的上下两侧，压紧辊的一侧设有压紧辊升降机构，压紧辊和传动辊位于同一端的端部设有辊组移动机构，传动辊的另一端设有传动辊驱动机构。9.根据权利要求8所述基于PECVD的增强型石墨烯薄膜镀膜设备，其特征在于，所述压紧辊升降机构包括气缸、气缸压紧臂、压紧密封座、压紧辊驱动轴和压紧辊连接臂，气缸的输出端设置气缸压紧臂，气缸压紧臂的末端通过压紧密封座与压紧辊驱动轴的一端连接，压紧辊驱动轴的两端分别设置压紧辊连接臂，每个压紧辊连接臂各与压紧辊的一端连接；传动辊驱动机构包括传动驱动电机、传动减速器、传动密封