專利名稱：表面處理系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在產品表面形成沉積層的表面處理系統(tǒng)和方法，更具體地講，涉及一種用于通過使用沉積反應在表面處理物體的表面上形成沉積層的表面處理系統(tǒng)和方法。
背景技術：
通常，表面處理指的是制造由一種材料，例如外觀美觀的金屬，構成的產品表面，或者是改善表面，使其具有耐熱、耐腐蝕、耐磨損等性能，使得可以根據產品的使用條件改進該產品的功能。也就是說，表面處理通過對金屬表面的適當處理對內在的缺陷等進行遮蔽。
表面處理包括在飾品表面上電鍍、在黃銅上鍍鉻、或為鐵板鍍錫，等等。
表面處理方法包括用于通過制造氧化膜保護被表面處理的物體的內部的氧化鋁膜處理、利用涂料的抗腐蝕涂覆、化學汽相沉積(CVD)反應、或物理汽相沉積(PVD)反應。
同時，用于空調器、電冰箱、加熱裝置等的熱交換器是一種用于通過傳熱壁從高溫的流體向低溫的流體傳遞熱量的裝置。此時，流體的流動根據傳熱壁表面的特性變得不同，并且傳熱壁表面的特性大大地影響了熱交換器的熱交換效率。
因此，熱交換器的散熱器表面需要根據熱交換器的性能進行具有各種不同特點的表面處理。為此，熱交換器的散熱片是通過對具有被處理的表面的板進行加工處理，以改善親水性，疏水性，或耐腐蝕性，來制造的。
此外，用于加工換熱器的散熱片的板要接受一種使用化學汽相沉積反應或物理汽相沉積反應在板的表面上形成一個沉積層的表面處理。
同時，為了進行表面處理，在一個沉積室中注入反應氣，而后向其中施加電能，以進行沉積反應。用于施加電能的方法包括對待利用該沉積反應進行表面處理的物體施加電能的方法。
在PCT公開文本WO992157中所描述的常規(guī)表面處理方法中，將電能直接施加到已注入反應氣的一個聚合室中的要進行表面處理的物體上，以產生等離子體聚合反應，從而在進行表面處理的物體的表面上形成沉積層。
形成在經過表面處理的產品的表面上的沉積層因化學成分不同而異，但是，沉積層形成工藝也對形成在產品表面上的沉積層的質量有很大的影響。所述的質量因用于沉積反應的氣體的成分、沉積室的結構或其他條件不同而異。
因此，需要一種表面處理系統(tǒng)，以便在表面處理物體的表面上形成一種令人滿意的沉積層。
此外，還需要一種表面處理系統(tǒng)，以便以大批量的表面處理工藝在線地對產品表面進行有效地處理。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種表面處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以使沉積反應只發(fā)生在在其中在表面處理物體的表面上形成沉積層的沉積空間中，并且可以通過額外地安裝一個用于冷卻沉積室中的環(huán)境的冷卻單元以減少沉積室的尺寸。
為了實現這些目的，提供了一種通過利用沉積反應在表面處理物體上的表面上形成沉積層的表面處理系統(tǒng)，在其中，一個用于施加電能以便在沉積室中形成沉積反應的電極被安裝在沉積室的內壁和表面處理物體之間，該系統(tǒng)包括被安裝在沉積室的內壁上、面向電極并且冷卻環(huán)境的的冷卻單元。
為了實現這些目的，還提供了一種表面處理系統(tǒng)，在其中，將用于一沉積反應的氣體注入一沉積室中并且施加電能以便形成在表面處理物體的表面上形成一沉積層的一沉積反應，該系統(tǒng)包括一氣體注入單元，被安裝在所述的沉積室的兩側的，通過該氣體注入單元用于沉積反應的氣體被注入一沉積空間；一個氣體排放單元，被設置在所述的沉積室的中心以便將沉積空間劃分為兩個區(qū)域并且將沉積反應完成后的氣體從所述的沉積室中排放出來；多個電極，被安裝得其間具有一沉積空間并且將電能施加到沉積室上；以及一冷卻單元，被安裝在所述的沉積室的兩側并用于冷卻環(huán)境。


圖1是顯示根據本發(fā)明的第一個實施例的表面處理系統(tǒng)的概念視圖。
圖2是顯示圖1中的表面處理系統(tǒng)的一個冷卻板單元的平面視圖。
圖3是顯示根據本發(fā)明的第二個實施例的表面處理系統(tǒng)的概念視圖。
圖4是顯示根據本發(fā)明的第二個實施例的表面處理系統(tǒng)的一個冷卻板單元的平面視圖。
具體實施例方式
以下將參考

根據本發(fā)明的一個表面處理系統(tǒng)和一個表面處理方法。
用于構成本發(fā)明的表面處理系統(tǒng)的必不可少的部分以外的器件為簡明起見在說明書和附圖中被省略。
圖1是顯示根據本發(fā)明的第一個實施例的表面處理系統(tǒng)的概念視圖，而圖2是顯示圖1中的表面處理系統(tǒng)的一個冷卻板單元的平面視圖。
如圖1和圖2所示，根據本發(fā)明的第一個實施例的表面處理系統(tǒng)，意在通過使用一沉積反應在表面處理物體的表面上形成一沉積層，在其中，用于施加電能以便在沉積室100中形成沉積反應的電極110被安裝在內壁120和和表面處理物體900之間，包括一個冷卻單元200，該冷卻單元面向電極110被安裝在沉積室100的內壁120上并且冷卻周圍環(huán)境。
表面處理的沉積反應包括化學汽相沉積(CVD)反應、物理汽相沉積(PVD)反應等，并且特別是，本發(fā)明的優(yōu)選的實施例使用的是如在在PCT公開文本WO992156中所公開那樣的等離子體反應，這是常規(guī)的表面處理方法之一。
即，在根據本發(fā)明的第一個實施例的表面處理系統(tǒng)中，用于沉積反應的氣體被注入沉積室，沉積室上被施加電能以形成等離子體沉積反應，也就是說，在表面處理物體的表面上形成沉積層的沉積反應。
然而，發(fā)明的第一個實施例中的沉積反應可以用于一種表面處理系統(tǒng)，而無須考慮沉積反應的類型，在其中，用于沉積反應的氣體被注入沉積室，沉積室上被施加電能以便實現在表面處理物體的表面上形成沉積層的沉積反應。
被注入沉積室100的氣體使得在表面處理物體900上形成所要求的沉積層，并且可以使用射頻(RF)能量或者DC能量作為能量。此外，根據一個沉積反應，可以將電能施加到表面處理物體上。特別使是，在使用DC電源作為電源時，表面處理物體可以是帶有電能施加器件(未示出)的電極之一。
關于冷卻單元200，可以使用各種不同的冷卻系統(tǒng)，就這方面來說，在本發(fā)明的這個實施例中，使用的是一種水冷系統(tǒng)。
也就是說，冷卻單元200包括被安裝在沉積室100的內壁120上的一個冷卻板單元210；一個用于釋放子沉積室100中產生的熱量的熱量釋放單元220；以及連接冷卻板單元210和熱量釋放單元220的通道230a和230b。
冷卻板單元210包括一個為使冷卻劑，例如水，從其中流過而形成的冷卻劑通道211，一個用于將冷卻劑引入冷卻劑通道211的冷卻劑入口212，以及一個用于將冷卻劑從冷卻劑通道211中排除來的冷卻劑出口213。
被制成片狀的冷卻板單元210以分開地安裝在沉積室100里面或者可以與沉積室100的內壁120形成一體。
如圖2中所述，冷卻板單元210包括多個槽214。槽214可以具有其中帶有氣體注入孔310的一個氣體注入單元300。
利用用于釋放從沉積室100和通道230a和230b中產生的熱量的熱量釋放單元220將冷卻劑入口212和冷卻劑出口213連接。
提供一個或多個電極110，這些電極借助于一個接合單元(未示出)被固定地安裝在內壁120上或者沉積室100的冷卻板210上。一個絕緣器件111被插置在電極110和內壁120或冷卻板單元210或冷卻板單元210之間，以便將電極110絕緣。
附圖標記350表示一個氣體出口并且被安裝在沉積室100的上部。
在本發(fā)明的表面處理系統(tǒng)中，可以在所述的沉積室的中心部分形成兩個沉積空間。
圖3是顯示根據本發(fā)明的第二個實施例的表面處理系統(tǒng)的概念視圖，而圖4是顯示根據本發(fā)明的第二個實施例的表面處理系統(tǒng)的一個冷卻板單元的平面視圖。
如圖3和圖4所述，在根據本發(fā)明的第二個實施例的表面處理系統(tǒng)中用于沉積反應的氣體被注入沉積室600，將電能施加于沉積室中以便形成在表面處理物體900的表面上形成沉積層的沉積反應，該系統(tǒng)包括一個被安裝在沉積室600的兩側上的和將用于沉積反應的氣體注入沉積室600中的氣體注入單元800；一個被安裝在沉積室600的中心部分的和將完成反應后的氣體從沉積室600中排放出來的氣體排放單元850；多個被安裝得每一個沉積空間都位于其間的和將電能施加到沉積室60中的電極；以及一個被安裝在沉積室600的兩側并且冷卻周圍環(huán)境的冷卻單元700。
類似于第一實施例，根據本發(fā)明的第二個實施例的表面處理系統(tǒng)利用的是如PCT公開文本WO9927156中所描述的等離子體沉積反應，這是常規(guī)的表面處理方法之一。
然而，本發(fā)明的第二個實施例中的沉積反應也可以用于一種表面處理系統(tǒng)，而無須考慮沉積反應的類型，在其中，用于沉積反應的氣體被注入沉積室，將電能施加于沉積室中，以便產生在表面處理物體的表面上形成沉積層的沉積反應。
被注入沉積室600的氣體使得在表面處理物體900上形成所要求的沉積層，并且可以使用射頻(RF)能量或者DC能量作為能量。此外，根據一種沉積反應電能也可以施加到表面處理物體上。特別是，在使用DC電源作為電源時表面處理物體也可以是帶有電能施加器件(未示出)的電極之一。
關于冷卻單元700，可以使用各種冷卻系統(tǒng)，并且在這方面，在本發(fā)明的第二個實施例中使用的是一種水冷系統(tǒng)。
也就是說，冷卻單元700包括一個被安裝在沉積室600的內壁620上的冷卻板單元710；一個用于釋放在沉積室600中產生的熱量的熱量釋放單元720；以及連接冷卻板單元710和熱量釋放單元720的通道730a和730b。
冷卻板單元710包括一個為了使冷卻劑，例如水，可以在其中流動的而形成的冷卻劑通道711；一個用于將冷卻劑引入冷卻劑通道711的冷卻劑入口712；以及用于將冷卻劑從冷卻劑通道排出的冷卻劑出口713。
被制成片狀的冷卻板單元710以分開地安裝在沉積室600里面或者可以與沉積室600的內壁620形成一體。
如圖4所示，冷卻板單元710包括多個槽714。槽714可以具有一個其上帶有氣體注入孔810的氣體注入單元800。
冷卻劑入口712和冷卻劑出口713被用于釋放從沉積室600和通道730a和730b產生的熱量的熱量釋放單元720連接起來。
提供一個或多個電極610，這些電極借助于一個嚙合單元(未示出)被固定地安裝在內壁620上，冷卻板單元710上或者沉積室600的氣體排放單元850上。絕緣器件611和612被插置在電極610和內壁620，冷卻板單元710或氣體排放單元850之間，以便將電極610絕緣。
以下將說明根據本發(fā)明的第二個實施例的表面處理系統(tǒng)的操作。
首先，表面處理物體900借助于傳輸單元(未示出)通過一個開關單元(未示出)被輸送到沉積室100和600中。
在表面處理物體900被輸送到沉積室100和600中之后，開關單元(未示出)將沉積室100和600關閉并密封，而后用于沉積反應的氣體通過氣體注入單元300和800被注入到沉積室100和600中。
與氣體注入同時，通過電極110將電能施加到沉積室100和600中或表面處理物體900上，據此，發(fā)生沉積反應，在表面處理物體900上形成沉積層。此時，沉積反應完成后的氣體通過氣體出口350和850被排出。
具有在沉積反應后形成于其上的沉積層的表面處理物體900借助于所述的傳輸單元(未示出)通過開關單元(未示出)被取出來。
同時，在沉積室100和600中，當發(fā)生沉積反映時，在控制單元(未示出)的控制下，冷卻單元200和700開始它的操作以便冷卻冷卻板單元210和710的周圍環(huán)境。
根據其上的電源在電極110和610周圍產生一個強電場，以便形成沉積反應，例如等離子體沉積反應。距離每一個電極的距離和溫度確定沉積反應的方向。
因此，制造沉積室100時，沉積室100的內壁和電極110之間的距離(l1)取決于表面處理物體900和電解110之間的距離(l2)，并且為了對大的表面處理物體進行表面處理，沉積室100的尺寸應該增大。
為了避免沉積室100的這種增大，本發(fā)明的表面處理系統(tǒng)包括冷卻周圍環(huán)境的冷卻單元200和700，以便改變沉積反應向表面處理物體的沉積方向并且使沉積室100的內壁和電極110之間的距離變窄。
此外，由于所述的氣體注入單元還與冷卻單元200安裝在一起，使得氣體在通過該冷卻單元并且被注入沉積室100的同時被冷卻，從而使電極110和沉積室100的內壁之間的溫度下降。
如到目前為止所描述的那樣，本發(fā)明的表面處理系統(tǒng)具有以下優(yōu)點通過在所述的沉積室的兩側安裝所述的冷卻單元以冷卻周圍環(huán)境，所述的電極和所述的表面處理物體的內壁之間的距離減小，并因此可以減小所述的沉積室所占用的空間。
此外，通過將所述的氣體注入單元與所述的冷卻單元安裝在一起，可以提高根據被注入所述的沉積空間的氣體的流動的冷卻效率。
顯而易見，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，在本發(fā)明的表面處理系統(tǒng)和方法中可以做出各種改進和變化。因此本發(fā)明意在涵蓋所附權利要求書及其等效物的范圍內的對本發(fā)明的各種改進和變化。
權利要求
1.一種表面處理系統(tǒng)，用于通過使用一沉積反應在一表面處理物體的一表面上形成一沉積層，其中，用于在沉積室中施加形成一沉積反應的電能的電極單元被安裝在所述的沉積室的一內壁和一表面處理物體之間，該系統(tǒng)還包括一冷卻單元，被安裝在面向所述的電極的所述的沉積室的內壁上并且冷卻其周圍環(huán)境。
2.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述的冷卻單元具有水冷結構。
3.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述的冷卻單元包括一冷卻板單元，被安裝在所述的沉積室的一內壁上；以及一熱量釋放單元，與所述的冷卻板單元相連接并且釋放在所述的沉積室中產生的熱量。
4.根據權利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述的冷卻板單元被整體地安裝在面向所述的電極的所述的沉積室的內壁上。
5.根據權利要求3所述的系統(tǒng)，其中一用于注入用于沉積反應的氣體的氣體注入單元與所述的沉積室中的冷卻板單元安裝在一起。
6.根據權利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述的冷卻板單元包括一為使冷卻劑從其中流過而形成的冷卻劑通道；以及一所述的冷卻劑從其中通過被引入所述的冷卻劑通道的冷卻劑入口和一所述的冷卻劑從其中通過從所述的冷卻劑通道被排出的冷卻劑出口。
7.根據權利要求6所述的所述的系統(tǒng)，其中所述的冷卻板單元包括多個用于容納所述的氣體注入單元的槽，并且所述的冷卻劑通道圍繞所述的槽形成。
8.一種表面處理系統(tǒng)，在其中用于沉積反應的氣體被注入一沉積室，并且施加電能，以便實現在一表面處理物體的表面上形成一沉積層的反應，該系統(tǒng)包括一氣體注入單元，被安裝在所述的沉積室的兩側，用于所述的沉積反應的氣體從其中通過被注入一沉積空間；一氣體排放單元，被安裝在所述的沉積室的中心，將所述的沉積空間劃分為兩個區(qū)域，并且將完成沉積反應后的氣體從所述的沉積室中排放出來；多個電極，以在其間有一沉積間隔地被安裝，并且將電能施加于所述的沉積室；以及一冷卻單元，被安裝在所述的沉積室的兩側，并且冷卻周圍環(huán)境。
9.根據權利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述的冷卻單元包括一冷卻板單元，被安裝在所述的沉積室的一內壁上；以及一熱量釋放單元，與所述的冷卻板單元相連接，并且釋放在所述的沉積室中產生的熱量。
10.根據權利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述的冷卻板單元被整體地安裝在所述的沉積室的內壁上。
11.根據權利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述的氣體注入單元與所述的冷卻板單元安裝在一起。
12.根據權利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述的冷卻板單元包括一為使冷卻劑從其中流過而形成的冷卻劑通道；以及一所述的冷卻劑從其中通過被引入所述的冷卻劑通道的冷卻劑入口和一所述的冷卻劑從其中通過從所述的冷卻劑通道被排出的冷卻劑出口，所述的冷卻劑入口和所述的冷卻劑出口與所述的熱量釋放單元相連接。
13.根據權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述的冷卻板單元包括多個用于容納所述的氣體注入單元的槽，并且所述的冷卻劑通道圍繞所述的槽形成。
14.根據權利要求8述的系統(tǒng)，其中所述的冷卻單元具有水冷結構。
全文摘要
一種表面處理系統(tǒng)，通過使用沉積反應在表面處理物體的表面上形成沉積層，在其中，用于在沉積室(100)中施加形成沉積反應的電能的電極(110)被安裝在沉積室(100)的內壁(120)和表面處理物體(900)之間，該系統(tǒng)還包括被安裝在面向電極(110)的沉積室(100)的內壁(120)上并且冷卻其周圍環(huán)境冷卻單元(200)。
文檔編號C23C16/50GK1543512SQ02816128
公開日2004年11月3日 申請日期2002年12月30日 優(yōu)先權日2002年3月29日
發(fā)明者曹川壽, 尹東植, 李鉉旭, 河三喆 申請人:Lg電子株式會社