用于對(duì)基板、特別是壓板進(jìn)行等離子體涂覆的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對(duì)基板、特別是壓板進(jìn)行等離子體涂覆的裝置，所述裝置包括真空腔和設(shè)置在其中的電極，所述電極在運(yùn)行中基本上與所述基板平行并且與所述基板的要涂覆的側(cè)面相對(duì)地定位。此外，提出了一種用于制造基板、特別是壓板的方法。最后，本發(fā)明還涉及用于制造單層或多層板狀材料的方法，所述板狀材料特別是由具有和不具有覆蓋紙的塑料、木料和層壓材料制成。
【背景技術(shù)】
[0002]原則上已知所述類型的裝置和方法。例如，EP I 417 090 BI對(duì)此公開了一種用于加工和制造具有可再現(xiàn)的(reproduzierbar)光澤度的材料表面的方法以及一種用于應(yīng)用該方法的擠壓工具。為了提高所述擠壓工具的穩(wěn)定性，給擠壓工具配設(shè)涂層，該涂層由具有類金鋼石層的碳制成。由此，在對(duì)高耐磨材料進(jìn)行加工時(shí)(例如在制造表面層中具有剛玉顆粒(Korundpartikel)的地板的過程中)顯著減少了所述擠壓工具表面的磨損。
[0003]所述類金剛石層也被已知為“類金剛石碳”(DLC)的概念。其特征在于高硬度和高耐磨性并且例如可以借助等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(英文為:plasma enhancedchemical vapor deposit1n-PECVD)產(chǎn)生。這里，在要涂覆的工件的上方點(diǎn)燃等離子體，所述等離子體中經(jīng)電離的成分到達(dá)所述要涂覆的工件上。
[0004]由于開頭所述材料(如地板、刨花板、纖維板等)的規(guī)格總是有著越來越大的趨勢(shì)，所以也就需要相應(yīng)大小的壓板來制造所述材料。這里的問題在于，涂覆到所述壓板上的層僅非常困難地能在窄的公差范圍內(nèi)進(jìn)行制造，并且由此也是有限制地可再現(xiàn)的。對(duì)此的原因在于不均勻的或者說難以施加影響的工藝條件。例如，等離子體中的離子濃度在所述壓板上是不同的并且難以控制的，由此即使在電極上的場(chǎng)強(qiáng)和電流強(qiáng)度都恒定的情況下也由所述等離子體產(chǎn)生不同的沉積速度。但實(shí)際上，總歸無法實(shí)現(xiàn)恒定的或者說是在窄的公差帶中延伸的場(chǎng)分布和電流分布，從而由此在要涂覆層的沉積速度方面也造成不希望的差升。
[0005]不幸的是，上述波動(dòng)還會(huì)對(duì)此導(dǎo)致工藝中的不穩(wěn)定，以及導(dǎo)致振蕩現(xiàn)象。例如，等離子體中離子濃度局部增大由于電導(dǎo)率增大而導(dǎo)致電流強(qiáng)度局部增大，該局部增大的電流強(qiáng)度不僅可能引起要涂覆層的沉積速度提高，而且在極端情況下還可能引起電弧。這里，由于高電流，所述壓板的表面在任何情況下都會(huì)受到強(qiáng)烈毀壞，以至于必須將其丟棄。這導(dǎo)致高的經(jīng)濟(jì)損失，因?yàn)椴粌H所述壓板的基礎(chǔ)材料而且加工本身(例如表面結(jié)構(gòu)的光刻產(chǎn)生或是用于光刻蝕的表面結(jié)構(gòu)或者說光刻掩模的借助噴墨印刷工藝、絲網(wǎng)印刷法、平板印刷法或輥筒印刷法的產(chǎn)生)都非常昂貴。壓板越大，則對(duì)于出現(xiàn)上述錯(cuò)誤之一的幾率也就越大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此本發(fā)明的任務(wù)在于，提出用于對(duì)基板、特別是壓板進(jìn)行等離子體涂覆的經(jīng)改進(jìn)的裝置和經(jīng)改進(jìn)的方法。特別是應(yīng)該實(shí)現(xiàn)下述可能性，即在窄的公差范圍內(nèi)涂覆基板上的層，以及避免等離子體中的電弧或者減弱其影響。本發(fā)明的另一任務(wù)在于，提出一種經(jīng)改進(jìn)的用于制造單層或多層板狀材料的方法。特別是應(yīng)便利于或者能實(shí)現(xiàn)大尺寸板的制造。
[0007]所述任務(wù)通過開頭所述類型的裝置來解決，在該裝置中對(duì)電極進(jìn)行分割并且電極區(qū)段中的每一個(gè)電極區(qū)段具有一個(gè)自己的用于電能量源的連接端。
[0008]此外，所述任務(wù)通過用于制造基板、特別是壓板的方法來解決，其包括以下步驟:
[0009]a)將要涂覆的基板與設(shè)置在真空腔中的經(jīng)分割的電極相對(duì)地并且基本上與所述電極平行定位地設(shè)置在真空腔中；
[0010]b)激活至少一個(gè)配設(shè)給電極區(qū)段的能量源；以及
[0011]c)引入氣體，該氣體在所述基板(例如壓板坯)上引起等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積。
[0012]最后，所述任務(wù)通過一種用于制造單層或多層板狀材料的方法來解決，所述材料特別是由具有和不具有覆蓋紙的塑料、木料和層壓材料制成，其中使用借助所述方法制造的基板或壓板。
[0013]在本發(fā)明的范圍中通過如下方式定義電極區(qū)段，S卩，該區(qū)段與其余區(qū)段相比可以采用明顯不同的電位，而將不會(huì)有值得注意的補(bǔ)償電流流動(dòng)。換句話說，在各個(gè)區(qū)段之間存在高絕緣電阻。在本發(fā)明的意義上，所述分割應(yīng)在電的方面來看，而不是一定要在結(jié)構(gòu)方面來看。“連接端”這一概念應(yīng)寬泛地加以理解，原則上可以將其理解為所有結(jié)構(gòu)類型的電連接的可能性。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，通過所述分割實(shí)現(xiàn)了，所述電極可以在局部不同地得到電能供給，或者電能的輸送可以被非常差異化地影響。由此，不僅可以在基板上對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度或電流強(qiáng)度的分布進(jìn)行設(shè)置，而且還可以通過對(duì)電極的分割將預(yù)定的數(shù)值良好地保持在窄的公差范圍內(nèi)。例如可以獨(dú)立地調(diào)節(jié)每個(gè)電極區(qū)段的能量供應(yīng)。此外，通過各個(gè)區(qū)段之間的空隙還可以更好地將工藝氣體引導(dǎo)向基板，從而可以使該基板之上的離子濃度保持恒定或保持在窄的公差帶中。
[0015]最后，也顯著減小等離子體中出現(xiàn)電弧的幾率，或者其影響得到明顯減弱。通過所述分割，電能同樣不會(huì)從電極的其它區(qū)域“引來(abziehen)”并集中到一點(diǎn)上，就像其在未分割電極的情況下那樣。這里，電弧導(dǎo)致了提供用于對(duì)整個(gè)基板進(jìn)行涂覆的能量或功率集中到一點(diǎn)上并且由此相應(yīng)地導(dǎo)致了對(duì)基板的強(qiáng)烈損壞。
[0016]然而如果設(shè)有電極區(qū)段，則僅在所述區(qū)域中提供用于對(duì)基板進(jìn)行涂覆的電能或功率能集中到一點(diǎn)上，所述能量或功率自然小于提供用于對(duì)整個(gè)基板進(jìn)行涂覆的電能/功率。分割得越細(xì)，則所述的能量的量或功率就越小。通過相應(yīng)細(xì)地分割，在單位面積功率保持不變的情況下強(qiáng)烈減小每個(gè)電極區(qū)段的功率，使得該區(qū)段內(nèi)的電能不再足以引起電弧。但在任何情況下都可以減弱電弧的影響，因?yàn)榛宓谋砻嫱ㄟ^這樣的電弧僅非常輕微地受損，從而可以無問題地繼續(xù)使用所述基板或者僅以少的費(fèi)用就可以修復(fù)所述基板。
[0017]大多數(shù)情況下，目的通常都是盡可能均勻地對(duì)基板進(jìn)行涂覆。在此情況下，可以將上述措施用于實(shí)現(xiàn)電流強(qiáng)度的、電場(chǎng)強(qiáng)度的以及等離子體中離子濃度的盡可能均勻的分布。但備選地，所述過程的目的還可以是不均勻地對(duì)基板進(jìn)行涂覆。在此情況下，將所述措施用于實(shí)現(xiàn)電流強(qiáng)度的、電場(chǎng)強(qiáng)度的以及等離子體中離子濃度的不均勻的、然而卻在圍繞預(yù)定分布在窄的公差帶中的分布。
[0018]通過提供所述基板或壓板，還簡(jiǎn)化或能實(shí)現(xiàn)大尺寸的板工件的制造。在本發(fā)明的范圍中，所述大尺寸板應(yīng)理解為具有大于或等于I m2尺寸的板、特別是具有大于或等于5 m2尺寸的板、并且特別是具有大于或等于10 m2尺寸的板。由此，例如具有2x5m標(biāo)準(zhǔn)尺寸的板狀工件也能在一個(gè)工序中進(jìn)行制造。
[0019]本發(fā)明的有利的實(shí)施方案和進(jìn)一步改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求以及由縱覽附圖所作的說明得出。
[0020]有利的是，各個(gè)電極區(qū)段彼此絕緣。由此，在各區(qū)段之間實(shí)際上不會(huì)有補(bǔ)償電流流動(dòng)。
[0021]但也有利的是，各個(gè)電極區(qū)段相互間通過狹長(zhǎng)的板條或者經(jīng)定義的歐姆電阻連接。由此，可以在各區(qū)段之間允許少的經(jīng)定義的補(bǔ)償電流流動(dòng)；或者當(dāng)在各區(qū)段之間設(shè)有狹長(zhǎng)的板條的情況下，所述電極雖然其經(jīng)分割但仍可以構(gòu)成為一件式的。
[0022]此外有利的是，各個(gè)電極區(qū)段通過狹長(zhǎng)的板條或者經(jīng)定義的歐姆電阻與至少一個(gè)能量源連接。有利地，各電極區(qū)段按照這種方式利用僅一個(gè)唯一的能量源就可以不同地得到能量供給，其方式為，為各個(gè)電極區(qū)段設(shè)置不同的電阻。此外，等離子體中出現(xiàn)電弧的幾率得到顯著減小或者其影響得到明顯減弱，這是因?yàn)樗鲭娮璺乐沽穗娔茉趦H一個(gè)電極區(qū)段中集中。
[0023]特別是有利的是，所述裝置包括多個(gè)能彼此無關(guān)地控制/調(diào)節(jié)的能量源，所述能量源經(jīng)由所述連接端與電極區(qū)段連接。按照這種方式可以為多個(gè)電極區(qū)段彼此無關(guān)地供給能量。例如可以為所述區(qū)段預(yù)設(shè)自己的電流強(qiáng)度和/或自己的電位，并且在對(duì)能量源進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，仍可以在工藝條件變化的情況下予以遵循。
[0024]也特別是有利的是，每一個(gè)電極區(qū)段都與各一個(gè)能量源連接，所述能量源能與其余能量源無關(guān)地控制/調(diào)節(jié)。由此，每個(gè)電極區(qū)段都有各一個(gè)能量源得到激活并且與其余能量源無關(guān)地控制/調(diào)節(jié)。按照這種方式，可以為所有電極區(qū)段彼此無關(guān)地供給能量。例如可以為每個(gè)電極區(qū)段預(yù)設(shè)自己的電流強(qiáng)度和/或自己的電位，并且在對(duì)能量源進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)仍可以在工藝條件變化的情況下得到遵循。
[0025]此外特別是有利的是，所述裝置包括控制器件，該控制器件設(shè)置用于將能量源交替地接通到一組電極區(qū)段中的每個(gè)電極區(qū)段上，而將該組中的其它電極區(qū)段的連接端切換到與前述的電極區(qū)段相絕緣的打開狀態(tài)中。這樣，就將一個(gè)能量源交替地接通到一組電極區(qū)段中的各一個(gè)電極區(qū)段上，而所述組的其余電極區(qū)段的連