專利名稱：一種模仁保護膜的去除裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種模仁加工方法，尤其涉及一種模仁保護膜的去除裝置及方法。
背景技術(shù)：
類金剛石碳(Diamond Like Carbon)膜，由于具有與鉆石薄膜相似的高硬度、低摩擦系數(shù)、高導(dǎo)熱性、良好的電學(xué)性能、高表面光潔度以及高耐磨損性能與化學(xué)穩(wěn)定性能，其應(yīng)用領(lǐng)域已非常廣泛，尤其適用于一些抗磨損場合作為保護膜，如在模具、刀具、承軸、與沖壓模等方面。
然而，類金剛石碳膜的缺點，如膜層的高內(nèi)應(yīng)力及與基板間不良的附著力等，卻在一定程度上影響了類金剛石碳膜的應(yīng)用。為了降低類金剛石碳膜的內(nèi)應(yīng)力及增加其與基板間的附著力，目前所用的方法大多為使用中間層，即先在基底上鍍覆一中間層，再在中間層上鍍覆類金剛石碳層，通過中間層使類金剛石碳層與基底能夠牢固的附著。如圖1所示的模仁結(jié)構(gòu)示意圖，其包括一基底10、一中間層12及一類金剛石碳層14。所采用的中間層通常為金屬層，如鈦或鉻；金屬碳化物層，如氮化鈦或氮化鉻；金屬氮化物層，如碳化鈦或碳化鉻；或其多層的組合。這種具有中間層的多層膜結(jié)構(gòu)模仁保護膜使得類金剛石碳膜的高內(nèi)應(yīng)力得以抵銷平衡，有效彌補了類金剛石碳膜與基底附著力小而容易從基底脫離或發(fā)生碎裂的缺陷。
由于多層膜結(jié)構(gòu)模仁保護膜設(shè)計復(fù)雜，使得相應(yīng)的鍍膜工藝也較復(fù)雜，若鍍膜過程中出現(xiàn)成膜不良的情況，則整個保護膜的質(zhì)量將會下降而不符合使用標(biāo)準(zhǔn)。另外，模仁保護膜長期使用，仍無可避免會產(chǎn)生磨損或其他不良情況。因此，在實際應(yīng)用過程中就需要將不合格、損壞或不良的模仁保護膜從基底上去除，以利再次重新在基底上形成良好的保護膜。
因此，有必要提供一種去除損壞或不良的模仁保護膜的方法。

發(fā)明內(nèi)容以下以實施例說明一種能去除模仁保護膜，同時又不會損壞模仁基底以利再次形成保護膜的裝置及方法。
一種模仁保護膜的去除裝置，其包括一腔體，一承載臺，一氧等離子體產(chǎn)生裝置，及一抽真空裝置，該承載臺位于該腔體內(nèi)，用于放置待處理工件，該氧等離子體產(chǎn)生裝置位于該腔體內(nèi)，與承載臺相對設(shè)置，用于產(chǎn)生氧等離子體，該抽真空裝置與腔體連通，用于導(dǎo)出腔體內(nèi)氣體維持其真空狀態(tài)。
一種模仁保護膜的去除方法，其包括如下步驟首先，將待處理的工件置于一模仁保護膜的去除裝置的承載臺上，使氧等離子體產(chǎn)生裝置對準(zhǔn)待處理工件表面；其次，開啟抽真空裝置，將腔體內(nèi)氣體導(dǎo)出，維持腔體內(nèi)為一定真空度；然后，使用氧等離子體產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的氧等離子體依次轟擊待處理工件表面，使各個膜層結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而從工件上剝離。
上述去除模仁保護膜的裝置及方法的優(yōu)點在于首先，可以將待處理去膜工件上的不合格、損壞或不良的保護膜一次性全部徹底去除，減少了去除過程中的重復(fù)勞動的可能性；其次，使用氧等離子體可以將不合格、損壞或不良的模仁保護膜從基底上快速有效去除，同時又不損壞模仁基底以利再次重新在基底上形成保護膜。

圖1是本實施例的模仁結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實施例的模仁保護膜的去除裝置示意圖。
圖3是本實施例的待處理工件表面的多層結(jié)構(gòu)模仁保護膜示意圖。
圖4是本實施例的模仁保護膜的去除方法示意圖。
具體實施方式請參閱圖2，是本實施例提供一模仁保護膜的去除裝置20，其包括一腔體22，一承載臺24，一氧等離子體產(chǎn)生裝置26，及一抽真空裝置28。承載臺24位于該腔體22內(nèi)，用于放置待處理工件30，優(yōu)選地其可沿腔體22底部向任意方向移動。氧等離子體產(chǎn)生裝置26位于該腔體22內(nèi)，與該承載臺24相對設(shè)置，用于產(chǎn)生氧等離子體轟擊待處理工件30的表面，其所用氣體源為氧氣或臭氧，本實施例選用氧氣。該腔體22的腔體側(cè)壁上具有一氣體導(dǎo)出口221，抽真空裝置28與該氣體導(dǎo)出口221相連通，用于將腔體22內(nèi)氣體導(dǎo)出以確保腔體22內(nèi)為真空狀態(tài)。
請參閱圖3，為本實施例待處理工件30的示意圖，其具體結(jié)構(gòu)不以本實施例為限，該具有多層結(jié)構(gòu)的模仁保護膜的待處理工件30，其包括一基底10、一中間層12與一類金剛石碳層14，其中，該中間層12位于基底10上，依次包括一金屬層121、一金屬氮化物層122、一金屬碳化物層123。該金屬層121是鈦或鉻，本實施例中為鉻。該金屬氮化物層122是氮化鈦或氮化鉻，本實施例為氮化鉻。該金屬碳化物層123是碳化鈦或碳化鉻，本實施例為氮化鉻。
請一并參閱圖2、圖3與圖4，本實施例提供一模仁保護膜的去除方法，其具體實施步驟為第一步，將待處理的工件30置于一模仁保護膜的去除裝置20上，使氧等離子體產(chǎn)生裝置26對準(zhǔn)待處理工件30表面。該氧等離子體產(chǎn)生裝置26以氧氣或臭氧為氣體源，能使氧氣或臭氧接受能量形成含有氧原子、氧離子、氧自由基等活性離子的氧等離子體。
第二步，開啟抽真空裝置28，將腔體22內(nèi)氣體導(dǎo)出，維持腔體22內(nèi)為一定真空度，范圍為0.1～10毫托耳(mTorr)。
第三步，使用氧等離子體產(chǎn)生裝置26產(chǎn)生的氧等離子體轟擊待處理工件30表面的多層結(jié)構(gòu)模仁保護膜。
首先，位于其最外層的類金剛石碳層14最先受到氧等離子體的轟擊，膜層表面的碳原子被高能氧等離子體撞擊濺射出來，并與氧等離子體中的氧發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)生成的產(chǎn)物二氧化碳會揮發(fā)出來，通過抽真空裝置28從腔體22內(nèi)由氣體導(dǎo)出口222導(dǎo)出，基于此原理，在氧等離子體的不斷轟擊作用下待處理工件30最外層的類金剛石碳層14的結(jié)構(gòu)會被破壞；其次，在最外層的類金剛石碳層14受到轟擊結(jié)構(gòu)被破壞后，繼續(xù)使用氧等離子體產(chǎn)生裝置26產(chǎn)生的氧等離子體轟擊中間層12，原理與氧等離子體鉆碳層14時類似，中間層12表面原子被氧等離子體撞擊濺射出來，并與氧等離子體中氧發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致中間層12的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，膜層的內(nèi)應(yīng)力與附著力發(fā)生變化，隨著附著力的喪失，依靠中間層12附著在基底10上的類金剛石碳層14也喪失附著力，最后整個多層結(jié)構(gòu)類金剛石碳膜將從基底10上剝離。在本實施例中，氧等離子體撞擊中間層12時，是依次轟擊金屬碳化物層123、金屬氮化物層122、金屬層121，使各個膜層結(jié)構(gòu)依次受到氧等離子體的轟擊而破壞，當(dāng)直接附著在基底10上的金屬層121受到氧等離子體的轟擊而破壞后，整個多層結(jié)構(gòu)模仁保護膜的附著力喪失，將從基底10上剝離。
優(yōu)選地，由于形成在基底10上的多層結(jié)構(gòu)模仁保護膜，其在基底10接觸的邊緣處最薄弱，可以使氧等離子體產(chǎn)生裝置26所產(chǎn)生的氧等離子體能夠優(yōu)先轟擊待處理工件30表面邊緣，并通過移動承載臺24控制實現(xiàn)。多層結(jié)構(gòu)模仁保護膜會由待處理工件30表面邊緣開始逐漸脫落，可以減少氧等離子體轟擊時間，加速多層結(jié)構(gòu)模仁保護膜剝離。
上述裝置及方法的優(yōu)點在于首先，可以將待處理去膜工件上的不合格、損壞或不良的模仁保護膜一次性全部徹底去除，減少了去除過程中的重復(fù)勞動的可能性；其次，使用氧等離子體可以將不合格、損壞或不良的模仁保護膜從模仁基底上快速有效去除，同時又不損壞模仁基底以利再次重新在基底上形成保護膜。
權(quán)利要求
1.一種模仁保護膜的去除裝置，其包括一腔體；一承載臺，其位于該腔體內(nèi)，用于放置待處理工件；一氧等離子體產(chǎn)生裝置，其位于該腔體內(nèi)，與承載臺相對設(shè)置，用于產(chǎn)生氧等離子體；及一抽真空裝置，其與該腔體連通，用于導(dǎo)出腔體內(nèi)氣體維持其真空狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的模仁保護膜的去除裝置，其特征在于，該承載臺為一可移動承載臺。
3.如權(quán)利要求1所述的模仁保護膜的去除裝置，其特征在于，該腔體上具有一氣體導(dǎo)出口，與抽真空裝置相連通，用于導(dǎo)出腔體內(nèi)的氣體。
4.如權(quán)利要求1所述的模仁保護膜的去除裝置，其特征在于，所述氧等離子體產(chǎn)生裝置的氣體源為氧氣或臭氧。
5.一種模仁保護膜的去除方法，其包括以下步驟將待處理工件置于一模仁保護膜的去除裝置的承載臺上，使氧等離子體產(chǎn)生裝置對準(zhǔn)待處理工件表面；開啟抽真空裝置，將腔體內(nèi)氣體導(dǎo)出，維持腔體內(nèi)為一定真空度；使用氧等離子體產(chǎn)生裝置產(chǎn)生氧等離子體轟擊待處理工件表面的模仁保護膜。
6.如權(quán)利要求5所述的模仁保護膜的去除方法，其特征在于，所述模仁保護膜包括一中間層與一類金剛石碳層。
7.如權(quán)利要求5所述的模仁保護膜的去除方法，其特征在于，通過移動承載臺控制氧等離子體產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的氧等離子體轟擊待處理工件表面邊緣。
8.如權(quán)利要求5所述的模仁保護膜的去除方法，其特征在于，腔體內(nèi)真空壓力為0.01～10毫托耳。
9.如權(quán)利要求5所述的模仁保護膜的去除方法，其特征在于，所述氧等離子體產(chǎn)生裝置的氣體源為氧氣或臭氧。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種模仁保護膜的去除裝置，其包括一腔體，一承載臺，一氧等離子體產(chǎn)生裝置，及一抽真空裝置。本發(fā)明還涉及一種模仁保護膜的去除方法，其使用氧等離子體依次轟擊待處理工件表面的類金剛石碳層與中間層，使各膜層結(jié)構(gòu)發(fā)生變化喪失附著力而從工件上剝離。該方法可以將不合格、損壞或不良的模仁保護膜從基底上快速有效去除，同時又不損壞基底以利再次重新在基底上形成保護膜。
文檔編號C03B11/00GK1978351SQ200510102018
公開日2007年6月13日 申請日期2005年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月2日
發(fā)明者蕭博元, 張慶州 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司