用于管腔内聚合物沉积的设备和方法技术

本发明专利技术涉及用于管腔内聚合物沉积的设备和方法。用于将涂层涂覆至在制品的通道周围的内表面的方法和设备。在该制品的通道内从工艺气体产生等离子体，并且从等离子体将涂层沉积到该内表面上。该制品可选择地放置在导电导管的通道内。该制品或该导电导管被与射频发生器相联接以在制品通道内产生等离子体。

【技术实现步骤摘要】
用于管腔内聚合物沉积的设备和方法
本专利技术通常涉及等离子体处理，并且尤其是涉及用于为表面涂覆薄膜的方法和设备。
技术介绍
硅橡胶材料被广泛地用于各种应用中，包括高温密封件和O形圈、手柄把手、电绝缘体、可植入装置等。对于一些要求低表面摩擦的应用来说，尤其是对于当一个物体穿过通道时的内通道表面来说，硅橡胶非常粘的特性可能会导致一些问题。因此，需要一种方法和设备以降低在围绕通道的内表面和与该内表面相接触的物体之间的动态摩擦系数。
技术实现思路
在一个实施例中，提供了一种方法，用于将涂层涂覆到在围绕制品中的通道的内表面。该方法包括在制品的通道内从工艺气体产生等离子体，并在内表面上从等离子体沉积涂层。在另一个实施例中，提供了一种设备，用于将涂层涂覆至制品通道的内表面。该设备包括处理室、射频发生器以及导电导管，该导电导管具有被构造成接收该制品的通道。导电导管被定位在处理室内，并且导电导管与射频发生器联接，以接收功率，以当制品被接收在导电导管的通道中时，在制品中的通道内产生等离子体。附图说明被合并在此说明书中且构成其一部分的附图示出了本专利技术的实施例，且与以上给出的对本专利技术的概括描述和下面给出的详细说明一起，用于解释本专利技术的原理。图1是等离子体处理系统的前视图。图2是示出了根据本专利技术实施例的等离子体处理系统的处理室的可抽空空间和被设置在可抽空空间内的导管以及相关联的管的视图。图3是图2的导管中的一个导管的透视图。图4是大致沿图3中线4-4所截取的横截面图。图5是图2的管中的一个管的透视图。图6是大致沿图5中线6-6所截取的横截面图。图7是位于导管中的一个导管中的管中的一个管的透视图。图8是大致沿图7中线8-8所截取的横截面图。图9是在等离子体处理之后的图8的圆圈区域的详细横截面图。图10是示出了用于作为对照的未处理样品和采用与本专利技术实施例相一致的方式涂敷了薄膜的处理过的样品的线性往复的球在平面上的磨耗测试的图。具体实施方式参考图1和2，等离子体处理系统10包括柜体12、与柜体12相关联的反应或处理室14以及由处理室14的壁所包围的可抽空空间16。通过处理室14的壁中所限定的入口可进入该可抽空空间16。腔室门18可以被打开和关闭，以提供穿过入口进入可抽空空间16的通路。在其关闭状态，该腔室门18提供了将可抽空空间16与处理室的周围环境相隔离的流体紧密密封。可具有铰链附接件的腔室门18携带锁闩20，当腔室门18处于关闭位置时，该锁闩20接合处理室14的一部分。锁闩20被用于固定腔室门18，以将处理室14密封隔离周围环境。处理室14由适用于高真空应用的导电材料如铝合金或不锈钢形成，并且其可以与电接地相联接。借助于抽真空系统23通过处理室14中的泵口22将处理室14内限定的可抽空空间16抽空。可位于柜体12内或与柜体12相邻的地面上的抽真空系统23，与泵口22相连接。抽真空系统23可包括一个或多个真空泵，所述一个或多个真空泵具有由真空
中普通技术人员所公知的结构和操作。例如，抽真空系统23可包括一个旋转叶片泵和罗茨鼓风机，它们协作以建立和维持该处理室14内的在毫托范围内的真空压力。每次可抽空空间16泄放时，使用抽真空系统23来从可抽空空间16抽出大气气体，并且此外，使用抽真空系统23来提供从例如在处理室14前部附近的一个或多个气口24至在处理室14后部附近的泵口22的连续定向的工艺气体流。气口24借助于气体管线与工艺气体源26联接。等离子体处理系统10包括位于处理室14内的至少一个搁板28和以射频(RF)发生器30为代表形式的等离子体激发源。RF发生器30的输出可通过阻抗匹配网络32与电力总线34联接，电力总线34继而包括与可抽空空间16中的导电导管40a-40e相联接的导电构件。处理室14的壁可用作无电力的接地对电极。RF发生器30可在例如13.56MHz的频率下操作。由RF发生器30提供的功率可为例如在13.56MHz下从约100瓦至约300瓦的范围内。RF发生器30可被构造为操作用于以脉冲方式来传递功率，并且具体地，具有例如脉冲频率(Hz)和占空比(导通时间百分比)的脉冲参数的功率。例如，脉冲频率可在1Hz-10000Hz的范围内进行调整，并且占空比可在1％-99％的范围内调整，从而限定不同的脉冲参数组合。用于等离子体处理系统10的控制器36可被实施在一个或多个计算装置或系统(在此统称为计算机)上。控制器36可包括至少一个处理器、存储器、大容量存储器装置、输入/输出(I/O)接口和人机界面(HMI)。该计算机还可以可操作地经由网络和/或I/O接口联接到一个或多个外设。控制器36的处理器可在存储于存储器中的操作系统的控制下进行操作。操作系统可管理计算资源，使得具体表现为一个或多个计算机软件应用程序的计算机程序代码，例如存储在存储器中的计算机软件应用程序，可具有由处理器执行的指令。一个或多个数据结构还可存储在存储器中，并且可被控制器36的处理器、操作系统或应用程序使用以存储或处理数据，例如提供操作等离子体处理系统10以执行沉积的方法的数据。控制器36的I/O接口可提供机器接口，该机器接口可操作地将处理器联接至由等离子体处理系统10使用的硬件(例如，抽真空系统23、工艺气体源26、RF发生器30)以执行这里所描述的等离子体沉积。由此该应用程序可通过在I/O接口上的通信与硬件协同工作，以提供包含本专利技术的实施例的各种特征、功能或过程。控制器36的HMI可以以已知方式可操作地联接到处理器从而允许用户直接与计算机交互。HMI可包括视频或字母数字显示器、触摸屏、扬声器以及任何其它合适的能够提供数据给用户的音频和视频指示器。HMI还可包括输入装置和控制器，例如字母数字键盘、指针装置、键板、按键、控制旋钮、麦克风等，该输入装置和控制器能够接受来自用户的命令或输入并且将所输入的输入发送至处理器。数据库可以存储在控制器36的大容量存储器装置中，并且可被用于收集和组织由等离子体处理系统10所使用的数据，例如提供操作等离子体处理系统10的程序方法的数据。数据库可包括数据和支持数据结构以及呈计算机软件应用程序的形式的数据库管理系统，该支持数据结构存储和组织数据，该数据库管理系统用于响应于程序的初始化来访问被存储在数据库记录中的信息或数据以执行等离子体沉积。多个导电导管40a-40e被布置在处理室14内。导电导管40a-40e包括可再用和可回收的部件，该可再用和可回收的部件被用于通过在管50a-50e中的每一个管中的以管腔54为代表形式的内部通道的内部或内部表面53上形成聚合涂层或薄膜，来批量处理连续多组以管道或管50a-50e为代表形式的制品。工艺气体源26可包括一个或多个质量流控制器，所述一个或多个质量流控制器构造成控制工艺气体至在处理室14内的可抽空空间16的流动。工艺气体源26可调节在可抽空空间16中的气体压力和气体混合物。工艺气体源26可提供工艺气体，该工艺气体包括以蒸气或气体的形式的惰性气体和前体单体，该惰性气体和前体单体每一个在足以维持导电导管40a-40e的通道44内的中空阴极等离子体的总处理压力下存在于可抽空空间16中。工艺气体可包括由工艺气体源26以单流提供的惰性气体和前体单体的混合物，或可包括由工艺气体源26通过分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将涂层涂覆到围绕制品中的通道的内部表面的方法，所述方法包括：在所述制品的通道内从工艺气体产生等离子体；以及从所述等离子体将所述涂层沉积在所述内部表面上。

【技术特征摘要】
2014.06.13 US 14/304,1991.一种将涂层涂覆到多个制品的方法，每个制品具有第一端和与所述第一端相反的第二端、通道、围绕所述通道的内部表面，和外部表面，所述方法包括：将所述多个制品放置在多个导电导管内，每个导电导管具有两个相反端、通道和围绕所述通道的内部表面，从而每个制品的第一端和第二端中的至少一端位于所述多个导电导管中的一个导电导管的两个相反端内，并且间隙形成在每个导电导管的内部表面与每个相应制品的外部表面之间；当所述制品位于所述多个导电导管中的一个导电导管的通道内时在每个制品的通道内从工艺气体产生等离子体放电；防止在每个导电导管的内部表面与每个制品的外部表面之间的每个间隙中的等离子体放电；以及从所述等离子体放电将所述涂层沉积在所述多个制品中的每个制品的内部表面上。2.根据权利要求1所述的方法，其中在每个制品的通道内产生所述等离子体放电包括：在所述通道内的总压力下将所述工艺气体供应到每个制品的通道，所述总压力包括惰性气体的分压和前体单体的分压。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述前体单体选自如下的组，所述组由四甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷以及1,1,3,3-四甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·K·富特，
申请(专利权)人：诺信公司，
类型：发明
国别省市：美国;US