【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及等离子体沉积涂覆，尤其涉及大气等离子体射流结构、涂覆系统及涂覆方法。
技术介绍
1、为了保护在恶劣环境中使用的电子产品，尽可能的减少外界环境对内部电路板以及元器件的影响，通常在电子产品的生产过程中，会在内部电路板pcb上涂覆一层保护电路板的防护薄膜涂层。
2、目前针对pcb板最常用的是利用三防漆涂覆工艺在pcb板表面形成防护漆。三防漆虽然能够耐高低温，并且具有一定的防尘、抗震、抗腐蚀以及延缓设备老化等作用，但是将其涂覆在现代电子产品上具有如下缺陷：①三防漆的涂层厚度为粒度较大的毫米量级，会影响电子产品的外观及电子导电性、散热性和信号传输性等性能；②涂覆过程中会产生大量的化学品消耗，污染严重；③由于电子器件表面存在毛细效应，导致高密度器件表面无法实现涂层；④需要涂覆的电子器件样品在涂覆处理前需要进行复杂的清洗，以确保涂层的黏附性。
3、随着电子产品体积微小化、性能最大化的发展趋势，三防漆涂层的上述缺陷导致其已经无法满足pcb涂覆实际应用需求。而近年来发展迅速的等离子体薄膜沉积制备技术既可以在材料表面形成微纳米粗糙结构，又可以修饰具有高表面能的物质，而且整个涂覆过程没有化学试剂残留，有效解决了电子产品三防漆涂覆的上述缺陷，逐渐得到业内认可并具有广泛应用的趋势。
4、相关技术中有披露了一种大气压等离子射流涂覆的装置和方法，其设计射流入口、喷嘴出口等结构，将气体通过等离子发生器形成涂层前体，并最终通过喷嘴出口射出涂覆至待涂覆基材上。由于形成的大气压等离子体喷射的距离有限，往往只能喷射几毫
5、但是上述技术中关于喷嘴的设计存在明显的缺陷，一方面每次喷涂时都需要将喷嘴出口与待涂覆基材对准罩住，导致涂覆效率低下；另一方面，每次涂覆不同的基材时都需要更换喷嘴结构，操作繁琐。
技术实现思路
1、为了解决上述的缺陷，本专利技术提出大气等离子体射流结构、涂覆系统及涂覆方法。
2、针对第一方面，本专利技术采用的技术方案是，大气等离子体射流结构，包括，
3、内电极，其至少具有一个气体入口和一个等离子体出口；
4、外电极，其至少具有一个容置空腔和一个射流口，所述内电极位于所述外电极的容置空腔中，所述射流口与所述等离子体出口连通并同轴，且所述射流口的孔径小于等于所述等离子体出口的孔径；
5、绝缘层，其位于所述内电极和所述外电极之间；
6、电源模块，其分别与所述内电极和外电极电连接并形成回路。
7、优选的，所述绝缘层上开有连通口，所述连通口与所述射流口、等离子体出口连通并同轴。
8、优选的，所述连通口的孔径与所述等离子体出口的孔径大小相同，所述射流口的孔径小于所述等离子体出口的孔径。
9、优选的，所述射流口的孔径为0.5mm-1mm，所述等离子体出口的孔径为1mm-2mm。
10、优选的，所述气体入口与所述等离子体出口连通并同轴。
11、优选的，所述气体入口通入工作气体和气态涂层原料，所述工作气体为氦气和/或氩气。
12、优选的，所述绝缘层为电介质管，所述内电极位于所述电介质管内部，所述外电极套设于所述电介质管外周侧。
13、优选的，所述电源模块输出千赫兹交流电，或所述电源模块为脉冲直流电源。
14、针对第二方面，本专利技术还提出了一种涂覆系统，其包括运动平台、供气装置和如前所述的大气等离子体射流结构，
15、所述供气装置与所述大气等离子射流结构的气体入口连通并用于提供工作气体和气态涂层原料；
16、所述运动平台的运动端与所述大气等离子射流结构和/或待涂覆基材固定，以使所述大气等离子射流结构和待涂覆基材产生相对运动。
17、针对第三个方面，本专利技术还提出了一种大气等离子体涂覆方法，方法包括：将工作气体通入高电压电离区域并形成等离子体，使等离子体携带气态涂层原料从高电压电离区域进入射流口并形成高速等离子体射流，将所述高速等离子体射流对准待涂覆基材进行涂覆并沉积形成膜体。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
19、1、在大气压下，击穿空气需要的电场强度高达30kv/cm，因此放电间隙通常只有几毫米到一两厘米，如果采取直接处理的方式，则较窄的放电间隙极大的限制了基材的尺寸，同时基材的复杂形状也会对放电产生一定影响；如果采用上述现有技术中把基材放在放电间隙旁边采取间接处理的方式，则由于间距较长，导致短寿命的活性物质与带电粒子可能在到达作用区域之前就已经消失了；而本方案利用内外电极进行高电压的放电电离，获得的等离子体射流具有很高的喷射速度，当施加千赫兹交流电时，等离子体射流的推进速度甚至可以超过10km/s，从而延长了射流的喷出距离，可以达到几厘米至10厘米的长度，因此基材的形状、尺寸和结构对涂覆的影响都大幅度降低，本申请可以适应较广的涂覆场景；
20、2、由于本方案中的大气等离子体射流结构可以将等离子体射流高速的喷出较长的距离，因此在进行涂覆时，可以将基材放置在于大气等离子体射流结构有一定间距的位置，只需要控制大气等离子体射流结构和基材进行相对位移，即可完成涂覆的过程，因此当面临不同基材时，并不需要更换大气等离子体射流结构，其仍然可以进行良好的涂覆作业，具有极强的适用性；
21、3、本方案最终沉积形成的涂层膜体实现了涂覆的涂层厚度＜1μm、薄膜和基材之间的附着力＞2级、防腐蚀性能＞24h的高精度高效纳米防护涂层，满足日趋体积微小化、性能最大化的电子产品在恶劣环境中使用的实际需求；
22、4、大气等离子体射流结构可以自动转换放电轨迹，实现产品任意角度覆盖，解决现有的电子产品三防漆涂覆技术由于涂覆方向性导致无法任意角度覆盖的应用痛点，实现了纳米涂层涂覆精度±10％的目标。
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1.大气等离子体射流结构，其特征在于，包括，
2.根据权利要求1所述的大气等离子体射流结构，其特征在于，所述绝缘层上开有连通口，所述连通口与所述射流口、等离子体出口连通并同轴。
3.根据权利要求2所述的大气等离子体射流结构，其特征在于，所述连通口的孔径与所述等离子体出口的孔径大小相同，所述射流口的孔径小于所述等离子体出口的孔径。
4.根据权利要求3所述的大气等离子体射流结构，其特征在于，所述射流口的孔径为0.5mm-1mm，所述等离子体出口的孔径为1mm-2mm。
5.根据权利要求1所述的大气等离子体射流结构，其特征在于，所述气体入口与所述等离子体出口连通并同轴。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的大气等离子体射流结构，其特征在于，所述气体入口通入工作气体和气态涂层原料，所述工作气体为氦气和/或氩气。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的大气等离子体射流结构，其特征在于，所述绝缘层为电介质管，所述内电极位于所述电介质管内部，所述外电极套设于所述电介质管外周侧。
8.根据权利要求1-5任意一项所述
9.一种涂覆系统，其特征在于，包括运动平台、供气装置和如权利要求1-8任意一项所述的大气等离子体射流结构，
10.一种大气等离子体涂覆方法，其特征在于，所述方法包括：将工作气体通入高电压电离区域并形成等离子体，使等离子体携带气态涂层原料从高电压电离区域进入射流口并形成高速等离子体射流，将所述高速等离子体射流对准待涂覆基材进行涂覆并沉积形成膜体。
...【技术特征摘要】
1.大气等离子体射流结构，其特征在于，包括，
2.根据权利要求1所述的大气等离子体射流结构，其特征在于，所述绝缘层上开有连通口，所述连通口与所述射流口、等离子体出口连通并同轴。
3.根据权利要求2所述的大气等离子体射流结构，其特征在于，所述连通口的孔径与所述等离子体出口的孔径大小相同，所述射流口的孔径小于所述等离子体出口的孔径。
4.根据权利要求3所述的大气等离子体射流结构，其特征在于，所述射流口的孔径为0.5mm-1mm，所述等离子体出口的孔径为1mm-2mm。
5.根据权利要求1所述的大气等离子体射流结构，其特征在于，所述气体入口与所述等离子体出口连通并同轴。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的大气等离子体射流结构，其特征在于，所述气体入口通入工作气体和气态...
【专利技术属性】
技术研发人员：李高勇，申东翼，王永龙，刘永青，雷志红，
申请(专利权)人：深圳市轴心自控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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