本發明涉及一種對制品施加涂層的方法和系統，以及由此形成的涂覆制品。更特別地，本發明提供一種對制品施加涂層的方法和系統，所述涂層諸如是裝飾性或功能性涂層。

背景技術：

在對需要在表面施加涂層的部件或制品進行的涂覆中，本領域中的技術包括與放電和加速相關的技術，在這些技術中使用了離子等的加速。

在本領域中，舉例來說，通常由金屬基、硅基和鎳磷(Ni-P)基材料形成的機械表部件或微型零件可能需要涂覆。

由于高精度和基體材料特性，金屬零件上傳統的機械加工和電鍍通常不能滿足高精度和非導電基微型零件在制造中的苛刻要求。

這些微型零件可通過微機電系統(MEMS)技術，諸如深反應離子刻蝕(DRIE)和紫外光刻(Lithography)微電鑄模造技術(UV-LIGA) 制造。對于這些技術，由于生產能力的限制和表面精加工的要求，在微型零件的沉積中，可使用諸如濺射、電子束或類似的方法。在本領域中，在MEMS制造中使用基于濺射的沉積技術。這些，例如可通過針對膜厚度、寬度和均勻性調整功率、DC/RF轉換、持續時間和壓力來控制。

對于傳統的濺射沉積類型，它通常在高真空值下進行，并且待涂覆的樣品或制品在應用濺射之前通過機械的方式，諸如壓式夾具固定在保持裝置上，并引入真空腔等中。

在本領域的這些工藝中，存在的缺陷包括濺射沉積過程中在樣品或制品上存在壓力夾具可能覆蓋的一些未涂覆的盲區，并且這可能導致濺射源背面上的涂敷表面的不均勻性。另外，任何膜或涂層通過接觸膜和壓力夾具之間的硬接觸可能相對容易刮掉。

對于包括硅基的那些的部件、樣品和制品，為了精確控制厚度，包括在納米尺寸內，使用現有技術的沉積方法可能會遇到困難，因為在一些應用中，微型零件的所有表面可能需要同時沉積薄膜。

在其它應用中，需要在制品上施加非常薄的涂層，諸如由金屬或金屬合金形成的制品，由此這些涂層必須經受至少標稱量的磨損性沖擊，而涂層不從制品上磨蝕掉或磨損掉。另外，在本領域已知的這些工藝中，提供的可能是有美感或功能性并且厚度均勻的這些涂層，這些涂層常常會磨掉、脫粘、或者具有不均勻的厚度。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種涂覆制品的設備、裝置和方法，其克服或至少部分改善了至少一些與現有技術相關的缺陷。

在第一方面，本發明提供一種涂覆制品的裝置，用于涂覆至少第一多個制品，其中每個制品具有至少第一待涂覆表面，所述裝置包括：發射源，用于將發射元素引向多個制品的第一表面；至少一個支撐構件，用于支撐第一多個制品，其中支撐構件支撐第一多個制品，以使第一表面暴露于所述發射源的發射路徑；和驅動組件，用于移動支撐構件，以使第一多個制品相對于所述發射源的發射路徑可移動。

在第一實施方式中，發射源可為中性氫分子通量發射源，并且發射元素為中性氫分子，因此中性氫分子通量發射源將中性氫分子的通量引向支撐構件，以便在中性氫分子碰撞制品表面處或上的分子時，制品表面處或上的分子元素間的鍵選擇性斷裂。優選地，中性氫分子通量發射源將具有在約1eV到約100eV范圍內的動能的中性氫分子通量引向支撐構件，以便在中性氫分子碰撞包括C-H鍵和Si-H鍵中的任一種或其組合的、制品表面處或上的分子后，C-H鍵和Si-H選擇性斷裂。

選擇性斷裂的鍵可與自身交聯，或與所述表面上導致表面特性改變的其它化學基團交聯，或是以上交聯的組合。選擇性斷裂的鍵與自身交聯，或與所述表面上導致表面特性改變的其它化學基團交聯，或其是以上交聯的組合，以在制品上提供涂層。

該裝置包括涂覆腔，制品在涂覆腔中被涂覆，并且還包括氫等離子源。

氫等離子源可為選自包括DC等離子、RF等離子、常規微波等離子或電子回旋共振(ECR)微波等離子的組的等離子源。

在其它實施方式中，該裝置可為濺射沉積裝置，或電子束蒸發裝置。該裝置包括真空腔，由此在真空腔中進行制品的涂覆。

在本發明的一個實施方式中，所述至少一個支撐構件是大體細長的，并且包括用于沿所述至少一個支撐構件的縱向軸線保持第一多個制品的第一多個保持器，其中所述至少一個支撐構件相對于與所述至少一個支撐構件的縱向軸線平行的旋轉軸線徑向偏離，并且其中第一多個保持器從所述至少一個支撐構件的縱向軸線徑向向外延伸，使得制品的至少第一表面以第一傾斜度相對于所述發射源的發射路徑傾斜；并且其中驅動組件使所述至少一個支撐件相對于所述旋轉軸線旋轉，以使第一多個制品在發射元素的路徑內旋轉，并且使制品的至少第一表面暴露于發射源的發射元素。

在另一個實施方式中，該裝置可包括多項權利要求，具有第一多個支撐構件，其中每個支撐構件是大體細長的，并且包括用于沿支撐構件的縱向軸線保持多個制品的多個保持器，其中每個支撐構件相對于與支撐構件的縱向軸線平行的旋轉軸線徑向偏離，并且其中第一多個保持器相對于支撐構件的縱向軸線徑向向外延伸；其中各支撐構件的各旋轉軸線相對于與第一旋轉平臺上的通常細長的支撐構件的縱向軸線平行的第一中心軸線等間距隔開并且徑向設置；并且其中旋轉平臺能夠繞第一中心軸線旋轉，以便每個支撐構件可移動至暴露位置，用于制品暴露于發射元素。

在再另一個實施方式中，該裝置可包括多個旋轉平臺，其中多個旋轉平臺中的這些旋轉平臺圍繞與通常細長的支撐構件的縱向軸線平行的主中心軸線等間距隔開，并且這些旋轉平臺的旋轉軸線等間距徑向偏離主中心軸線，并且這些旋轉平臺圍繞主中心軸線在圓周方向上是可移動的，以便移入或移出發射元素的路徑。

在可替代的實施方式中，支撐構件支撐第一多個制品，其圍繞發射元素的中心軸線在圓周方向上延伸，相對于所述發射源的中心軸線以第一半徑徑向偏離并且均是等距的；并且其中這些制品向內徑向傾斜。第一多個制品優選以可移動方式接合所述支撐構件，以便在所述支撐構件圍繞所述中心軸線旋轉時，這些制品因作用在制品上的重力而至少部分地圍繞相對于支撐構件的第一旋轉軸線傾斜的第二旋轉軸線旋轉，并且其中在支撐構件旋轉時，制品從其中制品以第一傾斜度且在第一傾斜面上傾斜、并且相對于中心軸線傾斜以使所述第一表面暴露于發射源的發射的第一位置，移動至第二傾斜度且在第二傾斜面上，并且相對于中心軸線傾斜，以使制品的與第一表面相反的第二表面暴露于發射源的發射，并且在進一步旋轉時，制品移動至第一傾斜度。

支撐構件包括在第一傾斜面和第二傾斜面之間延伸的細長的支撐元件，并且其中支撐元件穿過制品中的孔延伸或在制品中的凹槽內延伸，以在圍繞所述中心軸線旋轉期間，允許制品在支撐表面之間沿著細長的支撐元件滑動。驅動組件用于提供圍繞中心軸線的所述旋轉運動。

支撐元件可支撐另外多個制品，其圍繞所述中心軸線在圓周方向上延伸，相對于所述發射源以另一半徑徑向偏離并且均是等距的。

發射源可提供具有中心軸線的圓錐狀發射區域；并且支撐構件支撐第一多個制品，其圍繞所述中心軸線在圓周方向上延伸，相對于所述發射源以第一半徑徑向偏離并且均是等距的；并且其中這些制品向內徑向傾斜，使得第一表面以第一傾斜度基本垂直于所述發射源的發射路徑傾斜，其中所述第一多個制品以可移動方式接合所述支撐構件，以便在所述支撐構件圍繞所述中心軸線旋轉時，這些制品因作用在制品上的重力而至少部分地圍繞相對于支撐構件的第一旋轉軸線傾斜的第二旋轉軸線旋轉，并且其中在支撐構件旋轉時，制品從其中制品以第一傾斜度且在第一傾斜面上傾斜、并且相對于中心軸線傾斜以使所述第一表面暴露于發射源的發射的第一位置，移動至第二傾斜度且在第二傾斜面上，并且相對于中心軸線傾斜，以使制品的與第一表面相反的第二表面暴露于發射源的發射，并且在進一步旋轉時，制品移動至第一傾斜度。

在第二方面，本發明提供了一種對至少第一多個制品提供涂層的方法，所述方法包括步驟：

(i)提供根據前述權利要求中的任一項所述的裝置；

(ii)提供待涂覆的至少第一多個制品；

(iii)在所述至少多個制品上施加涂層。

在第三方面，本發明提供了一種對至少第一多個制品提供涂層的方法，所述方法包括步驟：

(i)對多個制品的表面施加表面前體，其中所述前體是形成涂層的前體；

(ii)提供根據第一方面的裝置，其中發射源是中性氫分子通量發射源；以及

(iii)將來自發射源的中性氫分子通量引向這些制品；

其中，在中性氫分子碰撞制品的表面處或上的分子時，前體的鍵選擇性斷裂，并且其中選擇性斷裂的鍵與自身交聯，或與所述表面上導致表面特性改變的其它化學基團交聯，或是以上交聯的組合，以在制品上提供涂層。

優選地，選擇性斷裂的鍵為C-H鍵和Si-H鍵中的任一種或其組合。

在本方面的一個實施方式中，前體可為用于在制品上形成抗菌涂層的前體。

在另一實施方式中，前體可為用于在制品上形成防濕涂層的前體。

在本方面的實施方式中，制品可為珠寶物品、醫療設備、醫療器械、移植物、衛生器械等；或是容器、器皿、包裝材料等。

制品可由金屬或金屬合金形成，諸如貴金屬，諸如選自包括金、金基合金、銀、鉑等的組。

替代地，制品可由聚合材料形成。

施加至制品的涂層可為分子單層或具有分子水平厚度的層，以便在交聯狀態下，涂層是光學上透明的。

在第四方面，本發明提供了一種旋轉裝置，用于相對于發射發射元素的發射源支撐待涂覆的多個制品；所述旋轉裝置包括：

第一多個支撐構件，其中每個支撐構件是大體細長的，并且包括用于沿第一支撐構件的縱向軸線保持多個制品的多個保持器，

其中，每個支撐構件相對于與第一支撐構件的縱向軸線平行的旋轉軸線徑向偏離，并且其中第一多個保持器相對于第一支撐構件的縱向軸線徑向向外延伸，并且使得制品的至少第一表面以第一傾斜度傾斜至所述發射源的發射路徑；

其中，各支撐構件的各旋轉軸線圍繞與第一旋轉平臺上的通常細長的支撐構件的縱向軸線平行的第一中心軸線等間距隔開，并且徑向設置；并且

其中，旋轉平臺可圍繞第一中心軸線旋轉，以便每個支撐構件可移動至暴露位置，用于制品暴露至發射元素。

在一個實施方式中，旋轉裝置包括多個旋轉平臺，其中多個旋轉平臺中的這些旋轉平臺圍繞與通常細長的支撐構件的縱向軸線平行的主中心軸線等間距隔開，并且這些旋轉平臺的旋轉軸線相對于主中心軸線等間距徑向偏離，并且這些旋轉平臺在圓周方向上圍繞主中心軸線是可移動的，以便可以移入或移出發射元素的路徑。

附圖說明

現在將參考附圖描述本發明的一個實施例，其中：

圖1示出了根據本發明的用于涂覆制品的設備的實施方式的示意圖；

圖2示出了根據本發明的旋轉裝置的實施方式；

圖3示出了用于相對發射源支撐多個待涂覆制品的、根據本發明的旋轉裝置的另一實施方式；

圖4示出了根據本發明的旋轉裝置的一個實施方式的攝影圖；

圖5a描繪了根據現有技術的涂覆工藝的示意圖；

圖5b描繪了根據本發明的涂覆工藝的示意圖；

圖6進一步描繪了根據本發明的涂覆工藝的示意圖；

圖7a又進一步描述了根據本發明的涂覆工藝的示意圖；

圖7b描繪了如在圖7a中示出和描繪的涂覆工藝的示意圖；

圖7c示出了本發明在第一狀態下工作的方式的示例性實施方式；

圖7d示出了在中間狀態下的、圖7c的示例性實施方式；

圖7e示出了在第二狀態下的、圖7d和圖7d的示例性實施方式；

圖8a示出了根據本發明的裝置的一個實施方式的前視圖；

圖8b示出了圖8a的裝置沿A-A線的截面側視圖；

圖9a示出了用于圖8a和圖8b的裝置中的、根據本發明的驅動組件的示意性仰視圖；

圖9b示出了如圖9a中示出的驅動組件的示意性側視圖；

圖9c示出了如圖9a和圖9b中示出的驅動組件的示意性端視圖；

圖10a示出了與圖9a、圖9b和圖9c中驅動組件一起使用的、根據本發明的一個主板保持器的實施方式的示意性頂視圖；

圖10b示出了圖10a的主板保持器的實施方式的示意性側視圖；

圖11a示出了與圖10a和圖10b的主板保持器一起使用的、根據本發明的主板的實施方式的示意性頂視圖；

圖11b示出了圖11a的主板的實施方式的示意性側視圖；

圖12a示出了根據本發明的主板的另一實施方式的示意性頂視圖；

圖12b示出了圖12a的主板實的施方式的示意性側視圖；

圖12c示出了圖12a的傾斜元件的實施方式的示意性端視圖；

圖13a示出了根據本發明的傾斜元件的實施方式的示意性頂視圖；

圖13b示出了圖13a的傾斜元件的實施方式的示意性側視圖；

圖13c示出了圖13a的傾斜元件實施方式的示意性端視圖；

圖14a示出了根據本發明的傾斜元件的第一實施方式的示意性頂視圖；

圖14b示出了圖14a的傾斜元件的實施方式的示意性側視圖；

圖14c示出了根據本發明的傾斜元件的第二實施方式的示意性頂視圖；

圖14d示出了圖14c的傾斜元件的實施方式的示意性側視圖；

圖14e示出了根據本發明的傾斜元件的第三實施方式的示意性頂視圖；

圖14f示出了圖14e的傾斜元件的實施方式的示意性側視圖；

圖15a描述了圖12a和圖12b的主板的頂視圖，其中多個傾斜元件與該主板接合；

圖15b描述了圖15a的主板的側視圖；

圖15c描述了圖15a和圖15b的主板的端視圖；

圖16a示出了用于圖8a和圖8b裝置中的、根據本發明的關閉裝置的實施方式的示意性端視圖；

圖16b示出了如圖16a中所示的關閉裝置的示意性端視圖；

圖17a示出了用于圖8a和圖8b裝置中的、根據本發明的發射源保持器的示意性端視圖；和

圖17b示出了如圖17a中所示的發射源保持器的示意性端視圖。

具體實施方式

本發明提供一種設備、裝置和方法，用于通過包括中性氫分子通量發射、濺射、電子束蒸發或根據本發明可用于涂覆多個制品的其它涂覆技術的工藝，在這些制品表面施加涂層。

現有技術的解決方案不能提供均勻的涂層，特別是對于需要薄膜涂層的制品，具有的缺陷包括：因不均勻性引起制品在光學方面的變化，不充分地“環繞”且因此涂層圍繞制品的邊緣未恰當延伸，引起涂層從制品剝離和脫粘。

此外，當需要這種涂層是透明時，現有技術的解決方案不允許非常薄的涂層易于施加至制品。

本發明通過提供能夠使更均勻和充分粘結的涂層施加至制品的設備、系統和方法，提供現有技術中缺陷的解決方案。

本發明還提供一種設備、系統和方法，用于在制品上施加功能涂層，例如抗菌涂層和防濕涂層，其充分地結合至制品，以便充分地抵抗典型使用下制品經歷的磨蝕和磨損，并且其在實施方式中是光學透明的。

因而，本發明提供可為功能性、裝飾性或其組合的涂層。

特別地，本發明的實施方式提供一種設備、系統和方法，用于施加抗菌涂層，其能夠以足夠低的厚度，例如單層或具有分子水平厚度，施加至制品，以便涂層是光學透明的，并且不減損光學特性。可應用的制品的例子包括珠寶物品、鐘表組件、醫療設備、醫療器械、移植物、衛生器械、容器、器皿、包裝材料等。

所述制品可基本上是平面或非平面，并且本發明提供用于涂覆這些制品的方法和設備。

參照涂覆手表或鐘表零件或部件的應用，這些部件通常基本上是平面，具有相反表面，因此為了特定的商業應用，可能需要在一個表面或兩個表面上施加涂層。

例如，根據本發明，應用包括涂覆用于手表或鐘表的小尺寸部件，金屬基，硅基和鎳磷(Ni-P)材料。

對于應用在手表和鐘表中的硅組件，沉積層的必要目的通常是裝飾性目的。特別地，為了裝飾性目的，可通過色彩應用的方式施加金屬層。可利用其它方法以在由硅形成的部件上獲得不同的顏色，諸如采用PECVD或LPCVD沉積氮化硅，或通過熱氧化熱生長氧化硅。但是，這些方法和工藝會遇到困難，以致會妨礙獲得純色效果。

舉例來講，通過在這種部件上沉積約1500nm厚度的氮化硅，該顏色提供了淡金黃色的視覺外觀，但該視覺外觀與提供一種金屬金色表面視覺外觀相差很遠。

根據本發明，為裝飾或裝飾性目的，為了涂覆硅手表或鐘表部件，可能要通過濺射或電子束蒸發技術施加涂層至制品。

如本領域技術人員將會理解的，本發明適于涂覆的材料不限于金屬，可擴展至可能需要施加這些涂層的其它或替代材料，例如，包括硅或硅基材料。

在本發明的其它方面，該發明可用于以功能涂層涂覆制品，諸如，抗菌涂層，抗過敏敏感涂層，或不潤濕涂層。

在這些應用中，制品，諸如珠寶制品，最初可能具有施加至它的成分(formulation)，然后該成分可通過諸如根據本發明的發射源活化或反應，這導致涂層活化或固化，從而被施加至制品表面。這些珠寶制品可由諸如金、銀、鉑等的材料形成，但不限于這些材料。

參照圖1，示出了根據本發明的設備100的實施方式的示意圖，其用于涂覆制品130，由此其中每個制品130具有至少第一待涂覆表面 140。

裝置100包括發射源120，用于將發射元素155引向制品130的第一表面140。提供至少一個支撐構件110用于支撐制品130，以便支撐構件110支撐制品130，使得第一表面140暴露于發射源120的發射路徑155。

提供驅動組件160，用于移動設置在腔190內的支撐構件110，以便制品130相對于所述發射源120的發射路徑是可移動的。

在本實施方式中，發射源120是中性氫分子通量發射源，并且發射元素為中性氫分子155。中性氫分子通量發射源120將中性氫分子 155的通量引向支撐構件110，以便在中性氫分子155碰撞制品130的表面140處或上的分子時，制品表面處或上的分子元素間的鍵選擇性斷裂。

中性氫分子通量發射源120包括氫等離子源170，氫氣130被輸送至氫通量發射源120，并且氫等離子145被加速到腔125，并且中性氫分子通量被引向制品130。

氫等離子源170可為選自包括DC等離子、RF等離子、常規微波等離子或電子回旋共振(ECR)微波等離子的組的等離子源。

在一個實施方式中，中性氫分子通量發射源120將具有在約1eV 到約100eV的范圍內的動能的中性氫分子155通量引向支撐構件110，以便在中性氫分子碰撞包括C-H鍵和Si-H鍵中任一種或其組合的制品表面處或上的分子后，C-H鍵和Si-H鍵選擇性斷裂。

如于本發明中使用的用于斷裂鍵的中性氫分子通量發射通量的提供，通過以下的用于斷裂制品表面處或上的分子中的C-H分子鍵和 Si-H分子鍵中的任一種或其組合的步驟提供：

(a)形成等離子并從所述等離子提取具有在約50eV到約 1KeV的范圍中的能量的質子通量；然后

(b)將質子通量引入腔室，并向腔室內導入氫分子；

(c)通過來自所述質子通量的質子與氫分子的碰撞，將動能傳遞至所述氫分子，以產生高能氫分子；

(d)通過所述高能氫分子和其它氫分子之間的級聯碰撞，生成具有在約1eV到約100eV的范圍內的動能的中性氫分子通量，產生高能氫分子的全方向散射；和

(e)將中性氫分子的通量引向基體表面，以便在中性氫分子碰撞包括C-H鍵和Si-H鍵中任一種或其組合的表面處或上的分子后，C-H 鍵和Si—H選擇性斷裂。

在中性氫分子與制品130的表面140碰撞后，選擇性斷裂的鍵與自身交聯，或與表面140上導致表面特性改變的其它化學基團交聯，或其是以上交聯的組合。

存在不同的方法來執行這種工藝，并且這種工藝的細節，包括理論背景，可參考Lau,W.M.Leo等人的美國專利US9,113,544，申請號為13/255,038，該專利的工藝在此通過交叉參考的方式引入。

如本領域技術人員將理解的，為了不同的應用可使用其它發射源，而不背離本發明。

為了克服或改善包括以上確定和列舉的那些現有技術缺陷，在本實施方式中，支撐構件110相對于與支撐構件110的縱向軸線平行的旋轉軸線165徑向偏離185，并且多個保持器175相對于第一支撐構件 110的縱向軸線徑向向外延伸，以便制品130的第一表面140暴露于所述發射源120的發射路徑。

在驅動組件160使支撐構件110圍繞旋轉軸線165旋轉時，制品 130在發射元素155的路徑內旋轉，以便制品130的第一表面140暴露于發射源120的發射元素155。

如將理解的，在本實施方式中，旋轉軸線165大體穿過保持器175 的中心延伸，以便保持器175和其上的制品繞旋轉軸線旋轉。

因此，這些制品被保持為與發射源120相距大約相同的距離，這導致更均勻的發射元素155場碰撞到制品130，在制品的表面140上產生更均勻的涂層。

另外，隨著制品130的旋轉，制品的更多表面暴露于發射元素，因此可施加涂層至制品130的基本上整個外表面。另外，通過使這些制品相對于發射源120的發射場傾斜，并以所述方式旋轉這些制品，提供了制品155相對于發射制品130的增大暴露面，從而提供了涂層對于這些制品的更大覆蓋。

本發明通過對制品更大的面提供更均勻的覆蓋，實現了：

(i)更均勻的顏色效果，如果需要，

(ii)更均勻厚度的涂層，

(iii)增大的“環繞”，這降低邊緣剝離和脫粘。

在本發明的實施方式中，采用中性氫分子通量發射源作為發射源，可提供制品表面上的材料的活化，由此獲得材料和制品間的結合，其提供更大的強度和更大的耐脫粘、耐磨損和耐分解。適當的這些材料包括功能性材料，諸如抗菌涂層和耐濕涂層，由此如上所述，抗菌或耐濕材料中的選擇性斷裂的鍵允許與制品鍵合，這是一個高強度的鍵，由此，功能性涂層可均勻地施加至制品，并且具有均勻的厚度。

在本實施方式中，進一步解決了現有技術的缺陷，因為暴露于發射通量之前，制品已具有施加至它表面的前體，由此前體材料變為涂層，可以施加基本上均勻厚度的非常薄層的前體。通過鍵斷裂和形成處理，獲得在分子水平上的非常薄厚度的涂層。這種涂層具有基本上均勻的厚度，并可為光學透明的，并且充分粘結。

參照圖2，示出了用于相對發射源支撐多個待涂覆制品的、根據本發明的旋轉裝置200實施方式。提供多個支撐構件210，其中每個支撐構件210是大體細長的，并包括用于沿支撐構件210的縱向軸線保持多個制品的多個保持器220。

類似地，如參照圖1所述，每個支撐構件210相對于與第一支撐構件210的縱向軸線平行的旋轉軸線230徑向偏離，并且其中多個保持器220相對于支撐構件210的縱向軸線徑向向外延伸，以便制品的至少第一表面暴露于發射源的發射路徑240。

在本實施方式中，各支撐構件210的各旋轉軸線230圍繞與支撐構件的縱向軸線平行的第一中心軸線250等距并徑向分布，并且這些支撐構件由第一旋轉平臺260承載。

旋轉平臺260可圍繞第一中心軸線250旋轉，以便每個支撐構件 210可移動至暴露位置，以暴露制品至發射源的發射元素。

參照圖3，示出了根據本發明的另一個旋轉裝置300的實施方式，用于相對發射源支撐多個待涂覆制品。

旋轉裝置300包括具有多個支撐構件310的多個旋轉平臺360，其功能與參照圖2所述的功能相同，由此這些支撐構件310相對于旋轉軸線徑向偏離，并繞其旋轉，并且平臺360能夠繞軸線旋轉，以推動支撐構件310進入暴露位置390。

在本實施方式中，旋轉平臺360圍繞主中心軸線370在圓周方向上是可移動的，以便可移入或移出發射元素路徑380。

如將指出的，具有三個平行的旋轉軸線，并且本實施方式的旋轉裝置允許用于使用諸如本發明的涂覆裝置來涂覆大量制品。

另外，多個平臺的實施方式允許大量制品放置在真空腔中，這對于這種涂覆裝置具有典型性，從而由于不需要重復施加合適的真空度，以及不需要重復穩定在這種涂覆裝置中需要的操作溫度和濕度條件，設置時間顯著減小。這也有助于為大量制品涂覆節約大量的時間和成本，以及提供相對上述現有技術的物理優勢。

參照圖4，示出了根據本發明的旋轉裝置400的實施方式的攝影圖。旋轉裝置400包括零件，功能上與參照圖3所示出和描述的那些等同，由此旋轉裝置400包括多個旋轉平臺460，具有多個支撐構件 410，其中支撐構件410徑向偏離旋轉軸線并繞其旋轉，以及平臺460 相對軸旋轉，以推動支撐構件410進入暴露位置。

參照圖3所述的旋轉運動在本實施方式中通過一系列齒輪實現，以便所有運動同步并在真空腔外部集中控制。

因此，本實施方式允許涂覆大量制品，除有關現有技術工藝施加涂層的優勢外，由于不需要多次打開真空腔以涂覆多個制品，進一步消除了穩定真空、溫度和濕度的必要性。

另外，由于可在單個處理階段中采用旋轉裝置400涂覆許多制品，其在暴露位置提供了精確以及可重復的沉積，生成具有一致的涂層質量的制品。定位以及驅動旋轉裝置組件的齒輪機械裝置增強了制品在暴露位置處的定位的控制和精度。

參照圖5a，描述了根據現有技術的濺射工藝。在該工藝中，提供了發射組件500，發射組件500具有發射源502并具有孔504，發射源元素510、諸如離子通過該孔被發射至制品520，以通過沉積在制品的第一表面522上提供涂層。

如將看到的，至不同制品520的發射路徑500在長度上是不同的，并且以不同的角度524和526碰撞不同的制品520。這樣的技術，在提供涂層至制品520的第一表面522時，在不同的制品之間提供了不均勻的涂層厚度。而且，單個制品520也具有不均勻的涂層厚度。

這樣的不均勻性導致制品520具有多種缺陷，包括：

(i)在顏色類型應用方面，制品之間產生不規則的顏色效果。正如可能被理解的，顏色效果的敏感性取決于涂層參數，特別是涂層厚度，并且涂層之間厚度的變化導致制品之間的不均勻性，導致著色制品之間的不一致，導致最終的產品物器，諸如鐘表或手表部件缺乏重復性，其可導致最終產品間的不同。這降低了最終產品的質量和一致性，并且具有有害的市場影響。

(ii)單個制品內的不規則的顏色效果與如(i)中所述的制品之間的效果相同，由于不用參考其它制品對比就可容易地觀察到不一致性的附加缺陷，再次有害于質量。

(iii)在涂覆過程中，制品上的、需要壓力夾具的未涂覆盲區可能遮蓋制品，并且這可能引起相對濺射源的背面上的涂層表面的不均勻性。

(iv)由于接觸膜和壓力夾具間的硬接觸，膜或涂層潛在地相對容易劃掉，導致缺陷產品和產量減小。

現有技術的其它缺陷是在制品的邊緣上有最小的沉積或涂層形成，這提供了美學上的劣等產品，導致低產量，和增加的檢查時間以及滿足設計要求的測定。

此外，現有技術的這種技術，由于與要施加涂層的制品表面鄰近的邊緣的薄涂層和“環繞”不足，導致制品具有涂層易于從制品剝落或脫粘的敏感性，由此導致低產量，且增加了檢查時間以及滿足設計要求的測定。這也可能在一段時間后導致故障，具有有害的商業影響。

更進一步，這種現有技術需要從放置制品的基體上移除制品，這可能損害涂層的完整性并引起一些剝落，再次導致低產量和增加的檢查時間以及滿足設計要求的測定。

再更進一步，現有技術不容易提供制品的相反表面的涂覆，其不允許涂層從邊緣“環繞”，再次導致涂層與制品間潛在的脫粘或脫層。

現在參照圖5b，為了與圖5a中現有技術比較的目的，示出了本發明實施方式的裝置。在這種工藝中，存在發射裝置100a，其具有發射源502a并具有孔504b，通過該孔發射源元素510a，諸如離子發射至制品520a，由此通過諸如沉積工藝，在制品的第一表面522a上提供涂層。

正如看到的，至不同制品520的發射路徑500在長度上是不同的，并且以不同的角度524和526碰撞不同的制品520。這樣的技術，在提供涂層至制品520的第一表面522時，在不同的制品之間提供不均勻的涂層厚度。而且，導致單個制品520具有不均勻的涂層厚度。這樣的不均勻性導致制品520具有包括上述提到的那些多種缺陷。

如根據本發明所示的，相對于發射裝置500a，制品520a徑向偏離，并且制品的第一表面522a受到的相對于發射源元素110a的暴露更均勻。如實施方式中所示，制品520a基本上為平面，由此發射源元素510a 相對于第一表面522a的入射角525基本上是法向的，即是垂直的。

在本實施方式中，并且如本領域技術人員將容易理解的，可在制品，以及在制品間，施加更均勻厚度的涂層。

參照圖6，根據本發明，基于制品620相對于發射源的位置，發射路徑角度變化。因而，制品620需要設置在不同的角度，從而以基本垂直的角度與相應發射路徑匹配或一致。通常，制品620與水平線間的夾角應該與發射路徑和垂直線間的夾角相同。

參照圖7a和圖7b，根據本發明，發射的暴露區域為圓錐形狀，由此將通過高電壓從發射源發射具有高能量的離子或發射元素。盡管發射路徑710是不均勻的，但在與基體740形成的圓錐區域產生大體集中的發射區域。

為了獲得最均勻的沉積厚度，制品720優選在弧表面上傾斜，以從圖6中所示的垂直發射路徑接收發射。

因此，在本實施方式中，制品720的傾斜角度的規則是基于這樣的條件，即保持發射路徑垂直于制品第一表面。因而，當需要時，需要通過例如沉積方式形成相同的涂層厚度的制品將被定位在距發射源 700相同的徑向距離處，并且以相同的傾斜角定位。

參照圖7c至7e，示出了本發明的一個實施方式的示意圖，由此以如參照圖5a至圖5b所述的傾斜角所述方式，描繪了要涂覆的制品783，由此示出了支撐構件786的具有第一傾斜元件782、第二傾斜元件785 的部分以及待涂覆制品783，其中支撐元件784提供從第一傾斜元件 782延伸至第二傾斜元件785的第一傾斜面并且具有第二傾斜面，并且通過制品783中的孔。本領域技術人員將理解，支撐元件784、785可與支撐構件786一體形成，并且不必是獨立的元件。

參照圖7c，如圖所示，制品783是大體平面的，并且由第二傾斜元件785支撐，使制品783的第一表面與第二傾斜元件785接合。

如在圖7d中所示的，當支撐構件786順時針或逆時針轉動約90 度時，在被認為相對于重力基本垂直的紙平面內，制品783沿支撐元件784并朝向第一傾斜元件782移動，并且與支撐元件784以可滑動方式接合。

如圖7e中所述的，進一步轉動90度后，支撐構件786已經旋轉整整180度，并且制品783已經在重力作用下有效地翻轉，從而制品 783的第二表面與第一傾斜元件782接合，其中制品783的第一表面被暴露。

結合以下實施方式和實施例使用本實施方式，并且本實施方式允許制品783：

(i)在兩個相反的側面上涂覆，

(ii)在它的邊緣上涂覆，

(iii)從邊緣到主表面提供“環繞”的涂覆，

(iv)使得涂覆后易于移除，并使得脫粘最小化，

(v)當與上述實施方式結合使用時，允許兩制品之間的以及單個制品中的涂層厚度的均勻性，以及

(vi)不需要夾緊夾具，從而避免了盲點效應。

參照圖8a和圖8b，示出了用于提供涂層至制品的、根據本發明的裝置810的實施方式的示意圖，例如，其可用于基于濺射的沉積，以濺射微型部件。這種裝置也可用于涂覆，例如抗菌涂料層、抗過敏敏感涂層或不潤濕涂層。

該裝置810包括：真空腔811，在其中能夠進行涂覆，諸如基于濺射的沉積；底板812，其支撐主板保持器816a；主板815，其保持在真空腔811內的可控旋轉；發射源保持器813，其提供對濺射沉積靶的支撐；和可旋轉的窗板814，其具有不同直徑的孔，并且控制源保持器 813的發射區域。

參考圖9a、9b和9c，示出了適于與圖8a至8b的裝置810結合使用的驅動組件920。驅動組件包括蓋元件922，其在本實施方式中設置為大于旋轉盤921，并且其用作如圖8a和8b的裝置810的真空腔811 入口處的密封件。

如將被本領域技術人員理解的，布線和傳輸元件可從真空腔811 外部的周圍環境與連接桿923連接。旋轉盤921是帶動力的，以便在真空腔811內以可變的速度和時間間隔可操作地旋轉，并且在裝置外例如由操作者控制和編程。

參考圖10a和圖10b，示出了根據本發明的主板保持器630的實施方式，用于與圖9a、圖9b和圖9c的驅動組件一起使用。

如所示的，提供的主板保持器1030為圓形形狀，這允許其與例如參照圖5b至圖8描述的本發明實施方式結合使用。提供中央桿1034、臺階部1031及槽1032，用于定位及固定主板(見圖11a和圖11b)，容器1033用于存儲制品，并且通過在容器633上編號用于識別制品，以便于記錄。圓形形狀的主板保持器1030設計用于與圖11a和圖11b 中的圓形形狀主板1140結合使用。主板保持器1030用于固位保持主板1140，并且被安裝在圖8的基板1012上，用于根據本發明處理和涂覆制品。

參照圖11a和圖11b，示出了圓形形狀的主板1140，具有組裝至它的傾斜元件模塊1141(更詳細的參見圖9a)，以便待涂覆的制品被懸置在傾斜元件模塊1141之間，如參考圖7c至7e所述。對于彼此間需要具有相同涂層狀態的制品，根據制品的大小和沉積厚度要求，這些制品以距中心彼此相同的半徑布置在同一圓周上，并以相同的方式傾斜。在本實施方式中，如所示的，在主板1140上有4個圈，內圈、第1外圈、第2外圈和最外圈，從而具有不同涂層要求的制品可放置在適當的圓周上并以適當傾斜度放置，以便提供同時處理。

參照圖12a、圖12b和圖12c，如所示的，提供了正方形形狀的主板1250，具有空槽1251和手柄1252。空槽1251可用于插入多種傾斜元件，并且手柄1252用于傳送和安裝操作。孔1253用于從上到下穿過的支撐元件，以保持接合在傾斜元件間的、用于處理的制品。如將理解的，根據需要，正方形形狀主板的使用適用于在增大涂層厚度均勻性并不關鍵的應用中涂覆制品，但仍然避免了其它缺陷，諸如現有技術工藝導致的遮蓋區域。

參照圖13a、圖l3b和圖13c，圖解示出了具有特定的寬度961和傾斜角的傾斜元件1360的實施方式。傾斜元件1362用于支撐待涂覆的制品和在涂覆(諸如通過濺射沉積)過程中保持傾斜方向。根據主板上制品的不同尺寸和位置，可使用不同的設計。

參照圖14a、圖14b、圖14c、圖14d、圖14e和圖14f，示出了具有不同傾斜角的傾斜元件的三個示例性實施方式。如所描述的，與具有較小寬度的圖14c和圖14d的實施方式1472相比，圖14a和圖14b 的實施方式1471具有較大的寬度，而圖14e和圖14f的實施方式1073 具有更陡的傾斜角。本領域技術人員將理解，根據所需的參數，可以配置許多替代實施方式。

參照圖15a、圖15b和圖15c，在其中，示出了與圖12a至12c中相類似的正方形主板1590與在其中的傾斜元件的組合。該組件在涂覆過程中以參照以上圖7c至7e所述的方式操作，由此在旋轉過程中制品在重力作用下“翻轉”。

參照圖16a和圖16b，示出了在圖8a和8b的裝置中使用的窗板裝置16100的實施方式，并且其具有不同直徑的孔16101。為了實施涂覆，發射元素，諸如來自發射源的發射離子穿過孔16101，或在濺射涂覆的情況下濺射，到達主板表面。為了控制發射區域，使用孔16101，因此旋轉窗板裝置16100，以便與具有必要的不同直徑的必要孔16100對準。

參照圖17a和圖16b，示出了發射源保持器17110的實施方式，其例如與圖8a和8b的裝置一起使用，以及用于保持諸如金、鉻等的濺射源。