用于對基板、特別是壓板進行等離子體涂覆的裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于對基板、特別是壓板進行等離子體涂覆的裝置，所述裝置包括真空腔和設置在其中的電極，所述電極在運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面相對地定位。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】
[0002]原則上已知所述類型的裝置和方法。例如，EP I 417 090 BI對此公開了一種用于加工和制造具有可再現的(reproduzierbar)光澤度的材料表面的方法以及一種用于應用該方法的擠壓工具。為了提高所述擠壓工具的穩定性，給擠壓工具配設涂層，該涂層由具有類金鋼石層的碳制成。由此，在對高耐磨材料進行加工時(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化學氣相沉積法(英文為:plasma enhancedchemical vapor deposit1n-PECVD)產生。這里，在要涂覆的工件的上方點燃等離子體，所述等離子體中經電離的成分到達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)的規格總是有著越來越大的趨勢，所以也就需要相應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進行制造，并且由此也是有限制地可再現的。對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強和電流強度都恒定的情況下也由所述等離子體產生不同的沉積速度。但實際上，總歸無法實現恒定的或者說是在窄的公差帶中延伸的場分布和電流分布，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，上述波動還會對此導致工藝中的不穩定，以及導致振蕩現象。例如，等離子體中離子濃度局部增大由于電導率增大而導致電流強度局部增大，該局部增大的電流強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受到強烈毀壞，以至于必須將其丟棄。這導致高的經濟損失，因為不僅所述壓板的基礎材料而且加工本身(例如表面結構的光刻產生或是用于光刻蝕的表面結構或者說光刻掩模的借助噴墨印刷工藝、絲網印刷法、平板印刷法或輥筒印刷法的產生)都非常昂貴。壓板越大，則對于出現上述錯誤之一的幾率也就越大。
【發明內容】
[0006]因此本發明的任務在于，提出用于對基板、特別是壓板進行等離子體涂覆的經改進的裝置和經改進的方法。特別是應該實現下述可能性，即在窄的公差范圍內涂覆基板上的層，以及避免等離子體中的電弧或者減弱其影響。本發明的另一任務在于，提出一種經改進的用于制造單層或多層板狀材料的方法。特別是應便利于或者能實現大尺寸板的制造。
[0007]所述任務通過開頭所述類型的裝置來解決，在該裝置中對電極進行分割并且電極區段中的每一個電極區段具有一個自己的用于電能量源的連接端。
[0008]此外，所述任務通過用于制造基板、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置在真空腔中的經分割的電極相對地并且基本上與所述電極平行定位地設置在真空腔中；
[0010]b)激活至少一個配設給電極區段的能量源；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化學氣相沉積。
[0012]最后，所述任務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]在本發明的范圍中通過如下方式定義電極區段，S卩，該區段與其余區段相比可以采用明顯不同的電位，而將不會有值得注意的補償電流流動。換句話說，在各個區段之間存在高絕緣電阻。在本發明的意義上，所述分割應在電的方面來看，而不是一定要在結構方面來看。“連接端”這一概念應寬泛地加以理解，原則上可以將其理解為所有結構類型的電連接的可能性。
[0014]根據本發明，通過所述分割實現了，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電場強度或電流強度的分布進行設置，而且還可以通過對電極的分割將預定的數值良好地保持在窄的公差范圍內。例如可以獨立地調節每個電極區段的能量供應。此外，通過各個區段之間的空隙還可以更好地將工藝氣體引導向基板，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，電能同樣不會從電極的其它區域“引來(abziehen)”并集中到一點上，就像其在未分割電極的情況下那樣。這里，電弧導致了提供用于對整個基板進行涂覆的能量或功率集中到一點上并且由此相應地導致了對基板的強烈損壞。
[0016]然而如果設有電極區段，則僅在所述區域中提供用于對基板進行涂覆的電能或功率能集中到一點上，所述能量或功率自然小于提供用于對整個基板進行涂覆的電能/功率。分割得越細，則所述的能量的量或功率就越小。通過相應細地分割，在單位面積功率保持不變的情況下強烈減小每個電極區段的功率，使得該區段內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，因為基板的表面通過這樣的電弧僅非常輕微地受損，從而可以無問題地繼續使用所述基板或者僅以少的費用就可以修復所述基板。
[0017]大多數情況下，目的通常都是盡可能均勻地對基板進行涂覆。在此情況下，可以將上述措施用于實現電流強度的、電場強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基板進行涂覆。在此情況下，將所述措施用于實現電流強度的、電場強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，還簡化或能實現大尺寸的板工件的制造。在本發明的范圍中，所述大尺寸板應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標準尺寸的板狀工件也能在一個工序中進行制造。
[0019]本發明的有利的實施方案和進一步改進方案由從屬權利要求以及由縱覽附圖所作的說明得出。
[0020]有利的是，各個電極區段彼此絕緣。由此，在各區段之間實際上不會有補償電流流動。
[0021]但也有利的是，各個電極區段相互間通過狹長的板條或者經定義的歐姆電阻連接。由此，可以在各區段之間允許少的經定義的補償電流流動；或者當在各區段之間設有狹長的板條的情況下，所述電極雖然其經分割但仍可以構成為一件式的。
[0022]此外有利的是，各個電極區段通過狹長的板條或者經定義的歐姆電阻與至少一個能量源連接。有利地，各電極區段按照這種方式利用僅一個唯一的能量源就可以不同地得到能量供給，其方式為，為各個電極區段設置不同的電阻。此外，等離子體中出現電弧的幾率得到顯著減小或者其影響得到明顯減弱，這是因為所述電阻防止了電能在僅一個電極區段中集中。
[0023]特別是有利的是，所述裝置包括多個能彼此無關地控制/調節的能量源，所述能量源經由所述連接端與電極區段連接。按照這種方式可以為多個電極區段彼此無關地供給能量。例如可以為所述區段預設自己的電流強度和/或自己的電位，并且在對能量源進行調節時，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，每一個電極區段都與各一個能量源連接，所述能量源能與其余能量源無關地控制/調節。由此，每個電極區段都有各一個能量源得到激活并且與其余能量源無關地控制/調節。按照這種方式，可以為所有電極區段彼此無關地供給能量。例如可以為每個電極區段預設自己的電流強度和/或自己的電位，并且在對能量源進行調節時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，該控制器件設置用于將能量源交替地接通到一組電極區段中的每個電極區段上，而將該組中的其它電極區段的連接端切換到與前述的電極區段相絕緣的打開狀態中。這樣，就將一個能量源交替地接通到一組電極區段中的各一個電極區段上，而所述組的其余電極區段的連