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在现代科学技术与工业生产的发展进程中，薄膜技术作为材料表面改性的一个分支在机械、电子、航天、航空等领域发挥着越来越重要的作用。虽然目前薄膜制备设备和工艺很多，但在实际应用中暴露出许多问题，如：结构单一，很难实现多膜层复合镀制；镀膜工艺差，膜层的硬度、厚度、应力、附着力等参数指标达不到要求等。本文采用非平衡磁控溅射、真空阴极电弧离子镀、离子注入三种技术手段，结合他们目前最新研究进展，从结构设计入手，合理布局靶源和磁场结构，利用不同电源，研制出一种新型的镀膜设备——全方位注入沉积复合镀膜设备。该设备对薄膜新材料的探索，以及薄膜制备新工艺的开发具有重要的实用价值。 本论文所设计的全方位注入沉积复合镀膜设备主要分为真空室和真空系统、靶源、电源、自控四个主要系统和加热、水冷、供气三个辅助部分。由于真空室是镀膜的工作空间，真空系统用来抽取真空，配合相应的供气，可以达到不同的真空镀，是保证镀膜正常进行的基础，而靶的设计、布局关系到镀膜速率和不同镀膜工艺的实施，因此论文中详细介绍了整台设备的真空室和真空系统的设计计算、非平衡磁控靶的结构设计、靶磁场的计算和模拟，具体描述了所需电源的参数特性以及自控系统的设计过程。最后，设备经安装、调试、检漏表明所设计的真空室和真空系统完全达到设计要求；试验结果表明设备可以进行全方位、大面积的薄膜制备且膜层均匀、硬度高，设备可在机械等许多领域得到广泛应用。