CN100398692C - 用于平板基材的镀膜装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于平板基材的镀膜装置包括：腔体；设在该腔体内的转盘；布设在该转盘周围的多个架体，且每一个架体的各表面均固定有至少一个平板基材；用于驱动该转盘与该架体分别转动的驱动组件以及设在该腔体内的镀膜单元，以将待镀材料镀覆于这些平板基材上，进而解决现有技术无法提高平板基材的镀膜产能的问题；提高产能与空间利用率，同时还可兼顾其镀膜均匀性，并减低设备的相对成本。
Description
技术领域
本发明是关于一种镀膜装置，特别是关于一种利用圆柱镀膜腔体进行镀膜的用于平板基材的镀膜装置。
背景技术
对现有镀膜装置而言，如何改良其设备配置以有效提高产能，无疑是生产线上最重要的问题；目前现有技术中往往是通过提高镀膜环境空间利用率的方式，增加单位空间内所配置的待镀组件数目，进而增加单位时间内完成镀膜的待镀组件数目，达到量产需求。
以图5所示的现有圆管基材镀膜装置为例，它是在全玻璃真空管的内层玻璃管表面镀覆一层选择性吸收膜，以提高该玻璃管对太阳辐射的吸收。如图标设计一个绕其圆心71转动的圆盘70，并在该圆盘70周围配置多个等间隔排列的待镀玻璃管72，这些玻璃管72将随该圆盘70的转动而绕该圆盘圆心71转动，同时每一个玻璃管72还将绕其自身的圆心旋转，如此，即可在转动过程中，令该玻璃管72表面上的每一位置均可循环朝向该圆盘70的圆心71；同时，该圆盘圆心71附近设置有溅镀(Sputter)靶材73，该靶材73的表面镀覆有待镀材料，此时，仅需以离子撞击(Ion Bombardment)的方式撞击激发该靶材73，即可令该靶材73表面的待镀材料均匀溅镀至这些玻璃管72的表面，完成具有高度空间利用率的镀膜制程，同时在多根玻璃管72上镀覆所需的待镀材料。
然而，此设计虽具有极高的镀膜产能，但其适用领域却极为有限，它仅能用于圆管状的待镀组件上，对于例如平板集热片等平板基材来说，显然难以运用相同的原理达到所需的镀膜产能；以图6为例，若以图5的圆盘与靶材设备进行平板基材镀膜，并达到最高的空间利用率，则显然仅能将这些平板基材80以圆周状排列在该圆盘70的周围，并令其待镀表面均朝向该圆盘70的圆心71，但此排列方式虽可顾及镀膜的均匀度问题，但却减低了镀膜的产量，且若待镀平板基材80的尺寸过大，会形成排列上的困难，进上步减少单位空间内的基材数目。
再者，虽然可以通过增大该圆盘直径尺寸的方式进一步提高产能，但是此设计除了将增加镀膜设备的成本外，更会造成整体空间利用率的降低；为顾及镀膜的均匀度，这些平板基材仅能以圆周状排列在同一排，因此增大圆盘的设计仅能增加零星的待镀基材，却反而浪费了更多的圆盘空间。
因此，如何开发一种用于平板基材的镀膜装置，能够提高其镀膜产能，同时还兼顾整体设备的空间利用率与成本，确为此相关研发领域所需迫切解决的课题。
发明内容
为克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种可增加产能的用于平板基材的镀膜装置。
本发明的另一目的在于提供一种可增加空间利用率的用于平板基材的镀膜装置。
本发明的再一目的在于提供一种可提高镀膜均匀性的用于平板基材的镀膜装置。
本发明的又一目的在于提供一种可降低设备成本的用于平板基材的镀膜装置。
为达上述及其它目的，本发明提供的用于平板基材的镀膜装置包括：腔体；设于该腔体内的转盘；布设在该转盘周围的多个架体，且每一个架体装置有至少一个平板基材；位于该转盘下方且用于驱动该转盘与该架体分别转动的驱动组件；以及设在该腔体内的镀膜单元，以将待镀材料镀覆在这些平板基材上。
上述架体是等边三角柱状架体，分别与该转盘的转动轴心相隔等距离；该驱动组件则包括马达与齿轮组。
此外，该镀膜单元是可转动或静止的圆柱靶材，设置在该腔体内约略中央的位置，且该靶材表面的待镀材料受带电离子的轰击而被激发并镀覆在这些平板基材的表面上。
因此，通过本发明的设计，可利用该三角柱状架体与转盘的空间配置与转动机制，达到提高产能与空间利用率的功效，同时可增加镀膜作业的数量，还可兼顾其镀膜均匀性，并减低设备的相对成本。
附图说明
图1A是本发明的用于平板基材的镀膜装置的较佳实施例俯视图；
图1B是图1A所示的三角柱状架体示意图；
图2是图1A所示的镀膜装置侧视图；
图3A、图3B是分别采用三角柱状架体与四角柱体进行镀膜时的空间利用率比较图；
图4是本发明的实施例2示意图；
图5是现有技术中用于圆管基材的镀膜装置俯视图；以及
图6是以图5的现有装置进行平板基材镀膜的示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式。
实施例1
图1A即是本发明的用于平板基材10的镀膜装置1的实施例1的俯视图，它可将待镀材料在同一时间镀覆在多个平板基材10的表面上，它包括腔体50，设在该腔体50内的转盘20，布设在该转盘20周围的多个架体30，用于驱动该转盘20与该架体30分别转动的驱动组件(图未标)，以及设在该腔体50内的镀膜单元45。
该转盘20可绕其圆心21转动，且该转盘20的周围设置有多个架体30，这些架体30包括转轴33与围置在该转轴33周围的等边三角柱状支架，这些三角柱状架体30等间隔地呈圆周状排列，且分别与该转动轴心21(即转盘20的圆心21)等距离；同时，这些三角柱状架体30随该转盘20绕该转动轴心21转动，且在绕该转动轴心转动的同时还分别绕其所投影的正三角形的中心31转动。
如图1B所示，该三角柱状架体30是三角柱状支架结构，以围置成三个矩形表面32，令该待镀的平板基材10(如平板集热片)设置在该矩形表面32上，并将其待镀表面朝向该三角柱状架体30之外，进而可令每一个三角柱状架体30上均配置有三个平板基材10；同时，该三角柱状支架结构中也如图所示，设置有转轴33，该转轴33如图2的侧视图(仅图标一个三角柱状架体30)般连接至设在该转盘20上的副齿轮组41，以令该三角柱状架体30可借该转轴33与副齿轮组41在该转盘20上自行转动。
此外，该镀膜单元45是一靶材，其如图1A、图2般设置在这些三角柱状架体30之间，并偏心地邻近在该转盘20的中央位置；该靶材45是可转动或静止的圆柱体，且其表面镀有该待镀材料，以令该靶材45上的待镀材料可在受激发后溅射至该靶材45的四周，进而溅射至这些绕该转盘圆心21转动的三角柱状架体30上，以将该待镀材料镀覆在该三角柱状架体30矩形表面32上的平板基材10表面。
通过图2的侧视图(仅图标一个三角柱状架体30)，可更清楚的看到本实施例1的驱动组件40的驱动机制。该驱动组件40包括驱动器42与齿轮组，该驱动器42位于该转盘20下方，可以是马达。该齿轮组则包括位于该转盘20下方的主齿轮组43及位于该转盘20上方的副齿轮组41，该驱动器42用于驱动该转盘20转动，且该驱动器42具有用于啮合该主齿轮组43的齿盘44，该主齿轮组43可带动该转盘20上方的副齿轮组41，该副齿轮组41驱动该架体30转动。如此，即可达到本实施例1中令这些三角柱状架体30既绕该转盘20圆心转动且自行旋转的设计。
同时，本实施例1中是以夹固的方式将该平板基材10定位在该三角柱状架体30的矩形表面32上，其夹固方式如图1B所示，先在每一个平板基材10的背面(非待镀表面)焊接一个管件12，再分别将上、下两个固定件(图未标)插置该管件12中，借该管件12将该平板基材10夹固在该三角柱状架体30的矩形表面32上。但是，本发明并不限于这种夹固方式，其它通过粘贴或扣合形式定位该平板基材10的方式也都属于本发明，本发明仅需令该平板基材10装设在该三角柱状架体30的表面即可。
此外，本实施例1的镀膜装置1进行溅镀镀膜时，如图2般(仅图标一个三角柱状架体30)将该转盘20与三角柱状架体30置于该腔体50中，该腔体50呈真空且填充有例如氩气(Ar)离子的带电离子57；当操作者要进行镀膜时，仅需对该带电离子57施予偏压，即可将其激发成电浆而轰击该靶材45表面的待镀材料，此时，该待镀材料的原子受该带电离子57的轰击而激发，并镀覆在其周围的平板基材10表面，完成高产能且高均匀度的镀膜作业。此溅镀设计仅为本发明的实施例，并非用于限制本发明，设计者也可根据镀膜的需求而增加该靶材45的数目或变更靶材45位置等，均可达到本发明的效果。
综上所述，本发明是通过可转动的三角柱状架体与转盘的搭配设计，解决现有技术中无法提高平板基材的镀膜产能的问题，此设计是根据整体空间利用率的计算而定，使其空间利用率达到最大，降低整体设备的相对成本。若依图3A、图3B的比较，即可看到对宽度尺寸同样为w的平板基材10而言，其三角柱状架体30在转动时所占有的圆面积与直径分别为0.33w2与1.15w；若将该三角柱状架体30改为四角柱体55，则其在转动时所占的圆面积与直径将分别增加为0.497w2与1.41w，达到三角柱状架体30占用面积的1.5倍；因此，四角柱体55乃至其它多边形的设计虽可增加其所承载的平板基材10数量，然而对于相同体积的转盘与真空腔体而言，其所占用的空间却比三角柱状架体30要在，其配置数目比三角柱状架体30少，反而导致整体设备内可同时进行镀膜的平板基材10的数量减少。
实施例2
此外，本发明的结构配置除上述实施例1外，还可如图4所示的实施例2，以笼式支架转盘60取代上述转盘20，该笼式支架转盘60的周围具有多个支撑杆61，且该三角柱状架体30通过固定杆63而设置在该笼式支架转盘60周围(仅图标一个三角柱状架体30)，并可利用传动机构62进行转动，进而令这些三角柱状架体30随该笼式支架转盘60转动并自行旋转，同样可达到本发明的高产能镀膜功效。
由此可知，本发明提出用于平板基材的镀膜装置确实具有提高产能与空间利用率的功效，可达到镀膜作业的量产效果，同时还可兼顾其镀膜的均匀性，并减低设备的相对成本。
Claims (16)
1.一种用于平板基材的镀膜装置，其特征在于，该装置包括：
腔体；
转盘，设在该腔体内；
多个架体，布设在该转盘的周围上，且每一个架体装置有至少一个平板基材；
驱动组件，连接该转盘以及设于该转盘的架体，用于驱动该转盘与该架体分别转动；以及
镀膜单元，设在该腔体内，将待镀材料镀覆在这些平板基材上。
2.如权利要求1所述的用于平板基材的镀膜装置，其特征在于，该架体包括转轴与围置在该转轴周围的三角柱状支架。
3.如权利要求2所述的用于平板基材的镀膜装置，其特征在于，该三角柱状支架是等边三角柱状架体。
4.如权利要求1所述的用于平板基材的镀膜装置，其特征在于，该多个架体分别与该转盘的转动轴心相隔等距离。
5.如权利要求1所述的用于平板基材的镀膜装置，其特征在于，该平板基材是平板集热片。
6.如权利要求1所述的用于平板基材的镀膜装置，其特征在于，该平板基材是以夹固方式装置在该架体上。
7.如权利要求1所述的用于平板基材的镀膜装置，其特征在于，该平板基材是以粘贴方式固定在该架体上。
8.如权利要求1所述的用于平板基材的镀膜装置，其特征在于，该平板基材是以扣合方式固定在该架体上。
9.如权利要求1所述的用于平板基材的镀膜装置，其特征在于，该驱动组件包括位于该转盘下方的马达、主齿轮组及位于该转盘上方的副齿轮组，该马达用于驱动该转盘转动，且该马达具有齿盘以啮合该主齿轮组，该主齿轮组带动该转盘上的副齿轮组，且该副齿轮组驱动该架体转动。
10.如权利要求1所述的用于平板基材的镀膜装置，其特征在于，该镀膜单元是至少一个靶材，该靶材的表面形成有该待镀材料，令该靶材上的待镀材料在受激发后镀覆在这些平板基材上。
11.如权利要求10所述的用于平板基材的镀膜装置，其特征在于，该靶材是可转动的圆柱体。
12.如权利要求10所述的用于平板基材的镀膜装置，其特征在于，该靶材设置在该腔体内的偏心位置。
13.如权利要求10所述的用于平板基材的镀膜装置，其特征在于，该靶材表面的待镀材料是受带电离子的轰击而激发并镀覆在这些平板基材的表面上。
14.如权利要求13所述的用于平板基材的镀膜装置，其特征在于，该带电离子可受偏压而轰击该靶材表面的待镀材料。
15.如权利要求13所述的用于平板基材的镀膜装置，其特征在于，该带电离子是氩气离子。
16.如权利要求1所述的用于平板基材的镀膜装置，其特征在于，该腔体是填充有带电离子的真空腔体。
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