CN101818326B - 溅镀装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种溅镀装置，其包括溅镀腔、设置于溅镀腔内的溅射靶与至少一个承载架，其特征在于，每个承载架包括转动设置于溅镀腔内的主轴与至少一个用于固持待溅镀工件的挂具，每个挂具包括垂直于该主轴的转动轴，以及固定在该转动轴一端的固持件，该主轴内安装有用以驱动该转动轴相对该主轴转动的驱动机构。该溅镀装置提高所镀膜层的均匀性。

Description

溅镀装置

技术领域

本发明涉及镀膜技术领域，特别涉及一种溅镀装置。

背景技术

镀膜技术是一种新颖的材料合成与加工新技术，是表面工程技术领域的重要组成部分。镀膜技术是利用物理、化学手段在固体表面形成一层特殊性能的薄膜，从而使固体表面具有耐磨损、耐高温、耐腐蚀、抗氧化、防辐射、导电、导磁或绝缘等许多优越性能，从而达到提高产品质量、延长产品寿命、节约能源和获得显著技术经济效益的作用。镀膜技术已在国民经济各个领域得到应用，如航空、航天、电子、信息、机械、石油、化工、环保、军事等领域。因此，镀膜技术被誉为最具发展前途的重要技术之一。

常用于薄膜沉积中的溅镀是利用高能粒子（如：离子）轰击溅镀靶表面，使被轰击出的粒子（如：原子、离子等）沉积在镀件表面。由于溅镀可以同时达成极佳的沉积效率、大尺寸的沉积厚度控制、精确的成份控制及较低的制造成本，因此在工业上得到广泛应用。

现在为提高电子产品（如：手机）表面的耐磨性、光泽度等性能，在其表面溅镀形成具有高金属质感与各种色彩艳丽饱满效果的多层膜已日渐普及。然而，由于电子产品外观几何形状日趋复杂（如：弯折区域与凹凸区域增加），溅镀时该弯折区域与凹凸区域的表面会被遮盖，而使轰击靶材产生的原子沉积在上述弯折区域与凹凸区域的表面的几率小于其他区域的表面，使形成的在手机表面的膜层厚度与密度分布不均匀，从而降低手机的表面镀膜的耐磨性、光泽度均匀性。

发明内容

因此，有必要提供一种溅镀装置，其提高所镀膜层的均匀性。

以下将以实施例说明一种溅镀装置。

一种溅镀装置，其包括溅镀腔、设置于溅镀腔内的溅射靶与至少一个承载架，其特征在于，每个承载架包括转动设置于溅镀腔内的主轴与至少一个用于固持待溅镀工件的挂具，每个挂具包括垂直于该主轴的转动轴，以及固定在该转动轴一端的固持件，该主轴内安装有用以驱动该转动轴相对该主轴转动的驱动机构。

与现有技术相比，该溅镀装置中用于固持工件的固持件通过转动轴转动设置承载架的主轴，该主轴转动设置于溅镀腔内。由此可知，在溅镀中固持于固持件的工件可在转动轴的带动下转动，同时还可在转动主轴的带动下转动，使工件可同时绕相互垂直的两个轴线转动，从而工件的弯折或凹凸区域均有相同的几率沉积溅射靶上被轰击出的粒子。从而提高所镀膜层的均匀性。

附图说明

图1是本技术方案第一实施例提供的溅镀装置的剖面图。

图2是本技术方案第一实施例提供的溅镀装置的局部剖面图。

图3是本技术方案第二实施例提供的溅镀装置的承载架的放大图。

具体实施方式

下面将结合附图对本技术方案实施例提供的溅镀装置作进一步详细说明。

请参阅图1及图2，本技术方案第一实施例提供的溅镀装置1，其包括溅镀腔10、溅镀靶12与至少一个承载架14。

该溅镀腔10用以提供一真空溅镀环境。该溅镀腔10与气体入口与气体出口(图中均未示出)相连通。该气体入口用于向溅镀腔10内导入放电气体，例如氩气、氮气等。该气体出口用于与真空泵（图未示）相连以使溅镀腔10获得初始的真空度以及在溅射过程中保持一定的真空度。该溅镀腔10还可设置于其他箱体（图未示）内，以增加气密性。

该溅镀装置1还包括设置于其内底部的转盘11。该转盘11可以为圆盘形、圆环形，也可以为正多边形并可围绕其几何中心进行旋转。本实施例中，转盘11为圆环形的转盘。

该溅镀靶12固定于溅镀腔10内，其在溅镀过程通常充当阴极，用于提供形成薄膜的材料。该溅镀靶12可为固定于溅镀腔10中心的单个片状靶材；也可包括多个片状靶材，该多个靶材设置于承载架14周围。本实施例中，溅镀靶12包括固定于溅镀腔10内的六对片状靶材。每对靶材包括第一靶材120与第二靶材122，该第一靶材120与第二靶材122相对设置于环形转盘11的内侧与外侧。

该每个承载架14用于承载待溅镀工件（如：手机外壳等），其可由导电材料，如铁、铝等金属制成，其在溅镀过程充当阳极，使从第一靶材120与第二靶材122轰击出的粒子沉积于该工件表面。该承载架14包括主轴140及至少一个挂具142。

该主轴140为中空管体从而定义出一柱状空间。本实施例中，转盘11的周边设置有六个承载架14，每个承载架14的主轴140可转动地设置于转盘11上。该主轴140可自转，同时可随转盘11一起转动。溅镀时，该承载架14在转盘11的带动下在第一靶材120与第二靶材122之间穿过，使轰击第一靶材120与第二靶材122产生的粒子沉积于承载架14上的工件。该承载件14可绕转盘11的转动轴等间距分布，该主轴140可与转盘11的转动轴平行设置，且其与转盘11的转动轴的垂直距离相等。优选地，转盘11的转动方向与主轴140自转的方向相反，使主轴140相对于转盘11的转动速度高于其自转速度，从而提高溅镀均匀性。

该每个挂具142包括垂直于主轴140的转动轴144及固定于转动轴144端部的固持件146。该转动轴144转动设置于主轴140上，用于带动固定于转动轴144上的固持件146随之转动。本实施例中，主轴140上间隔设置多个转动轴144，该转动轴144穿过主轴140且其两端分别固定有固持件146。该相邻两个转动轴144的距离相等。该多个转动轴144在垂直于主轴140轴线的表面上等间距分布（例如：共面的相邻两个转动轴144成90度角），在沿延主轴140的轴线方向呈直线分布。该相邻两个挂具140的转动方向相反。可以理解，每个承载架14上的转动轴144的分布方式与数量以及固持件146的结构可以根据实际需要而定，而相邻两个挂具140的转动方向也可相同。

该转动轴144转动设置于主轴140的方式可根据实际需要进行设计。本实施例中，主轴140内还安装有用以驱动该转动轴144的驱动机构148。该驱动机构148包括分别与每个转动轴144连接的多个转动件141、驱动装置143及连接转动件141与驱动装置143的传动带145。该多个转动件141沿主轴140的长度方向间隔分布。该多个沿同一直线分布的转动件141通过同一传动带145与驱动装置143（如：马达）相连，使驱动装置143带动传动带145运动，该运动的传动带145带动与其相连的转动件141转动，从而使与转动件141相连的转动轴144转动。

当然，该每个转动轴144设置在主轴140的柱状空间内的一端设置有齿轮（图未示），该驱动机构148包括一驱动装置及一驱动轴（图未示），该驱动轴上设置有与转动轴144的齿轮配合的驱动齿轮（图未示），使马达通过驱动轴带动驱动齿轮转动，从而使转动轴144在驱动齿轮的带动下转动。当转动轴144为多个时，只要将每相邻两个齿轮设计为相互啮合，再通过马达驱动其中一个齿轮转动，即可实现与之直接啮合或间接啮合的其他齿轮转动，从而带动与每个齿轮相连接的转动轴144转动。

该固持件146用于固持待镀工件，并于溅镀时固定于转动轴144上，使其可在转动轴144的带动下转动。由此固持于固持件146的工件可在转动轴144的带动下转动，使工件可在位于不同角度时与溅射靶14相对设置，从而工件的弯折或凹凸区域均有相同的几率沉积溅射靶12上被轰击出的原子。该固持件146固定于转动轴144的方式可为螺合固定、卡合固定等。例如：转动轴144上开设螺纹孔（图未示），相应地，固持件146上只要设置具有与该螺纹孔相应的螺柱（图未示），即可通过该螺柱旋入螺纹孔使固持件146固定于转动轴144。

本实施例中，固持件146为可自由伸缩的柱状弹片，用以固持待镀工件。例如，当该固持件146用于装载背面向内凹陷的手机后盖体时，可将压缩后的固持件146放置于背面的凹陷内，使固持件146在该凹陷内利用弹片的回复力与手机后盖体位于凹陷内的内壁相抵靠，从而将手机后盖体固持于固持件146，使其在转动轴144的带动下转动，用于在手机后盖的正面溅镀薄膜。可以理解，为获得量产之目的，该固持件146可设计为可更换式的固持件，使其可根据每次溅镀工件的结构选择具有相配合结构的固持件146固定于转动轴144，以供后续使用。

请参阅图3，本技术方案第二实施例的溅镀装置，其结构与本技术方案第一实施例的溅镀装置1的结构大致相同，其区别在于转动轴244。该转动轴244包括转动设置于主轴240上的第一转动轴244a与第二转动轴244b。该第一转动轴244a与第二转动轴244b交替设置，即：邻近的第一转动轴244a与第二转动轴244b互成角度，具体地，邻近的第一转动轴244a与第二转动轴244b在垂直于主轴240轴线的表面上的投影形成任意夹角(如：小于180的角)。本实施例中，在垂直于主轴240轴线的表面上分别设置相对两个第一转动轴244a与两个第二转动轴244b。邻近的第一转动轴244a与第二转动轴24b在垂直于主轴240轴线的表面上投影成90夹角。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种溅镀装置，其包括溅镀腔、设置于溅镀腔内的溅射靶与至少一个承载架，其特征在于，每个承载架包括转动设置于溅镀腔内的主轴与至少一个用于固持待溅镀工件的挂具，每个挂具包括垂直于该主轴的转动轴，以及固定在该转动轴一端的固持件，该主轴内安装有用以驱动该转动轴相对该主轴转动的驱动机构。

2.如权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，该主轴能够转动地设置于溅镀腔内，使其能够绕其自身轴线转动。

3.如权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，该转动轴包括沿主轴长度方向交替设置的第一转动轴与第二转动轴，邻近的第一转动轴与第二转动轴互成夹角。

4.如权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，该至少一个挂具的数量为多个，相邻两个转动轴的转动方向相反。

5.如权利要求1、2、3或4所述的溅镀装置，其特征在于，其包括设置于该溅镀腔底部的转盘，该主轴能够转动的设置于该转盘。

6.如权利要求5所述的溅镀装置，其特征在于，该至少一个承载架的数量为多个，该多个承载架绕转盘的转动轴等间距分布，每个承载架的主轴平行于转盘的转动轴。

7.如权利要求5所述的溅镀装置，其特征在于，该转盘的转动方向与主轴的转动方向相反。

8.如权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，该驱动机构包括分别与每个转动轴连接的转动件、驱动装置及连接转动件与驱动装置的传动带，沿同一直线分布的多个转动件通过同一传动带与驱动装置相连，使驱动装置带动传动带运动，该运动的传动带带动与其相连的转动件转动，从而带动与转动件相连的转动轴转动。

9.如权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，该转动轴穿过该主轴且其两端分别固定有固持件。

10.如权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，该主轴为中空管体从而定义出一柱状空间，每个转动轴设置在该柱状空间内的一端设置有齿轮，该驱动机构包括一驱动装置及一驱动轴，该驱动轴上设置有与转动轴齿轮配合的驱动齿轮。

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