CN102218387A - 镀膜机 - Google Patents

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    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
    • B05C11/08—Spreading liquid or other fluent material by manipulating the work, e.g. tilting
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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Abstract

本发明提供一种镀膜机，其用于将待镀液体涂布到基板上，所述镀膜机包括容器和转子，所述容器用于容纳待镀液体，所述容器包括侧壁，所述基板固定于所述侧壁上，所述转子包括相互连通的入液口和出液口，参杂液体自所述入液口流入所述转子中，并在离心力的作用下由所述出液口排出而与所述待镀液体混合，所述转子的转动带动所述待镀液体和参杂液体旋转以将待镀液体和参杂液体附着于所述基板上。本发明的镀膜机的转子设置有相互连通的入液口和出液口，待添加的其他需要的液态物质可自入液口注入转子中，并且在转子转动产生的离心力作用下自出液口喷射出而与待镀液体混合。

Description

镀膜机
技术领域
本发明涉及一种镀膜机，尤其涉及一种利用离心力进行镀膜的镀膜机。
背景技术
旋转涂布(Spin Coating)是一种在基板上形成一层薄膜的方法。具体地，基板固定于一可控的旋转离心机工作平台中心，并随之旋转，一滴液装置将待镀液体滴在基板中心，液滴在离心力的作用下从基板中心向四周抛洒出去，从而使得待镀液体分布在基板的整个待镀表面上。此后，基板通常会被加热以使分布在基板上的待镀液体蒸发而形成薄膜。
在某些情况下，如要求镀膜层具有特定的品质时，需要在镀膜进行过程中在待镀液体中添加其他液态物质，常规进行旋转涂布的镀膜机不能很方便的实现上述添加其他液态物质到待镀液体中。此外，由于液滴在离心力的作用下从基板中心向四周抛撒，所以工作台上每次只能安装一块基板，降低了镀膜的效率。
发明内容
本发明提供一种镀膜机，通过该镀膜机的转子可方便的在待镀液体中添加其他需要的液态物质。
一种镀膜机，其用于将待镀液体涂布到基板上，所述镀膜机包括容器和转子，所述容器用于容纳待镀液体，所述容器包括侧壁，所述基板固定于所述侧壁上，所述转子包括相互连通的入液口和出液口，参杂液体自所述入液口流入所述转子中，并在离心力的作用下由所述出液口排出而与所述待镀液体混合，所述转子的转动带动所述待镀液体和参杂液体旋转以将待镀液体和参杂液体附着于所述基板上。
本发明的镀膜机的转子设置有相互连通的入液口和出液口，待添加的其他需要的液态物质可自入液口注入转子中，并且在转子转动产生的离心力作用下自出液口喷射出而与待镀液体混合。此外，本发明提供的镀膜机由于可以在所述侧壁固定多块基板，所以可以同时对多块基板进行镀膜，由此提高了镀膜效率。
附图说明
图1为本发明的镀膜机的立体示意图。
图2为图1所示的镀膜机的分解状态下的剖面示意图。
图3为图1所示的镀膜机的剖面示意图，其显示出待镀膜的基板被液体所覆盖。
主要元件符号说明
  镀膜机   100
  待镀液体   200
  基板   300
  参杂液体   400
  容器   10
  侧臂   11
  容置槽   11a
  进液口   11b
  排液口   11c
  加热装置   11d
  开口端   12
  转子   20
  入液口   21
  出液口   22
  转轴   23
  搅动端   24
  圆台   24a
  圆台   24b
  圆台   24c
  圆台   24d
  通道   25
  驱动装置   30
具体实施方式
请参阅图1，镀膜机100用于将待镀液体200内的成膜溶质镀到基板300上。镀膜机100包括容器10、转子20、驱动装置30。驱动装置30用于驱动转子20旋转。
请参阅图2和3，容器10用于容纳待镀液体200，其包括侧壁11。基板300固定于侧壁11。转子20包括相互连通的入液口21和出液口22，参杂液体400自入液口21流入转子20中，并在离心力的作用下由出液口22排出而与容器10内的待镀液体200混合，转子20的转动带动待镀液体200和参杂液体400旋转以将待镀液体200和参杂液体400附着于基板300上。
为了更好理解本发明，以下对本发明一具体实施方式中的镀膜机100的各元件的具体结构和运动配合关系进行详细描述。
容器10大致为一端开口的圆筒，其包括开口端12。容器10的侧壁11形成有容置槽11a、进液口11b及排液口11c，本实施方式中，容置槽11a、进液口11b及排液口11c的数量均为两个。容置槽11a用于收容基板300，基板300可通过常规的连接方式固定于容置槽11a中，如螺栓连接方式等。容置槽11a的形状、尺寸等相应于基板300设置。本实施方式中，基板300是具有一定弧度的大致呈矩形的板，容置槽11a是与基板300相配合的大致呈矩形的凹槽。可以理解地，容置槽11a的数量可根据实际需要设置，例如，为了提高镀膜效率，容置槽11a的数量可多于两个。
进液口11b用于将待镀液体200注入到容器10内。本实施方式中，进液口11b为沿平行容器10的轴向OO’设置的矩形孔。进液口11b与一阀门(图未示)连接，该阀门响应操作者的手动操作或程序控制而开启，使得待镀液体200通过进液口11b注入容器10内。当镀膜机100内注入适量的待镀液体200后，该阀门响应操作者的手动操作或程序控制而关闭。可以理解地，进液口11b也可以根据需要设置为圆形等其他形状，进液口11b的位置也可以根据需要设置于容器10的底部。
本实施方式中，排液口11c与进液口11b的形状及大小相同，用于镀膜完成后将多余的待镀液体200排出容器10。可以理解地，镀膜机100亦可利用进液口11b将待镀液体200排出。排液口11c与一阀门(图未示)连接，该阀门响应操作者的手动操作或程序控制而关闭，从而阻止待镀液体200排出。当镀膜完成后，该阀门响应操作者的手动操作或程序控制而开启，使得多余的待镀液体200在离心力的作用下从排液口11c排出。
转子20从容器10的开口端12伸入容器10内。在需要时，容器10也可以采用封闭结构将转子20封闭于容器10内，并开设排气口以排出待镀液体200被蒸发出的气体。本实施方式中，开口端12作为排出气体的通道。
转子20包括转轴23和搅动端24。转轴23与驱动装置30相连接。本实施方式中，为了避免产生气泡及待镀液体200旋转时的紊流，转轴23在驱动装置30的驱动下逐渐加快转动。搅动端24可以采用圆盘、叶轮等有利于带动待镀液体200旋转的形状。本实施方式中，搅动端24包括四个同心的叠加在一起的圆台24a、24b、24c及24d。圆台24a、24b、24c及24d的直径从下到上依次增加。搅动端24的最大直径Dm小于容器10的开口端12的内径D。
在本实施方式中，入液口21形成于转子20伸出转轴23的端面，多个出液口22均布在圆台24a、24b、24c及24d的周向表面。转子20的内部形成有多个通道25使得入液口21和出液口22相连通。如此，参杂液体400自入液口21流入转子20中，并且在转子20转动时产生的离心力的作用下自出液口22喷射出而与待镀液体200相混合。待镀液体200和参杂液体400的混合液体在转子20的带动下而附着于基板300上(图3所示)。
可以理解地，图3中只是示意性的显示出待镀液体200和参杂液体400的混合液体覆盖基板300，实际上，待镀液体200和参杂液体400在覆盖基板300后仅有少量的液体位于容器10的底部，基板300的待镀表面上形成一层由待镀液体200和参杂液体400中的不易挥发的成膜溶质构成的薄膜。
在基板300的待镀表面上形成薄膜后，基板300可自容器10中取出，然后首先进行初步加热预定时间，然后再进行烘烤以将成膜溶质固化而最终形成涂覆在基板300上的涂层。具体可参考维基百科中关于spincoating(http://en.wikipedia.org/wiki/Spin_coating)的教示。
在本实施方式中，镀膜机100还包括加热器40，使得至少上述初步加热可由镀膜机100完成。具体地，加热器40包括多个电加热棒。本实施方式中，加热器40等间距的分布在容器10的侧壁11上，用于均匀的加热容器10的侧壁11，进而进一步的加热基板300。加热器40可以是容置于容器10的侧壁11内，也可以是设置于容器10的侧壁11外。当然，加热器40也可以采用红外线加热等可以使得侧壁11均匀受热的其他加热装置。当待镀液体200被转子20带动到将基板300完全覆盖时，加热器40受到操作者的手动操作或程序控制而开始加热。加热持续特定时间后，加热器40受到操作者的手动操作或程序控制而停止加热。
结合图2和3对镀膜机100的工作过程进行详细描述。首先将容器10内装入一定的待镀液体200。然后利用驱动装置30转动转子20，并逐渐加快转子20的转速，直到待镀液体200完全覆盖基板300。此后，通过转子20的入液口21注入所需的参杂液体400，参杂液体400在离心力的作用下自转子20的出液口22喷射出而与待镀液体200混合，并附着在基板300上。此后，打开加热器40进行加热基板300。在加热预定时间后，将剩余的混合有待镀液体200和参杂液体400的液体自容器10的排液口11c排出。为了更彻底的将上述混合液体排出，可在容器10的底部设置加热装置11d，加热装置11d用于对容器10的底部加热，如此可使得可能残存在容器10的底部的不能通过排液口11c排出的液体以蒸发的方式自容器10的开口端12排出。
若需要镀多层膜，可以等第一层膜镀膜完成后，再将容器10内注入其他成份的液体，再次重复第一层膜形成的步骤，从而在基板300上形成多层膜结构。
本发明提供的镀膜机由于可以在侧壁固定多块基板，所以可以同时对多块基板进行镀膜，由此大大的提高了镀膜效率。
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 (9)

1.一种镀膜机，其用于将待镀液体涂布到基板上，其特征在于：所述镀膜机包括容器和转子，所述容器用于容纳待镀液体，所述容器包括侧壁，所述基板固定于所述侧壁上，所述转子包括相互连通的入液口和出液口，参杂液体自所述入液口流入所述转子中，并在离心力的作用下由所述出液口排出而与所述待镀液体混合，所述转子的转动带动所述待镀液体和参杂液体旋转以将待镀液体和参杂液体附着于所述基板上。
2.如权利要求1所述的镀膜机，其特征在于，所述出液口形成于所述转子的周向表面。
3.如权利要求1所述的镀膜机，其特征在于，所述容器包括进液口和排液口，所述待镀液体自所述进液口进入所述容器中，所述排液口用于排出待镀液体。
4.如权利要求3所述的镀膜机，其特征在于，所述排液口设置于所述侧壁上。
5.如权利要求1所述的镀膜机，其特征在于，所述镀膜机还包括加热器，所述加热器用于加热所述基板。
6.如权利要求5所述的镀膜机，其特征在于，所述加热器设置于所述侧壁上。
7.如权利要求6所述的镀膜机，其特征在于，所述加热器包括多个加热棒。
8.如权利要求2所述的镀膜机，其特征在于，所述转子包括四个同心的叠加在一起的圆台，所述出液口形成在所述四个圆台的周向表面。
9.如权利要求1所述的镀膜机，其特征在于，所述镀膜机还包括设置于所述容器的底部的加热装置，所述加热装置用于加热所述容器的底部。
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