CN102277559B - 溅镀装置 - Google Patents

Abstract

一种溅镀装置包括一个腔体及一个腔体门。所述腔体的中心位置设有一个工作台。所述腔体门设置于所述腔体用于开启或关闭所述腔体。所述腔体门朝向所述工作台的一侧设有两个第一磁性元件，所述腔体的内壁设置有一个第二磁性元件。所述两个第一磁性元件与所述第二磁性元件围绕所述工作台设置，且所述两个第一磁性元件朝向所述工作台的一侧分别设有一个第一靶座，所述第二磁性元件朝向所述工作台的一侧设有第二靶座。所述两个第一磁性元件与所述工作台的中心的连线形成第一夹角，所述第二磁性元件及与其邻近的一个所述第一磁性元件与所述工作台的中心的连线形成第二夹角，所述第二夹角不等于所述第一夹角。

Description

溅镀装置

技术领域

本发明涉及一种溅镀装置，尤其涉及一种非平衡式的磁控溅镀装置。

背景技术

随着各种电子产品的普及应用，消费者的要求越来越高，除要求满足使用功能外，消费者对电子产品的外观、触摸质感等也有了新的要求。比如，要求产品外壳具有绚丽的色彩、金属质感、耐磨损等。

利用反应式磁控溅射镀膜法对产品外壳进行镀膜加工，可使电子产品获得具有各种色彩的、高金属质感的多层膜外壳，满足目前消费者的需求。

但是，随着外型的不断变化，产品的几何形状变得日趋复杂，使得镀膜的难度也随之增加。使用传统的磁控溅镀装置进行镀膜加工时，由于传统的磁控溅镀装置中靠近阴极的区域存在较多的阴极暗区(正电荷浓度较高)，离子密度与离子化度较低，不利于提高二次电子的利用率，即不利于利用二次电子与气体分子碰撞而产生新的电子与离子。由此，既影响维持等离子体区的离子浓度，不易使辉光放电持续不断，又不利于通过利用二次电子来增加溅射产生的靶材原子撞向镀膜元件的角度范围，使得镀膜元件中的复杂形状部分，特别是一些突起部的后方部分，易产生镀膜不充分的现象，影响镀膜元件的镀膜质量，造成产品不良率的增加。同时，较低的离子密度与离子化度，也易影响镀膜的形成速度及膜层的致密性。此外，对于需要镀制不同颜色的镀膜元件，传统的溅镀装置需要先镀制完一种颜色后，再更换不同的靶材，由此，在更换过程易造成靶材受到污染，而影响镀膜的质量。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种易于实现的、可有效解决现有技术中存在的问题的溅镀装置。

一种溅镀装置包括一个腔体及一个腔体门。所述腔体的中心位置设有一个工作台。所述腔体门设置于所述腔体用于开启或关闭所述腔体。所述腔体门朝向所述工作台的一侧设有两个第一磁性元件，所述腔体的内壁设置有一个第二磁性元件。所述两个第一磁性元件与所述第二磁性元件围绕所述工作台设置，且所述两个第一磁性元件朝向所述工作台的一侧分别设有一个第一靶座，所述第二磁性元件朝向所述工作台的一侧设有第二靶座。所述两个第一磁性元件与所述工作台的中心的连线形成第一夹角，所述第二磁性元件及与其邻近的一个所述第一磁性元件与所述工作台的中心的连线形成第二夹角，所述第二夹角不等于所述第一夹角。

相对于现有技术，本发明的溅镀装置具有如下优点：其一，磁性元件非对称地设置于溅镀腔体及腔体门上，由此可减少靠近阴极的区域的阴极暗区，提高离子密度与离子化度，获得较佳的镀膜形成速度及膜层的致密性。其二，较高的离子化度有利于提高二次电子的利用率，使二次电子与气体分子碰撞而产生更多新的电子与离子，由此，既有利于维持等离子体区的离子浓度，使辉光放电持续不断，又有利于增加靶材原子撞向镀膜元件的角度范围，有利于镀膜元件中的复杂形状部分，特别是一些突起部的后方部分，进行充分地镀膜，由此，可避免镀膜不充分的现象，保证镀膜元件的镀膜质量，提高产品良率。其三，本发明的溅镀装置可以同时设置不同的靶材，对于需要镀制不同颜色的镀膜元件，可以连续利用不同靶材进行镀膜加工，而无需中途更换靶材，避免靶材在更换过程受到污染。此外，本发明的溅镀装置可以利用不同靶材同时进行镀膜加工，由此，可获得色彩更丰富的镀膜元件。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的溅镀装置的示意图。

图2是图1所示的溅镀装置沿II-II方向的剖视图，所述溅镀装置包括腔体、腔体门、第一磁性元件及第二磁性元件。

图3是图2所示的第一磁性元件及第二磁性元件的分布示意图。

图4是图2所示的第一磁性元件及第二磁性元件的另一种分布示意图。

图5是本发明第二实施例提供的溅镀装置的示意图。

主要元件符号说明

腔体            10、110

开口            11、111

工作台          13、113

镀膜架          15、115

腔体门          20、120

第一磁性元件    30、130

第一靶座        31

第二磁性元件    40、140

第二靶座        41

溅镀装置        100、200

第一夹角        a

第二夹角        b

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本技术方案作进一步详细说明。

请参阅图1与图2，本发明第一实施例一种溅镀装置100，其包括一个腔体10，一个腔体门20，两个第一磁性元件30，及一个第二磁性元件40。

所述腔体10为真空腔体，其内部的真空环境通过与所述腔体10相连通的真空泵(图未示)获得。

本实施例中，所述腔体10为筒状腔体，所述腔体10具有一个开设于侧壁的开口11，及一个设置于所述腔体10的中心位置的工作台13。所述开口11通向所述腔体10的内部，由此，通过所述开口11，可以将靶材、待镀元件放入所述腔体10内相应的承载位置。所述工作台13上设置有多个镀膜架15，所述镀膜架15用于承载镀膜元件。

优选地，所述工作台13可以绕其自身的轴相对于所述腔体10旋转，所述镀膜架15又可以绕其自身的轴(图未示)相对于所述工作台13旋转，由此，可以使所述镀膜架15绕其自身轴自转的同时，实现绕所述工作台13公转，便于调节镀膜过程的镀膜元件的加工角度。

可以理解的是，所述腔体10可以连通用于形成溅镀环境的气瓶，如氩气瓶、氮气瓶，由此，可向所述腔体10内通氩气、氮气。

所述腔体门20设置于所述腔体10的开口11，用于开启或关闭所述开口11，由此，关闭所述腔体门20时，可以密封所述腔体10，以进行镀膜加工，而开其所述腔体门20时，则可以通过所述开口11放入靶材、待镀元件于所述腔体10内相应的承载位置，或者从所述腔体10内取出靶材、待镀元件。

所述两个第一磁性元件30与所述第二磁性元件40围绕所述工作台13设置。所述两个第一磁性元件30设置于所述腔体门20上，且每一所述第一磁性元件30朝向所述工作台13的一侧均设置有一个第一靶座31。所述第一靶座31用于放置溅镀靶材(图未示)，放置于所述第一靶座31上的溅镀靶材的其中一个面朝向所述工作台13。所述第二磁性元件40设置于所述腔体10的内壁上，且所述第二磁性元件40朝向所述工作台13的一侧设置有第二靶座41。所述第二靶座41用于放置溅镀靶材(图未示)，放置于所述第二靶座41上的溅镀靶材的其中一个面朝向所述工作台13。

本实施例中，所述腔体门20优选为弧形结构，由此，既有利于配合筒状的所述腔体10，又有利于使所述腔体门20上的第一磁性元件30朝向所述工作台13，且可以使每一第一磁性元件30距离所述工作台13的距离相等。当然，腔体门20的具体结构并不局限于本实施例，可以根据实际镀膜的需要进行设置。

所述两个第一磁性元件30与所述工作台13的中心的连线形成第一夹角a，所述第二磁性元件40及邻近的一个所述第一磁性元件30与所述工作台13的中心的连线形成第二夹角b，本实施例中，所述第一夹角a为35度，所述第二夹角b为45度，即所述两个第一磁性元件30之间的圆心角为35度，所述第二磁性元件40与邻近的一个所述第一磁性元件30之间的圆心角为45度。

优选地，所述两个第一磁性元件30与所述第二磁性元件40的磁极围绕所述腔体10间隔设置，即所述两个第一磁性元件30与所述第二磁性元件40的南极与北极围绕所述腔体10间隔设置，由此，所述两个第一磁性元件30与所述第二磁性元件40之间可以形成连续的磁场，便于扩大磁场的范围，镀膜加工时有利于扩大磁场对等离子体的影响范围。

本实施例中，所述第一磁性元件30与所述第二磁性元件40为磁线管或永磁体。

请参阅图3与图4，为所述溅镀装置100中第一磁性元件30与第二磁性元件40的分布示意图，可以理解的是，所述第一磁性元件30与所述第二磁性元件40的磁极中，相邻的两个磁极可以属于同一个磁线管或永磁体，也可以属于不同的磁线管或永磁体。

可以理解的是，所述两个第一靶座31，及所述第二靶座41上，可以分别放置不同尺寸、不同材料的靶材，由此，可以同时对镀膜元件加工不同材料、不同颜色的膜层。

可以理解的是，镀膜加工时，通过所述镀膜架15绕其自身轴的自转及绕所述工作台13的公转，可以调节放置于所述镀膜架15上的镀膜元件相对于不同靶材的镀膜角度，由此，可以使镀膜元件的不同部分进行不同靶材的镀膜。此外，所述两个第一磁性元件30与所述第二磁性元件40非对称地设置于腔体10及腔体门20上，可以获得较大范围的磁场，从而扩大磁场对等离子体的影响范围，增加靶材原子撞向镀膜元件的角度范围，有利于镀膜元件中的复杂形状部分，特别是一些突起部的后方部分，进行充分地镀膜，获得较佳质量的膜层。

请参阅图5，为本发明第二实施例提供的溅镀装置200，其包括一个腔体110，两个腔体门120，四个第一磁性元件130，及两个第二磁性元件140。

本实施例中，溅镀装置200与本发明第一实施例的溅镀装置100的主要区别在于：溅镀装置200中的腔体110的侧壁开设有两个相对的开口111，每一所述开口111设置有一个所述腔体门120。由此，可便于放入靶材、镀膜元件于所述腔体110内，或从所述腔体110内取出靶材、镀膜元件。

所述腔体110的中心位置设置有一个工作台113，工作台113上设置有多个用于承载镀膜元件的镀膜架115。每一所述腔体门120上均如第一实施例中的腔体门20一样设置有两个所述第一磁性元件130；所述两个第二磁性元件140相对地设置于所述腔体110的内壁上。每一所述腔体门120上的两个第一磁性元件130与所述工作台113的中心的连线形成的第一夹角a均为35度，每一所述第二磁性元件140与邻近的所述第一磁性元件130与所述工作台113的中心的连线形成的第二夹角b均为45度。

相对于现有技术，本发明的溅镀装置具有如下优点：其一，磁性元件非对称地设置于溅镀腔体及腔体门上，由此可减少靠近阴极的区域的阴极暗区，提高离子密度与离子化度，获得较佳的镀膜形成速度及膜层的致密性。其二，较高的离子化度有利于提高二次电子的利用率，使二次电子与气体分子碰撞而产生更多新的电子与离子，由此，既有利于维持等离子体区的离子浓度，使辉光放电持续不断，又有利于增加靶材原子撞向镀膜元件的角度范围，有利于镀膜元件中的复杂形状部分，特别是一些突起部的后方部分，进行充分地镀膜，由此，可避免镀膜不充分的现象，保证镀膜元件的镀膜质量，提高产品良率。其三，本发明的溅镀装置可以同时设置不同的靶材，对于需要镀制不同颜色的镀膜元件，可以连续利用不同靶材进行镀膜加工，而无需中途更换靶材，避免靶材在更换过程受到污染。此外，本发明的溅镀装置可以利用不同靶材同时进行镀膜加工，由此，可获得色彩更丰富的镀膜元件。

另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种溅镀装置，其包括：

一个腔体，其中心位置设有一个工作台；及

一个腔体门，其设置于所述腔体用于开启或关闭所述腔体；

其特征在于：

所述腔体门朝向所述工作台的一侧设有两个第一磁性元件，所述腔体的内壁设置有一个第二磁性元件；所述两个第一磁性元件与所述第二磁性元件围绕所述工作台设置，且所述两个第一磁性元件朝向所述工作台的一侧分别设有一个第一靶座，所述第二磁性元件朝向所述工作台的一侧设有第二靶座；所述两个第一磁性元件与所述工作台的中心的连线形成第一夹角，所述第二磁性元件及与其邻近的一个所述第一磁性元件与所述工作台的中心的连线形成第二夹角，所述第二夹角不等于所述第一夹角。

2.如权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，所述第一夹角为35度，所述第二夹角为45度。

3.如权利要求1～2任一项所述的溅镀装置，其特征在于，所述第一靶座与所述第二靶座具有不同的尺寸，且所述第一靶座与所述第二靶座上设置有不同材料的靶材。

4.如权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，所述两个第一磁性元件与所述第二磁性元件为磁线管或永磁体。

5.如权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，所述工作台上进一步设置有多个镀膜架，所述镀膜架可相对于所述工作台自转或公转。

6.如权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，所述第一磁性元件与所述第二磁性元件的磁极围绕所述腔体间隔设置。

7.如权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，所述腔体为真空腔体。

8.一种溅镀装置，其包括：

一个腔体，其中心位置设有一个工作台；及

两个腔体门，所述两个腔体门相对的设置于所述腔体；

其特征在于：

每一所述腔体门朝向所述工作台的一侧均设置有两个第一磁性元件，所述腔体的内壁相对地设置有两个第二磁性元件；所述第一磁性元件与所述第二磁性元件围绕所述工作台设置，且每一所述第一磁性元件朝向所述工作台的一侧均设有一个第一靶座，每一所述第二磁性元件朝向所述工作台的一侧均设有一个第二靶座；每一所述腔体门上的两个第一磁性元件与所述工作台的中心的连线形成第一夹角，每一所述第二磁性元件及与其邻近的一个所述第一磁性元件与所述工作台的中心的连线形成第二夹角，所述第二夹角不等于所述第一夹角。

9.如权利要求8所述的溅镀装置，其特征在于，所述第一夹角为35度，所述第二夹角为45度。

10.如权利要求8～9任一项所述的溅镀装置，其特征在于，所述第一靶座与所述第二靶座具有不同的尺寸，且所述第一靶座与所述第二靶座上设置有不同材料的靶材。

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