CN104404455A - 一种真空离子镀膜设备的新型磁场结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种真空离子镀膜设备的新型磁场结构，包括靶座、磁铁座和内设的冷却装置，所述靶座顶端设有用于容纳固定靶材的靶材凹槽，靶材两端均设有突出辅助阳极，靶材底部安装于阴极体凹槽内；所述阴极体与铝板之间设有永磁体，且永磁体紧贴于铝板顶部表面；靶座底部通过螺纹与支架旋接；所述铝板下方设置一带有线圈护罩并由线圈骨架支撑的电磁线圈；靶座底部通过螺纹与支架旋接；所述冷却装置为固定与弧离子镀膜装置中心的水道，其中设置了电磁线圈和永磁体或碳素钢共同对弧靶表面磁场产生作用，调整极为方便，产生的磁场形状较好，可以有效提高靶材烧蚀效率，改善成膜质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁场结构，具体为一种真空离子镀膜设备的新型磁场结构，属于真空设备技术领域。
背景技术
如今，真空镀膜在机械、电子、能源、信息等领域已经得到广泛应用。而在真空镀膜领域中，电弧离子镀膜技术近些年得到迅速发展，在这个方面，磁场的设计对离子镀的成膜质量具有极大的影响作用，现有技术中，真空离子镀膜设备的磁场一般单独使用电磁线圈或者永磁体在靶材表面产生磁场，磁场的形式较为单一，对靶材表面的烧蚀控制比较简单，不能达到一个最佳状态，制约了靶材的烧蚀效率和成膜质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种真空离子镀膜设备的新型磁场结构，采用电磁线圈和永磁体或碳素钢共同对弧靶表面磁场产生作用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种真空离子镀膜设备的新型磁场结构，包括靶座、磁铁座和内设的冷却装置，所述靶座顶端设有用于容纳固定靶材的靶材凹槽，靶材两端均设有突出辅助阳极，靶材底部安装于阴极体凹槽内；所述阴极体与铝板之间设有永磁体，且永磁体紧贴于铝板顶部表面；靶座底部通过螺纹与支架旋接；所述铝板下方设置一带有线圈护罩并由线圈骨架支撑的电磁线圈；靶座底部通过螺纹与支架旋接；所述冷却装置为固定与弧离子镀膜装置中心的水道。
进一步的，永磁体安装在背部设置有铝板的磁铁座上。
进一步的，安装在背部设置有铝板的磁铁座上的为永磁体或碳素钢，所述的碳素钢靠近靶材一侧表面为圆弧形且碳素钢中心设置有配合固定中心水道的螺孔。
进一步的，所述电磁线圈为一重线圈或三重线圈。
本发明的有益效果是：该种真空离子镀膜设备的新型磁场结构设置了电磁线圈和永磁体或碳素钢共同对弧靶表面磁场产生作用，调整极为方便，产生的磁场形状较好，可以有效提高靶材烧蚀效率，改善成膜质量。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
附图中：
图1为本发明所述一种真空离子镀膜设备的新型磁场结构示意图；
图2为本发明所述一种真空离子镀膜设备的新型磁场结构示意图；
图3为本发明所述一种真空离子镀膜设备的新型磁场结构示意图；
图中：1、靶材；2、辅助阳极；3、阴极体；4、永磁体；5、磁铁座；6、铝板；7、电磁线圈；8、线圈骨架；9、线圈护罩；10、靶座；11、支架；12碳素钢。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种真空离子镀膜设备的新型磁场结构，包括靶座10、磁铁座5和内设的冷却装置，所述靶座10顶端设有用于容纳固定靶材1的靶材1凹槽，靶材1两端均设有突出辅助阳极2，靶材1底部安装于阴极体3凹槽内；所述阴极体3与铝板6之间设有永磁体4，且永磁体4紧贴于铝板6顶部表面；靶座10底部通过螺纹与支架11旋接；所述铝板6下方设置一带有线圈护罩9并由线圈骨架8支撑的电磁线圈7；靶座10底部通过螺纹与支架11旋接；所述冷却装置为固定与弧离子镀膜装置中心的水道。
永磁体4安装在背部设置有铝板6的磁铁座5上；安装在背部设置有铝板6的磁铁座5上的为永磁体4或碳素钢12，所述的碳素钢12靠近靶材一侧表面为圆弧形且碳素钢12中心设置有配合固定中心水道的螺孔；所述电磁线圈7为一重线圈或三重线圈。
具体原理：其中垂直磁场影响靶面弧斑的运动区域，而弧斑的运动范围直接影响靶材1的烧蚀效率，通过调整垂直磁场的大小与分布，从而对弧斑的运动状态施加影响，可以有效提高靶材1的烧蚀效率；水平磁场则直接影响靶面弧斑运动的快慢，靶面弧斑运动的越快，从靶面飞溅出的液滴与大颗粒越少，从而成膜质量越好其中永磁体4也可以替换成碳素钢12，碳素钢12可以与电磁线圈7构成极靴，从而改变磁场线的分布。该碳素钢12靠近靶材1一侧可以将表面改变为圆弧形，从而可以有效改变弧靶表面磁场的分布，尤其对于水平磁场的增强尤其明显，对于成膜质量提高较为明显。该碳素钢12中心有螺纹，以配合固定在中心水道，以保证碳素钢12相对于靶材表面是平行的。电磁线圈7也可以改变成为多重线圈，其位置不变，在此多弧靶采用三组线圈结构，其三组线圈的电流可以进行单独控制，通过三组线圈的电流调节，可以改变弧靶表面垂直磁场的大小与分布，进而改变护板的运动范围，可以大幅度提高靶材1的烧蚀效率。该矩形平面多弧靶还包括以一线圈护罩，该护罩围设于最外层电磁线圈外并与该组电磁线圈形成极靴。该线圈护罩9围设于最外层电磁线圈7外并位于靶材1和碳素钢12下方。极靴是电磁体、永磁体4和电机磁极的一种结构，在通过采用两个结构相同的磁路在磁极端面形成极靴，通过这样的设置能够获得较好线性分布的磁场、并屏蔽多余的磁场。该圆形平面多弧靶还包括一线圈骨架8，该电磁线圈骨架8设于该靶座10下方并位于该线圈护罩9内侧，与该线圈护罩9形成用于容纳改组电磁线圈7的空间，该空间的形状与改组电磁线圈7的形状相适配
本发明为一种真空离子镀膜设备的新型磁场结构设置了电磁线圈7和永磁体4或碳素钢12共同对弧靶表面磁场产生作用，调整极为方便，产生的磁场形状较好，可以有效提高靶材1烧蚀效率，改善成膜质量。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种真空离子镀膜设备的新型磁场结构，包括靶座（10）、磁铁座（5）和内设的冷却装置，其特征在于：所述靶座（10）顶端设有用于容纳固定靶材（1）的靶材（1）凹槽，靶材（1）两端均设有突出辅助阳极（2），靶材（1）底部安装于阴极体（3）凹槽内；所述阴极体（3）与铝板（6）之间设有永磁体（4），且永磁体（4）紧贴于铝板（6）顶部表面；靶座（10）底部通过螺纹与支架（11）旋接；所述铝板（6）下方设置一带有线圈护罩（9）并由线圈骨架（8）支撑的电磁线圈（7）；靶座（10）底部通过螺纹与支架（11）旋接；所述冷却装置为固定与弧离子镀膜装置中心的水道。
2.根据权利要求1所述的一种真空离子镀膜设备的新型磁场结构，其特征在于：永磁体（4）安装在背部设置有铝板（6）的磁铁座（5）上。
3.根据权利要求1所述的一种真空离子镀膜设备的新型磁场结构，其特征在于：安装在背部设置有铝板（6）的磁铁座（5）上的为永磁体（4）或碳素钢（12），所述的碳素钢（12）靠近靶材一侧表面为圆弧形且碳素钢（12）中心设置有配合固定中心水道的螺孔。
4.根据权利要求1所述的一种真空离子镀膜设备的新型磁场结构，其特征在于：所述电磁线圈（7）为一重线圈或三重线圈。
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| CN201410730485.XA CN104404455B (zh) | 2014-12-05 | 2014-12-05 | 一种真空离子镀膜设备的磁场结构 |
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| CN2565842Y (zh) * | 2002-07-11 | 2003-08-13 | 中国科学院物理研究所 | 一种平面磁控溅射靶 |
| CN201158702Y (zh) * | 2008-01-11 | 2008-12-03 | 中国科学院金属研究所 | 一种改善电弧离子镀沉积工艺的动态磁控弧源装置 |
| CN204281846U (zh) * | 2014-12-05 | 2015-04-22 | 大连维钛克科技股份有限公司 | 一种真空离子镀膜设备的新型磁场结构 |
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2014
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