CN104630737B - 一种在五腔体全自动电子束沉积系统中使用的传输系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及玻璃、塑料和陶瓷基体上制备各类薄膜的技术领域，具体地说是一种在五腔体全自动电子束沉积系统中使用的传输系统。包括自动传输机构、升降气缸、样品载板及样品架，所述五腔体包括依次相连通的传输腔I、装载腔I、工艺腔、装载腔II及传输腔II，其中装载腔I、工艺腔及装载腔II内均设有升降气缸、样品载板及样品架，所述样品架与电机连接、并通过电机的驱动进行旋转，所述样品载板设置于样品架上，所述升降气缸对样品载板进行提拉或放下，所述自动传输机构携带样品载板在腔体间运动。本发明在产量高的同时，节约工艺腔在每次取换样品载板后的抽气时间，让工艺过程与取放样品载板同时进行。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃、塑料和陶瓷基体上制备各类薄膜的技术领域，具体地说是一种在五腔体全自动电子束沉积系统中使用的传输系统。
背景技术
通过电子束沉积的应用使塑料表面金属化，将有机材料和无机材料结合起来，大提高了它的物理、化学性能，使其表面光滑，改善表面硬度。原塑料表面较软而易受损害，通过真空镀膜，硬度及耐磨性得到有效增加，减少吸水率，镀膜次数愈多，针孔愈少，吸水率降低，制品不易变形，容易清洗，不吸尘。电子束沉积方法是制备薄膜材料的几种方法中技术最为成熟、操作较为简单的一种联续自动化生产方法。现阶段在玻璃，塑料和陶瓷基体上各类薄膜领域使用的制备薄膜的设备有两种，一种为单腔体的电子束沉积设备，这种结构的设备单次生产时间过长，导致产量很低，没有联续生产的能力。另一种为进口多腔室电子束沉积设备，可以实现自动化生产，但样品载板为整体伞状结构，由于重量问题载板尺寸较小，单次时间产量低，且真空闭锁机构尺寸较大，成本较高。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种在五腔体全自动电子束沉积系统中使用的传输系统。该系统解决现有技术中存在的生产时间长、成本较高等问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种在五腔体全自动电子束沉积系统中使用的传输系统，包括自动传输机构、升降气缸、样品载板及样品架，所述五腔体包括依次相连通的传输腔I、装载腔I、工艺腔、装载腔II及传输腔II，其中装载腔I、工艺腔及装载腔II内均设有升降气缸、样品载板及样品架，所述样品架与电机连接、并通过电机的驱动进行旋转，所述样品载板设置于样品架上，所述升降气缸对样品载板进行提拉或放下，所述自动传输机构携带样品载板在腔体间运动。
所述装载腔I内设有装载腔I样品架、装载腔I载板升降气缸及装载腔I样品载板，其中装载腔I样品载板包括沿圆周方向均布于装载腔I样品架上的装载腔I样品载板I、装载腔I样品载板II及装载腔I样品载板III，所述装载腔I载板升降气缸对各装载腔I样品载板进行提拉。
所述工艺腔内设有工艺腔样品架、工艺腔载板升降气缸及工艺腔样品载板，其中工艺腔样品载板包括沿圆周方向均布于工艺腔样品架上的工艺腔样品载板I、工艺腔样品载板II及工艺腔样品载板III，所述工艺腔载板升降气缸对各工艺腔样品载板进行提拉。
所述装载腔II内设有装载腔II样品架、装载腔II载板升降气缸及装载腔II样品载板，其中装载腔II样品载板包括沿圆周方向均布于装载腔II样品架上的装载腔II样品载板I、装载腔II样品载板II及装载腔II样品载板III，所述装载腔II载板升降气缸对各装载腔II样品载板进行提拉。
所述自动传输机构包括自动取样叉I和自动取样叉II，其中自动取样叉I在传输腔I、装载腔I和工艺腔之间运动、并将装载腔I和工艺腔内的样品载板进行自动交换；所述自动取样叉II在传输腔II、装载腔II及工艺腔之间运动、并将装载腔II和工艺腔内的样品载板进行自动交换。
本发明的优点及有益效果是：
1.本发明仅需要在更换电子枪坩埚及膜厚仪晶振片时开启工艺腔，正常工作时仅需要开启装载腔门进行样品基板的更换。节约工艺腔在每次换取样品载板后的抽气时间，让工艺过程与取放样品载板同时进行。对照进口多腔室电子束沉积设备，可将样品载板的尺寸做的较大，提高单次产量，同时装载腔与工艺腔间的真空闭锁系统的尺寸较小，大大降低成本。
2.本发明在工作的情况下，能达到如下技术指标：
(1)可无人全自动或手动实现玻璃，塑料和陶瓷表面薄膜制备，全程用工业微机实现自动控制；
(2)具有完善的报警功能及安全互锁装置；
(3)适用于各种玻璃，塑料和陶瓷表面薄膜制备。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中：1为自动取样叉I，2为装载腔I样品载板I，3为装载腔I样品架，4为装载腔I载板升降气缸，5为装载腔I样品载板II，6为装载腔I样品载板III，7为工艺腔样品载板I，8为工艺腔样品架，9为工艺腔样品载板II，10为工艺腔载板升降气缸，11为工艺腔样品载板III，12为自动取样叉II，13为装载腔II样品载板I，14为装载腔II样品架，15为装载腔II载板升降气缸，16为装载腔II样品载板II，17为装载腔II样品载板III，A为装载腔I，B为工艺腔，C为装载腔II。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明包括自动传输机构、升降气缸、样品载板及样品架，五腔体包括依次相连通的传输腔I、装载腔I A、工艺腔B、装载腔II C及传输腔II，其中装载腔I A、工艺腔B及装载腔II C内均设有升降气缸、样品载板及样品架，所述样品架与电机连接、并通过电机的驱动进行旋转，所述样品载板设置于样品架上，所述升降气缸对样品载板进行提拉或放下，所述自动传输机构携带样品载板在腔体间运动。
所述装载腔I A内设有装载腔I样品架3、装载腔I载板升降气缸4及装载腔I样品载板，其中装载腔I样品载板包括沿圆周方向均布于装载腔I样品架3上的装载腔I样品载板I2、装载腔I样品载板II 5及装载腔I样品载板III 6，装载腔I样品架3由电机带动旋转，所述装载腔I载板升降气缸4对各装载腔I样品载板进行提拉。
所述工艺腔B内设有工艺腔样品架8、工艺腔载板升降气缸10及工艺腔样品载板，其中工艺腔样品载板包括沿圆周方向均布于工艺腔样品架8上的工艺腔样品载板I 7、工艺腔样品载板II 9及工艺腔样品载板III 11，所述工艺腔样品架8由电机带动旋转，所述工艺腔载板升降气缸10对各工艺腔样品载板进行提拉。
所述装载腔II C内设有装载腔II样品架14、装载腔II载板升降气缸15及装载腔II样品载板，其中装载腔II样品载板包括沿圆周方向均布于装载腔II样品架14上的装载腔II样品载板I 13、装载腔II样品载板II 16及装载腔II样品载板III 17，所述装载腔II样品架14由电机带动旋转，所述装载腔II载板升降气缸15对各装载腔II样品载板进行提拉。
所述自动传输机构包括自动取样叉I 1和自动取样叉II 12，其中自动取样叉I 1在传输腔I、装载腔I A和工艺腔B之间运动、并将装载腔I A和工艺腔B内的样品载板进行自动交换。所述自动取样叉II 12在传输腔II、装载腔II C及工艺腔B之间运动、并将装载腔IIC和工艺腔B内的样品载板进行自动交换。本实施例中自动传输机构为现有技术。
本发明的工作过程是：
首先，将样品吸附在装载腔I各样品载板上，通过装载腔上放气阀将装载腔I A、装载腔II C同时回填洁净空气到大气压状态后，同时打开装载腔I A、装载腔II C腔室门，将装载腔I样品载板I 1、装载腔I样品载板II 5及装载腔I样品载板III 6放置在装载腔I样品架3中，关闭装载腔I A腔室门。将装载腔II样品载板I 13、装载腔II样品载板II 16及装载腔II样品载板III 17从装载腔II样品架14中取下，关闭装载腔II C腔室门，然后同时依次打开对应真空抽气系统，将装载腔I A、装载腔II C抽气到预定真空度，打开装载腔I A、装载腔II C与工艺腔B之间的真空锁闭装置，将装载腔I样品载板I 1、装载腔I样品载板II5及装载腔I样品载板III 6通过装载腔I载板升降气缸4、工艺腔载板升降气缸10及自动取样叉I 1移动到工艺腔。同时将工艺腔样品载板I 7、工艺腔样品载板II 9及工艺腔样品载板III11通过工艺腔载板升降气缸10、装载腔II载板升降气缸15及自动取样叉II 12移动到装载腔II C。完成交换过程后关闭工艺腔B与装载腔I A、装载腔II C之间的真空闭锁装置，依次打开对应真空抽气系统到达预定真空度，关闭对应真空抽气系统与腔体间的真空锁闭装置，工艺腔开始工艺过程。关闭工艺腔B与装载腔I A、装载腔II C之间的真空闭锁装置后装载腔I A、装载腔II C开始下一轮的装卸样品载板过程。其中，工艺腔B中样品工艺过程与装载腔I A、装载腔II C中更换样品载板是同时进行，这样极大的发挥出了人员的效率，与单腔体电子束沉积系统相比节省每次更换基板时从大气到要求真空度的抽气时间，使工作效率更高。除工艺腔门，装载腔门在洁净间以外其他的部分都可以放到普通环境中，运行成本更低。
本发明对照进口多腔室电子束沉积设备，可将样品载板的尺寸做的较大，提高单次产量，同时装载腔I A、装载腔II C与工艺腔B间的真空闭锁系统的尺寸较小，大大降低成本。对照单腔体电子束沉积系统使用此传输系统的电子束沉积系统成本为其成本的2.5倍，但更换样品与样品进行工艺过程是同时进行，节省每次更换基板时从大气到要求真空度的抽气时间，使效率达到单腔体的3.5倍。原单腔体电子束沉积系统操作人员为一人，而此系统操作人员为两人，但效率是原来的3.5倍，这样极大的发挥出了人员的效率。从而实现原单腔体电子束沉积系统2.5倍的成本，产能为原系统的3.5倍的目标。
Claims (4)
1.一种在五腔体全自动电子束沉积系统中使用的传输系统，其特征在于：包括自动传输机构、升降气缸、样品载板及样品架，所述五腔体包括依次相连通的传输腔Ⅰ、装载腔Ⅰ(A)、工艺腔(B)、装载腔Ⅱ(C)及传输腔Ⅱ,其中装载腔Ⅰ(A)、工艺腔(B)及装载腔Ⅱ(C)内均设有升降气缸、样品载板及样品架，所述样品架与电机连接、并通过电机的驱动进行旋转，所述样品载板设置于样品架上，所述升降气缸对样品载板进行提拉或放下，所述自动传输机构携带样品载板在腔体间运动；
所述自动传输机构包括自动取样叉Ⅰ(1)和自动取样叉Ⅱ(12)，其中自动取样叉Ⅰ(1)在传输腔Ⅰ、装载腔Ⅰ(A)和工艺腔(B)之间运动、并将装载腔Ⅰ(A)和工艺腔(B)内的样品载板进行自动交换；所述自动取样叉Ⅱ(12)在传输腔Ⅱ、装载腔Ⅱ(C)及工艺腔(B)之间运动、并将装载腔Ⅱ(C)和工艺腔(B)内的样品载板进行自动交换。
2.按权利要求1所述的在五腔体全自动电子束沉积系统中使用的传输系统，其特征在于：所述装载腔Ⅰ(A)内设有装载腔Ⅰ样品架(3)、装载腔Ⅰ载板升降气缸(4)及装载腔Ⅰ样品载板，其中装载腔Ⅰ样品载板包括沿圆周方向均布于装载腔Ⅰ样品架(3)上的装载腔Ⅰ样品载板Ⅰ(2)、装载腔Ⅰ样品载板Ⅱ(5)及装载腔Ⅰ样品载板Ⅲ(6)，所述装载腔Ⅰ载板升降气缸(4)对各装载腔Ⅰ样品载板进行提拉。
3.按权利要求1所述的在五腔体全自动电子束沉积系统中使用的传输系统，其特征在于：所述工艺腔(B)内设有工艺腔样品架(8)、工艺腔载板升降气缸(10)及工艺腔样品载板，其中工艺腔样品载板包括沿圆周方向均布于工艺腔样品架(8)上的工艺腔样品载板Ⅰ(7)、工艺腔样品载板Ⅱ(9)及工艺腔样品载板Ⅲ(11)，所述工艺腔载板升降气缸(10)对各工艺腔样品载板进行提拉。
4.按权利要求1所述的在五腔体全自动电子束沉积系统中使用的传输系统，其特征在于：所述装载腔Ⅱ(C)内设有装载腔Ⅱ样品架(14)、装载腔Ⅱ载板升降气缸(15)及装载腔Ⅱ样品载板，其中装载腔Ⅱ样品载板包括沿圆周方向均布于装载腔Ⅱ样品架(14)上的装载腔Ⅱ样品载板Ⅰ(13)、装载腔Ⅱ样品载板Ⅱ(16)及装载腔Ⅱ样品载板Ⅲ(17)，所述装载腔Ⅱ载板升降气缸(15)对各装载腔Ⅱ样品载板进行提拉。
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