CN105256284A - 环保铝镜真空镀膜设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种环保铝镜真空镀膜设备，包括依次连接的进片台、多个真空室和出片台，多个真空室包括依次连接的前粗抽室、前精抽室、清洗室、第一过渡室、第一镀膜室、第二过渡室、第二镀膜室、后精抽室和后粗抽室，进片台上、各个真空室内和出片台上通过传动辊进行工件输送；清洗室内设置中频离子源组件，第一镀膜室内和第二镀膜室内均设置高效溅射旋转靶组件。本环保铝镜真空镀膜设备采用中频离子源对玻璃工件进行清洗，可有效去除传统工艺无法去除的有机物，提高铝膜在玻璃表面的附着力，提高铝镜的反射率。其旋转靶采用带有5路磁铁的高效溅射旋转靶，可达到提高靶材的利用率，同时使设备结构得到简化，降低设备成本和产品加工成本。

Description

环保铝镜真空镀膜设备

技术领域

本发明涉及玻璃镀膜技术领域，特别涉及一种环保铝镜真空镀膜设备。

背景技术

针对环保铝镜玻璃的镀膜工艺，传统的方法一般是先对工件进行离子清洗，然后送入镀膜室进行镀膜处理，若需要在多个镀膜室中进行多次镀膜，则采用多个镀膜室进行连续镀膜，其中对工件进行离子清洗时，由于目前离子源机构的结构限制，一般采用直流高压放电的方式进行清洗，其电压一般为2000V到3000V，但在实际生产中，该方式对工件表面有机物质的电离效果并不理想，得不到较好的清洗，导致所制得的铝镜纯度低，其反射率难以得到提高，影响产品质量。另外，目前的环保铝镜玻璃设备中，镀膜室内一般采用旋转靶，但目前的旋转靶采用3路磁铁，形成1个环形的溅射跑道，该结构的旋转靶溅射效率低，所溅射处的铝离子非常有限，因此在工件上形成的镀膜层也容易出现厚度达不到标准的现象，一般需要经过至少4～5次的反复镀膜，这就需要采用多个连续的镀膜室，使得设备结构庞大复杂，产品的加工成本高，设备成本也高，不利于提高产品的市场竞争力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种清洗效果好、产品表面纯度高、且设备结构较为简单的环保铝镜真空镀膜设备。

本发明的技术方案为：一种环保铝镜真空镀膜设备，包括依次连接的进片台、多个真空室和出片台，多个真空室包括依次连接的前粗抽室、前精抽室、清洗室、第一过渡室、第一镀膜室、第二过渡室、第二镀膜室、后精抽室和后粗抽室，进片台上、各个真空室内和出片台上通过传动辊进行工件输送；清洗室内设置中频离子源组件，第一镀膜室内和第二镀膜室内均设置高效溅射旋转靶组件。

所述中频离子源组件至少有两组，每组中频离子源组件包括一个中频电源和并排设置的两个靶连接机构，中频电源连接于两个靶连接机构之间，每个靶连接机构下方设置一个靶材，两个靶材之间形成一个电场。采用中频离子源对玻璃工件进行清洗，可有效清除玻璃工件表面的有机物、水分等杂质，从而提高铝膜在玻璃表面的附着力，同时减小铝膜的污染，提高铝膜的纯度和铝镜的反射率。

所述靶连接机构包括第一连接轴、固定螺母、第一绝缘套、固定板和第二绝缘套，第一连接轴的上端设置冷却水接咀，第一连接轴的下端设置靶材，靶材与中频电源连接，固定螺母、第一绝缘套、固定板和第二绝缘套由上至下依次设于第一连接轴的外周，固定螺母设置于第一连接轴上冷却水接咀的安装处下方。通过该机构固定靶材，可将离子源的电压提高到3000V～5000V，同时实现交变电场，能有效清除传统离子源无法清除的有机物，使工件表面的清洗效果达到最佳状态。

所述靶材包括靶底板和靶面板，靶底板固定于第一连接轴下端，靶面板设于靶底板下方并通过螺栓与靶底板锁紧固定，两个靶面板底部形成一个电场；靶底板上方设有设有靶绝缘板，靶绝缘板位于第二绝缘套的外周，且靶绝缘板包围于靶底板的上方和外周。

作为一种优选方案，所述中频离子源组件有两组，靶材有两个，靶材呈长方形的板状结构，每个靶材的两端分别设置一个靶连接机构，位于不同靶材同一端的两个靶连接机构同时与一个中频电源连接，形成一组中频离子源组件。

所述中频电源为中频高压交变电源，中频电源的频率为10KHz～100KHz，电压为3000V～5000V。

所述高效溅射旋转靶组件包括靶管、靶芯和驱动机构，靶芯一端与驱动机构连接，靶芯设于靶管内部，靶芯上设有五路磁铁，五路磁铁呈扇形分布于靶芯外周，五路磁铁在靶管与靶芯之间的空间内形成两个环形的溅射跑道。

所述驱动机构包括电机、齿轮组、电极组件、第二连接轴、第一密封座、第二密封座和绝缘座，电机通过齿轮组与第二连接轴连接，位于齿轮组一侧的第二连接轴上设有电极组件，位于齿轮组另一侧的第二连接轴上依次设有第一密封座、绝缘套、第二密封座和靶芯，靶管通过快捷卡钳与第二密封座连接，第一密封座与第二连接轴之间设有第一骨架油封，第二密封座与第二连接轴之间设有第二骨架油封。

所述第二连接轴上，位于电极组件外侧的一端设有出水接头和进水接头，出水接头和进水接头外接冷却水系统，位于靶芯外侧的一端设有靶尾绝缘套。其中，冷却水系统采用与传统设备相同的冷却水系统即可。

所述进片台与前粗抽室之间、前粗抽室与前精抽室之间、后精抽室与后粗抽室之间以及后粗抽室与出片台之间分别设有真空锁，每个真空室分别外接抽真空系统。其中，真空锁采用市面通用结构的真空锁即可，抽真空系统采用与传统设备相同的抽真空系统即可。

上述环保铝镜真空镀膜设备使用时，其原理是：工件由传动辊进行输送，先由进片台进入前粗抽室，初步进行抽真空处理后，送入前精抽室进行进一步的抽真空处理，然后将工件送入清洗室，采用中频离子源组件进行离子清洗，由于中频离子源组件是电源为中频高压交变电源，其频率为10KHz～100KHz，电压为3000V～5000V，因此，其清洗效果相比传统设备可得到较大的改善；工件清洗后，经过第一过渡室再送入第一镀膜室，在第一镀膜室中由高效溅射旋转靶进行溅射镀膜，高效溅射旋转靶中设置5路磁铁，在靶芯和靶管之间形成2个环形的溅射跑道，溅射靶上铝离子的数量为传统旋转靶的2倍以上；完成第一次镀膜后，工件经过第二过渡室送入第二镀膜室，在第二镀膜室中同样由高效溅射旋转靶进行溅射镀膜；完成镀膜后，工件依次送入后精抽室和后粗抽室，最后由出片台送出镀膜设备。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本环保铝镜真空镀膜设备主要是针对环保铝镜的高效、高质量镀膜而提出，通过对离子源结构的改进，采用中频离子源对玻璃工件进行清洗，可有效去除传统工艺无法去除的有机物，有效去除玻璃工件表面的有机物、水分等杂质，提高铝膜在玻璃表面的附着力，减小铝膜的污染，可提高铝膜的纯度，从而达到提高铝镜的反射率。

本环保铝镜真空镀膜设备中，真空室内的旋转靶采用带有5路磁铁的高效溅射旋转靶，使靶芯和靶管之间形成2个环形的溅射跑道，旋转靶上铝离子的数量是传统旋转靶的2倍以上，因此可达到提高靶材的利用率，同时，在需要同样膜厚的情况下，可减少一半的真空室，使设备结构得到简化，降低设备成本和产品加工成本，有利于提高产品的市场竞争力。

附图说明

图1为本环保铝镜真空镀膜设备的结构示意图。

图2为清洗室内中频离子源组件的结构示意图。

图3为图2中A方向上单组中频离子源组件的截面结构示意图。

图4为图2中B方向上单个靶材两端的靶连接机构的截面结构示意图。

图5为镀膜室内单个高效溅射旋转靶的结构示意图。

图6为图5的C-C截面视图。

图7为本高效溅射旋转靶端部的溅射原理示意图。

图8为本高效溅射旋转靶内形成的2个环形溅射跑道的原理示意图。

图9为传统旋转靶端部的溅射原理示意图。

图10为传统旋转靶内形成的单个环形溅射跑道的原理示意图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例一种环保铝镜真空镀膜设备，如图1所示，包括依次连接的进片台1、多个真空室和出片台11，多个真空室包括依次连接的前粗抽室2、前精抽室3、清洗室4、第一过渡室5、第一镀膜室6、第二过渡室7、第二镀膜室8、后精抽室9和后粗抽室10，进片台上、各个真空室内和出片台上通过传动辊12进行工件输送；清洗室内设置中频离子源组件，第一镀膜室内和第二镀膜室内均设置高效溅射旋转靶组件。

如图2所示，中频离子源组件有两组，靶材有两个，靶材呈长方形的板状结构，如图4所示，每个靶材的两端分别设置一个靶连接机构，如图3所示，位于不同靶材同一端的两个靶连接机构同时与一个中频电源连接，形成一组中频离子源组件。其中，每组中频离子源组件包括一个中频电源13和并排设置的两个靶连接机构，中频电源连接于两个靶连接机构之间，每个靶连接机构下方设置一个靶材，两个靶材之间形成一个电场14。靶连接机构包括第一连接轴15、固定螺母16、第一绝缘套17、固定板18和第二绝缘套19，第一连接轴的上端设置冷却水接咀20，第一连接轴的下端设置靶材，靶材与中频电源连接，固定螺母、第一绝缘套、固定板和第二绝缘套由上至下依次设于第一连接轴的外周，固定螺母设置于第一连接轴上冷却水接咀的安装处下方。靶材包括靶底板21和靶面板22，靶底板固定于第一连接轴下端，靶面板设于靶底板下方并通过螺栓与靶底板锁紧固定，两个靶面板底部形成一个电场；靶底板上方设有设有靶绝缘板23，靶绝缘板位于第二绝缘套的外周，且靶绝缘板包围于靶底板的上方和外周。该结构的中频离子源组件中，中频电源为中频高压交变电源，中频电源的频率为10KHz～100KHz，电压为3000V～5000V。采用中频离子源对玻璃工件进行清洗，可有效清除玻璃工件表面的有机物、水分等杂质，从而提高铝膜在玻璃表面的附着力，同时减小铝膜的污染，提高铝膜的纯度和铝镜的反射率。

如图5或图6所示，高效溅射旋转靶组件包括靶管39、靶芯24和驱动机构，靶芯一端与驱动机构连接，靶芯设于靶管内部，靶芯上设有五路磁铁25，五路磁铁呈扇形分布于靶芯外周，五路磁铁在靶管与靶芯之间的空间内形成两个环形的溅射跑道。驱动机构包括电机26、齿轮组27、电极组件28、第二连接轴29、第一密封座30、第二密封座31和绝缘座32，电机通过齿轮组与第二连接轴连接，位于齿轮组一侧的第二连接轴上设有电极组件，位于齿轮组另一侧的第二连接轴上依次设有第一密封座、绝缘套、第二密封座和靶芯，靶管通过快捷卡钳33与第二密封座连接，第一密封座与第二连接轴之间设有第一骨架油封34，第二密封座与第二连接轴之间设有第二骨架油封35。第二连接轴上，位于电极组件外侧的一端设有出水接头36和进水接头37，出水接头和进水接头外接冷却水系统，位于靶芯外侧的一端设有靶尾绝缘套38。其中，冷却水系统采用与传统设备相同的冷却水系统即可。

另外，进片台与前粗抽室之间、前粗抽室与前精抽室之间、后精抽室与后粗抽室之间以及后粗抽室与出片台之间分别设有真空锁，每个真空室分别外接抽真空系统。其中，真空锁采用市面通用结构的真空锁即可，抽真空系统采用与传统设备相同的抽真空系统即可。

上述环保铝镜真空镀膜设备使用时，其原理是：工件由传动辊进行输送，先由进片台进入前粗抽室，初步进行抽真空处理后，送入前精抽室进行进一步的抽真空处理，然后将工件送入清洗室，采用中频离子源组件进行离子清洗，由于中频离子源组件是电源为中频高压交变电源，其频率为10KHz～100KHz，电压为3000V～5000V，因此，其清洗效果相比传统设备可得到较大的改善；工件清洗后，经过第一过渡室再送入第一镀膜室，在第一镀膜室中由高效溅射旋转靶进行溅射镀膜，高效溅射旋转靶中设置5路磁铁，在靶芯和靶管之间形成2个环形的溅射跑道(如图7或图8所示)，溅射靶上铝离子的数量为传统旋转靶(如图9或图10所示)的2倍以上；完成第一次镀膜后，工件经过第二过渡室送入第二镀膜室，在第二镀膜室中同样由高效溅射旋转靶进行溅射镀膜；完成镀膜后，工件依次送入后精抽室和后粗抽室，最后由出片台送出镀膜设备。

实施例2

本实施例一种环保铝镜真空镀膜设备，与实施例1相比较，其不同之处在于：中频离子源组件有三组，靶材有两个，靶材呈长方形的板状结构，每个靶材的上分布有三个靶连接机构，且两个靶材上的靶连接机构一一对应并排设置，位于不同靶材对应位置上的两个靶连接机构同时与一个中频电源连接，形成一组中频离子源组件。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (10)

1.环保铝镜真空镀膜设备，其特征在于，包括依次连接的进片台、多个真空室和出片台，多个真空室包括依次连接的前粗抽室、前精抽室、清洗室、第一过渡室、第一镀膜室、第二过渡室、第二镀膜室、后精抽室和后粗抽室，进片台上、各个真空室内和出片台上通过传动辊进行工件输送；清洗室内设置中频离子源组件，第一镀膜室内和第二镀膜室内均设置高效溅射旋转靶组件。

2.根据权利要求1所述的环保铝镜真空镀膜设备，其特征在于，所述中频离子源组件至少有两组，每组中频离子源组件包括一个中频电源和并排设置的两个靶连接机构，中频电源连接于两个靶连接机构之间，每个靶连接机构下方设置一个靶材，两个靶材之间形成一个电场。

3.根据权利要求2所述的环保铝镜真空镀膜设备，其特征在于，所述靶连接机构包括第一连接轴、固定螺母、第一绝缘套、固定板和第二绝缘套，第一连接轴的上端设置冷却水接咀，第一连接轴的下端设置靶材，靶材与中频电源连接，固定螺母、第一绝缘套、固定板和第二绝缘套由上至下依次设于第一连接轴的外周，固定螺母设置于第一连接轴上冷却水接咀的安装处下方。

4.根据权利要求3所述的环保铝镜真空镀膜设备，其特征在于，所述靶材包括靶底板和靶面板，靶底板固定于第一连接轴下端，靶面板设于靶底板下方并通过螺栓与靶底板锁紧固定，两个靶面板底部形成一个电场；靶底板上方设有设有靶绝缘板，靶绝缘板位于第二绝缘套的外周，且靶绝缘板包围于靶底板的上方和外周。

5.根据权利要求2所述的环保铝镜真空镀膜设备，其特征在于，所述中频离子源组件有两组，靶材有两个，靶材呈长方形的板状结构，每个靶材的两端分别设置一个靶连接机构，位于不同靶材同一端的两个靶连接机构同时与一个中频电源连接，形成一组中频离子源组件。

6.根据权利要求2所述的环保铝镜真空镀膜设备，其特征在于，所述中频电源为中频高压交变电源，中频电源的频率为10KHz～100KHz，电压为3000V～5000V。

7.根据权利要求1所述的环保铝镜真空镀膜设备，其特征在于，所述高效溅射旋转靶组件包括靶管、靶芯和驱动机构，靶芯一端与驱动机构连接，靶芯设于靶管内部，靶芯上设有五路磁铁，五路磁铁呈扇形分布于靶芯外周，五路磁铁在靶管与靶芯之间的空间内形成两个环形的溅射跑道。

8.根据权利要求7所述的环保铝镜真空镀膜设备，其特征在于，所述驱动机构包括电机、齿轮组、电极组件、第二连接轴、第一密封座、第二密封座和绝缘座，电机通过齿轮组与第二连接轴连接，位于齿轮组一侧的第二连接轴上设有电极组件，位于齿轮组另一侧的第二连接轴上依次设有第一密封座、绝缘套、第二密封座和靶芯，靶管通过快捷卡钳与第二密封座连接，第一密封座与第二连接轴之间设有第一骨架油封，第二密封座与第二连接轴之间设有第二骨架油封。

9.根据权利要求8所述的环保铝镜真空镀膜设备，其特征在于，所述第二连接轴上，位于电极组件外侧的一端设有出水接头和进水接头，出水接头和进水接头外接冷却水系统，位于靶芯外侧的一端设有靶尾绝缘套。

10.根据权利要求1所述的环保铝镜真空镀膜设备，其特征在于，所述进片台与前粗抽室之间、前粗抽室与前精抽室之间、后精抽室与后粗抽室之间以及后粗抽室与出片台之间分别设有真空锁，每个真空室分别外接抽真空系统。