CN105401126A - 磁控溅射旋转阴极支撑端头 - Google Patents

Abstract

磁控溅射旋转阴极支撑端头，其外壳内有第一至第三孔、外侧有两个第一水孔和两个第一皮带孔；空心轴内有第四至第六孔；水道有连接板、第一至第三圆柱，第一圆柱内有进水和出水孔、进水和回水室；空心轴外套装屏蔽片、磁性密封件、皮带盘；第一孔内安置球轴承、限位片、承重片；空心轴与外壳套接且上部轴体与球轴承内圈套接，承重片外担内圈、内设在空心轴上端，进水、出水孔各和每孔同侧的第一水孔对应相通，穿经两个第一皮带孔的皮带穿到第二孔内接皮带盘，磁性密封件位于第三孔内；水道分别与空心轴、承重片内外套接，连接板接外壳上端，第三圆柱下部柱体与水封内外套接，第六孔与水封间呈密封状态。本端头结构设计合理，密封性能稳定。

Description

磁控溅射旋转阴极支撑端头

技术领域

本发明涉及真空镀膜设备领域，特别涉及到一种磁控溅射旋转阴极支撑端头。

背景技术

目前，连续式真空镀膜设备采用的阴极(靶材)包括矩形平面阴极、改良后的移动磁场平面阴极、旋转阴极。这三种阴极分别存在以下缺陷：

对于第一种阴极而言，由于磁控溅射的独特物理过程，使得靶材的利用率较低，一般情况下，利用率难以超过30％；对于第二种阴极而言，靶材的利用率也很难超过45％；另外，对于前两种阴极而言，因非溅射区的沉积层脱落问题，使得产品品质下降、有效生产时间缩短。低品质和高成本，对于使用前两种阴极的镀膜设备而言，是致命的！

对于第三种阴极而言，用于支撑该阴极的端头结构设计不尽合理(如：结构较为复杂、松散、体积庞大等)，无法保证镀膜工艺的正常、持续进行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种磁控溅射旋转阴极支撑端头，本端头的结构设计较为合理(如：结构紧凑、集成化、体积较小等)，真空密封和冷却水密封的密封性能稳定，有效保证镀膜工艺的正常、持续进行。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种磁控溅射旋转阴极支撑端头，它包括磁性密封件、水封、外壳、空心轴、水道、皮带、皮带盘、锁定销、屏蔽片、球轴承、环形的限位片和承重片；

外壳的轴向第一内通孔自上而下依次由第一孔、第二孔、第三孔共轴线连通而成，第三孔的内径大于第一孔的内径，第一孔的内径大于第二孔的内径，使得第一孔、第二孔之间形成第一台阶，第二孔、第三孔之间形成第二台阶；

外壳的外侧在位置上对应于第二孔处开有与第二孔相通的两个第一皮带孔，两个第一皮带孔位于轴向第一内通孔的轴线的左右两侧，两个第一皮带孔的轴线均与轴向第一内通孔的轴线相垂直；

外壳的外侧在位置上对应于第一孔处开有与第一孔相通的两个第一水孔，两个第一水孔位于轴向第一内通孔的轴线的左右两侧，两个第一水孔的轴线均与轴向第一内通孔的轴线相垂直；

空心轴的轴向第二内通孔自上而下依次由第四孔、第五孔、第六孔共轴线连通而成，第六孔的内径大于第四孔的内径，第四孔的内径大于第五孔的内径，使得第四孔、第五孔之间形成第三台阶，第五孔、第六孔之间形成第四台阶，空心轴的下端有外伸的圆台，空心轴的外壁中部靠近圆台处有第一环形槽，第一环形槽内套装第五密封圈；

水道包括自上而下直径依次递减且共轴线连接的圆形连接板、第一圆柱、第二圆柱、第三圆柱；

第一圆柱的外侧为削平状的安装面，第一圆柱内有进水孔、进水室、出水孔、回水室，前两者与后两者相隔绝，进水孔和出水孔的外端位于安装面上，进水孔的内端与进水室相通，出水孔的内端与回水室相通；

水道内的轴向中心区域开有依次贯穿第三圆柱、第二圆柱并与进水室相通的进水通道，水道内的轴向外缘处开有若干相互平行间隔的回水通道，每个回水通道均依次贯穿第三圆柱、第二圆柱并与回水室相通；

第三圆柱的下端面外缘处设有与回水通道相间隔的挂接耳；

空心轴的中部自下而上地依次同轴套装屏蔽片、磁性密封件、皮带盘，屏蔽片担置在空心轴的圆台上，圆台、屏蔽片、磁性密封件之间设有起连接作用的若干固定销，固定销的轴线与空心轴的轴线相平行，皮带盘固定在空心轴上，第五密封圈与磁性密封件紧密接触；

外壳的第一孔内自下而上地依次同轴安置球轴承、限位片，球轴承的外圈担置在第一台阶上，限位片与球轴承的外圈贴靠接触；

皮带经一侧的第一皮带孔穿入第二孔内并经另一侧的第一皮带孔穿出；

所述装有屏蔽片、磁性密封件、皮带盘的空心轴与外壳内外同轴套接；

磁性密封件位于第三孔内，外壳的第三孔与磁性密封件之间呈紧密接触的密封状态，锁定销贯穿外壳在第三孔处的壳壁与磁性密封件相接；

皮带盘位于第二孔内且与两个第一皮带孔在位置上相对应，皮带与皮带盘相接；

空心轴位于第一孔内的上部轴体与球轴承的内圈同轴套接，承重片同轴置于外壳的第一孔内，承重片的外缘担置在球轴承的内圈上，承重片的内缘担置并固定在空心轴的上端面上；

水道分别与空心轴、承重片内外同轴套接；

连接板担置并固定在外壳的上端面上；

第一圆柱位于第一孔内且其下端面分别与承重片、限位片接触，进水孔和其同侧的第一水孔对应相通，出水孔和其同侧的另一第一水孔对应相通；

第二圆柱位于承重片、第四孔内；

挂接耳、第三圆柱贯穿第五孔、第六孔后，第三圆柱的下端面超出空心轴的圆台一定距离；

第三圆柱介于其下端面和第四台阶之间的下部柱体与水封内外同轴套接，水封与空心轴的第六孔之间呈紧密接触的密封状态。

为简洁而清楚地说明问题起见，以下对本发明所述磁控溅射旋转阴极支撑端头均简称为本端头。

安装时，通过外壳的外侧、紧固件将本端头安装在真空镀膜仓室的竖直门板上，竖直门板上设有电机、进水总管、出水总管，进水总管与水源连通，出水总管与储水容器连通，皮带穿经竖直门板与电机相接，进水总管依次穿经竖直门板及一侧的第一水孔与进水孔密封连通，出水总管依次穿经竖直门板及另一侧的第一水孔与出水孔密封连通；

通过空心轴的圆台呈密封状态地连接空心的旋转阴极的上端，旋转阴极的下端呈封闭状；

通过水道的挂接耳、悬挂螺钉挂接空心的磁铁，磁铁处于旋转阴极的内腔中且下端与旋转阴极的内腔相通；

旋转阴极的内腔还与若干回水通道呈密封状态地连通。

这样，使用时，冷却水的流动路径为：进水总管、进水孔、进水室、进水通道、磁铁的内腔、旋转阴极的内腔、回水通道、回水室、出水孔、出水总管。

采用以上的技术方案后：

提供旋转阴极旋转的传动部分包括皮带、皮带盘、空心轴，在电机的带动下，使得旋转阴极绕空心轴的轴线持续旋转；

提供真空隔离的真空密封部分包括第五密封圈、磁性密封件，通过第五密封圈、磁性密封件，提供空心轴、外壳之间间隙的密封，使得自第一皮带孔进到本端头内的空气得到隔离，不会进入真空镀膜仓室内；

提供旋转阴极冷却水的水路部分及水密封部分，其中：水路部分包括第一水孔、水道，水道采用一进一出、中进侧出的结构形式，有效保证水在流动过程中无湍流现象，水路部分的设置，一是为了满足本端头内各零部件的温度控制要求；二是为了满足磁铁和旋转阴极在磁控溅射过程中的温度控制要求；水密封部分包括水封，通过水封，提供水道与空心轴的第六孔之间间隙的水密封；

提供磁铁、旋转阴极、冷却水的悬挂承重部分包括球轴承、限位片、承重片，球轴承的外圈担置在外壳的第一台阶上，通过限位片进行固定，承重片的外缘担置在球轴承的内圈上，承重片的内缘担置并固定在空心轴的上端面上；悬挂承重部分的设置，可对安装在本端头上的磁铁、旋转阴极进行悬挂，正常生产时，本端头可承担磁铁、旋转阴极、冷却水的重量(约50kg)。

综上所述，以上五个部分通过紧凑设计、有效布局在体积较小的外壳内，使得本端头的结构设计较为合理(如：结构紧凑、集成化，体积较小等)，正常生产时，本端头处于磁控溅射镀膜设备的高真空环境中，真空密封和冷却水密封的密封性能稳定，有效保证镀膜工艺的正常、持续进行。

所述圆台的下端面设有与空心轴共轴线的第六密封圈；

连接板与外壳的上端面之间设有与水道共轴线的第七密封圈；

第二圆柱的下部有第二环形槽，第二环形槽内套装方形密封圈，方形密封圈与空心轴的第四孔紧密接触。

第六密封圈用于空心轴与旋转阴极之间的静态密封；第七密封圈用于水道与外壳之间的静态密封；方形密封圈用于水道与空心轴之间的密封，阻止水蒸汽通过缝隙泄露。这些结构设计，进一步提高了本端头的密封性能。

所述外壳的外侧依次贴靠连接绝缘连接块、金属连接块；

绝缘连接块与外壳的外侧之间设有中心线与水道轴线相垂直的第三密封圈；

金属连接块与绝缘连接块之间设有中心线与水道轴线相垂直的第二密封圈；

金属连接块的外侧面设有中心线与水道轴线相垂直的第一密封圈；

绝缘连接块在位置上分别对应于两个第一皮带孔处开有两个第二皮带孔，绝缘连接块在位置上分别对应于两个第一水孔处开有两个第二水孔；

金属连接块在位置上分别对应于两个第二皮带孔处开有两个第三皮带孔，金属连接块在位置上分别对应于两个第二水孔处开有两个第三水孔；

同侧的第三皮带孔、第二皮带孔、第一皮带孔对应相通，皮带经一侧的第三皮带孔、第二皮带孔、第一皮带孔穿入第二孔内并经另一侧的第一皮带孔、第二皮带孔、第三皮带孔穿出；

进水孔和其同侧的第一水孔、第二水孔、第三水孔对应相通，出水孔和其同侧的另一第一水孔、另一第二水孔、另一第三水孔对应相通。

绝缘连接块、金属连接块的设置，使得本端头在安装时：

通过金属连接块、第一密封圈、紧固件，从而较为方便地将本端头安装在真空镀膜仓室的竖直门板上，第一密封圈用于本端头与竖直门板之间的密封；

皮带穿经竖直门板及一侧的第三皮带孔、第二皮带孔、第一皮带孔穿入第二孔内，并经另一侧的第一皮带孔、第二皮带孔、第三皮带孔及竖直门板穿出，从而较为方便地将皮带与电机相接；

进水总管依次穿经竖直门板及一侧的第三水孔、第二水孔、第一水孔与进水孔密封连通，出水总管依次穿经竖直门板及另一侧的第三水孔、第二水孔、第一水孔与出水孔密封连通，使用时，冷却水的流动路径为：进水总管、进水孔、进水室、进水通道、磁铁的内腔、旋转阴极的内腔、回水通道、回水室、出水孔、出水总管，从而较为方便地布置水路。

这样，可相应提高本端头与门板连接的稳定性和强度，可相应提高皮带与电机相接的便捷性，可相应提高布置水路时的便捷性和密封性。

所述外壳的内侧在位置上对应于第三孔处开有与第三孔相通的第一锁定销孔；

磁性密封件包括交叉式轴承、内空心筒、外空心筒、第四密封圈、环形的永磁磁铁、L形的挡圈，内空心筒的轴向高度大于外空心筒的轴向高度，内空心筒的外壁中部沿轴向间隔开有若干环形磁槽，内空心筒的下端开有若干周向布置的固定销孔，外空心筒的外壁上部开有第四环形槽，外空心筒的外壁下部开有第二锁定销孔，第四密封圈设在第四环形槽内，内空心筒、外空心筒内外同轴套接，交叉式轴承设置在内空心筒、外空心筒的上部之间，内空心筒通过环形磁槽与外空心筒的下部转动配合，每个环形磁槽和外空心筒的下部之间所形成的每个相应空腔内均注有磁流体，内空心筒的下部分别与永磁磁铁、挡圈内外同轴套接，永磁磁铁被限位在挡圈与外空心筒之间；

空心轴的中部、内空心筒内外同轴套接，若干固定销设在圆台、屏蔽片、内空心筒的下端之间，每个固定销孔中穿有一个固定销，内空心筒的下端、挡圈的下端与屏蔽片接触，第五密封圈与内空心筒的内壁中部紧密接触；

外壳的第三孔借助第四密封圈与外空心筒之间呈紧密接触的密封状态，锁定销贯穿第一锁定销孔进入第二锁定销孔内。

磁性密封件的结构设计，既简单、又合理，可进一步提高本端头的密封性能。

所述水封包括同轴布置的第八密封圈、压紧弹簧、压紧平弹片及空心的第一密封陶瓷块、第二密封陶瓷块、橡胶密封件，第一密封陶瓷块、第二密封陶瓷块、压紧弹簧、压紧平弹片呈自上而下的位置关系，第一密封陶瓷块外套装第八密封圈，第一密封陶瓷块的下侧面、第二密封陶瓷块的上侧面紧密接触，橡胶密封件的轴向高度大于第二密封陶瓷块的轴向高度，橡胶密封件的轴向中部有外伸的第五台阶，第二密封陶瓷块的下部与橡胶密封件的上部内外同轴套接，橡胶密封件的下部与压紧弹簧内外同轴套接，压紧弹簧的上下端分别与橡胶密封件的第五台阶、压紧平弹片接触；

第一密封陶瓷块与空心轴的第六孔呈过盈配合，第八密封圈与空心轴的第六孔之间呈紧密接触的密封状态；压紧平弹片固定在第三圆柱的下端面处；所述第三圆柱的下部柱体与橡胶密封件的下部之间呈紧密接触的密封状态。

水封的结构设计，既简单、又合理，可进一步提高本端头的密封性能。

另外，采用本端头，还可有效提高旋转阴极的利用率(利用率可达80％以上)、有效消除非溅射区的沉积层脱落问题(非溅射区面积减小60％以上)。

附图说明

图1是本端头使用状态的立体图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是本端头的主视图。

图4是本端头的俯视图。

图5是图3的B-B放大剖视图。

图6是本端头中的水道的主视图。

图7是图6的C-C剖视图。

图8是本端头中的水封及其安装在空心轴和水道之间的结构示意图。

图9是本端头中的磁性密封件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参见图1—图9：

本端头包括外壳1、绝缘连接块9、金属连接块10、空心轴2、水道3、皮带7b、皮带盘7a、锁定销1i、屏蔽片8a、球轴承6a、环形的限位片6b和承重片6c、磁性密封件5、水封4。

外壳1的轴向第一内通孔自上而下依次由第一孔1a、第二孔1b、第三孔1c共轴线连通而成，第三孔1c的内径大于第一孔1a的内径，第一孔1a的内径大于第二孔1b的内径，使得第一孔1a、第二孔1b之间形成第一台阶1d，第二孔1b、第三孔1c之间形成第二台阶1e。

外壳1的外侧在位置上对应于第二孔1b处开有与第二孔1b相通的两个第一皮带孔1g，两个第一皮带孔1g位于轴向第一内通孔的轴线的左右两侧，两个第一皮带孔1g的轴线均与轴向第一内通孔的轴线相垂直。

外壳1的外侧在位置上对应于第一孔1a处开有与第一孔1a相通的两个第一水孔1f，两个第一水孔1f位于轴向第一内通孔的轴线的左右两侧，两个第一水孔1f的轴线均与轴向第一内通孔的轴线相垂直。

外壳1的内侧在位置上对应于第三孔1c处开有与第三孔1c相通的第一锁定销孔1h。

外壳1的形状大体为半个腰圆形，外壳1的长、宽、高外型尺寸约为150mm×150mm×100mm。

外壳1的外侧依次贴靠连接绝缘连接块9、金属连接块10。

绝缘连接块9在位置上分别对应于两个第一皮带孔1g处开有两个第二皮带孔9b，绝缘连接块9在位置上分别对应于两个第一水孔1f处开有两个第二水孔9a。

金属连接块10在位置上分别对应于两个第二皮带孔9b处开有两个第三皮带孔10b，金属连接块10在位置上分别对应于两个第二水孔9a处开有两个第三水孔10a。

同侧的第三皮带孔10b、第二皮带孔9b、第一皮带孔1g对应相通。

空心轴2的轴向第二内通孔自上而下依次由第四孔2a、第五孔2b、第六孔2c共轴线连通而成，第六孔2c的内径大于第四孔2a的内径，第四孔2a的内径大于第五孔2b的内径，使得第四孔2a、第五孔2b之间形成第三台阶2d，第五孔2b、第六孔2c之间形成第四台阶2e，空心轴2的下端有外伸的圆台2f，圆台2f的下端面设有与空心轴2共轴线的第六密封圈2g，空心轴2的外壁中部靠近圆台2f处有第一环形槽2h，第一环形槽2h内套装第五密封圈2i。

水道3包括自上而下直径依次递减且共轴线连接的圆形连接板3a、第一圆柱3b、第二圆柱3c、第三圆柱3d。

第一圆柱3b的外侧为削平状的安装面3h，第一圆柱3b内有进水孔3i、进水室3j、出水孔3k、回水室3m，前两者与后两者相隔绝，进水孔3i和出水孔3k的外端位于安装面3h上，进水孔3i的内端与进水室3j相通，出水孔3k的内端与回水室3m相通。

水道3内的轴向中心区域开有依次贯穿第三圆柱3d、第二圆柱3c并与进水室3j相通的进水通道3e，水道3内的轴向外缘处开有若干相互平行间隔的回水通道3f，每个回水通道3f均依次贯穿第三圆柱3d、第二圆柱3c并与回水室3m相通。

第二圆柱3c的下部有第二环形槽3n，第二环形槽3n内套装方形密封圈3p。

第三圆柱3d的下端面外缘处设有与回水通道3f相间隔的挂接耳3r，第三圆柱3d的下部有第三环形槽3q。

水封4包括同轴布置的第八密封圈4d、压紧弹簧4e、压紧平弹片4f及空心的第一密封陶瓷块4a、第二密封陶瓷块4b、橡胶密封件4c，第一密封陶瓷块4a、第二密封陶瓷块4b、压紧弹簧4e、压紧平弹片4f呈自上而下的位置关系，第一密封陶瓷块4a外套装第八密封圈4d，第一密封陶瓷块4a的下侧面、第二密封陶瓷块4b的上侧面紧密接触，橡胶密封件4c的轴向高度大于第二密封陶瓷块4b的轴向高度，橡胶密封件4c的轴向中部有外伸的第五台阶4g，第二密封陶瓷块4b的下部与橡胶密封件4c的上部内外同轴套接，橡胶密封件4c的下部与压紧弹簧4e内外同轴套接，压紧弹簧4e的上下端分别与橡胶密封件4c的第五台阶4g、压紧平弹片4f接触。

磁性密封件5包括交叉式轴承5d、内空心筒5a、外空心筒5b、第四密封圈5c、环形的永磁磁铁5e、L形的挡圈5f，内空心筒5a的轴向高度大于外空心筒5b的轴向高度，内空心筒5a的外壁中部沿轴向间隔开有若干环形磁槽5h，内空心筒5a的下端开有若干周向布置的固定销孔5g，外空心筒5b的外壁上部开有第四环形槽5j，外空心筒5b的外壁下部开有第二锁定销孔5i，第四密封圈5c设在第四环形槽5j内，内空心筒5a、外空心筒5b内外同轴套接，交叉式轴承5d设置在内空心筒5a、外空心筒5b的上部之间，内空心筒5a通过环形磁槽5h与外空心筒5b的下部转动配合，每个环形磁槽5h和外空心筒5b的下部之间所形成的每个相应空腔内均注有磁流体(附图中未示出磁流体)，内空心筒5a的下部分别与永磁磁铁5e、挡圈5f内外同轴套接，永磁磁铁5e被限位在挡圈5f与外空心筒5b之间。

空心轴2的中部自下而上地依次同轴套装屏蔽片8a、磁性密封件5、皮带盘7a。

屏蔽片8a担置在空心轴2的圆台2f上。

空心轴2的中部、内空心筒5a内外同轴套接，内空心筒5a的下端、挡圈5f的下端与屏蔽片8a接触，圆台2f、屏蔽片8a、内空心筒5a的下端之间设有起连接作用的若干固定销8b，固定销8b的轴线与空心轴2的轴线相平行，每个固定销孔5g中穿有一个固定销8b，内空心筒5a通过固定销8b在空心轴2上得到轴向定位，使磁性密封件5与圆台2f相接，第五密封圈2i与内空心筒5a的内壁中部紧密接触，空心轴2、内空心筒5a之间借助第五密封圈2i得到周向密封，皮带盘7a通过键固定在空心轴2上并得到轴向定位。

外壳1的第一孔1a内自下而上地依次同轴安置球轴承6a、限位片6b，球轴承6a的外圈担置在第一台阶1d上，限位片6b与球轴承6a的外圈贴靠接触。

皮带7b经一侧的第三皮带孔10b、第二皮带孔9b、第一皮带孔1g穿入第二孔1b内并经另一侧的第一皮带孔1g、第二皮带孔9b、第三皮带孔10b穿出。

所述装有屏蔽片8a、磁性密封件5、皮带盘7a的空心轴2与外壳1内外同轴套接。

磁性密封件5位于第三孔1c内，外壳1的第三孔1c借助第四密封圈5c与外空心筒5b之间呈紧密接触的密封状态，第三孔1c得到周向密封。

锁定销1i贯穿第一锁定销孔1h进入第二锁定销孔5i内，换言之，锁定销1i贯穿外壳1在第三孔1c处的壳壁与外空心筒5b相接，外空心筒5b通过锁定销1i在外壳1内得到轴向和周向两个方向的定位。

皮带盘7a位于第二孔1b内且与两个第一皮带孔1g在位置上相对应，皮带7b与皮带盘7a相接。

空心轴2位于第一孔1a内的上部轴体与球轴承6a的内圈同轴套接，承重片6c同轴置于外壳1的第一孔1a内，承重片6c的外缘担置在球轴承6a的内圈上，承重片6c的内缘担置并固定在空心轴2的环形上端面上，承重片6c和空心轴2之间设有起连接作用的若干紧固螺钉，使承重片6c与空心轴2相接，紧固螺钉的轴线与空心轴2的轴线相平行。

水道3分别与空心轴2、承重片6c内外同轴套接，连接板3a担置并固定在外壳1的上端面上，连接板3a和外壳1之间设有起连接作用的另外若干紧固螺钉，所述另外若干紧固螺钉的轴线与空心轴2的轴线相平行，连接板3a与外壳1的上端面之间设有与水道3共轴线的第七密封圈3g，这样，使水道3与外壳1相接。

第一圆柱3b位于第一孔1a内且其下端面分别与承重片6c、限位片6b接触，进水孔3i和其同侧的第一水孔1f、第二水孔9a、第三水孔10a对应相通，出水孔3k和其同侧的另一第一水孔1f、另一第二水孔9a、另一第三水孔10a对应相通。

第二圆柱3c位于承重片6c、第四孔2a内，方形密封圈3p与空心轴2的第四孔2a紧密接触。

挂接耳3r、第三圆柱3d贯穿第五孔2b、第六孔2c后，第三圆柱3d的下端面超出空心轴2的圆台2f一定距离。

第三圆柱3d介于其下端面和第四台阶2e之间的下部柱体与水封4内外同轴套接：第一密封陶瓷块4a与空心轴2的第六孔2c呈过盈配合，第八密封圈4d与空心轴2的第六孔2c之间呈紧密接触的密封状态，第八密封圈4d对第六孔2c进行密封，使得第一密封陶瓷块4a处于转动状态；第二密封陶瓷块4b处于静止状态；第一密封陶瓷块4a、第二密封陶瓷块4b位于第三环形槽3q内，通过第二密封陶瓷块4b的光滑上侧面、第一密封陶瓷块4a的光滑下侧面进行密封；压紧平弹片4f固定在第三圆柱3d的下端面处；所述第三圆柱3d的下部柱体与橡胶密封件4c的下部之间呈紧密接触的密封状态，橡胶密封件4c的下部对所述的下部柱体进行密封。

绝缘连接块9与外壳1的外侧之间设有中心线与水道3轴线相垂直的第三密封圈13。金属连接块10与绝缘连接块9之间设有中心线与水道3轴线相垂直的第二密封圈12。金属连接块10的外侧面设有中心线与水道3轴线相垂直的第一密封圈11。

安装时，通过金属连接块10、第一密封圈11、紧固件将本端头安装在真空镀膜仓室的竖直门板上，第一密封圈11用于本端头与竖直门板之间的密封，竖直门板上设有电机、进水总管、出水总管(附图中未示出竖直门板、电机、进水总管、出水总管)，进水总管与水源连通，出水总管与储水容器连通，皮带7b穿经竖直门板及一侧的第三皮带孔10b、第二皮带孔9b、第一皮带孔1g穿入第二孔1b内，并经另一侧的第一皮带孔1g、第二皮带孔9b、第三皮带孔10b及竖直门板穿出，将皮带7b与电机相接，进水总管依次穿经竖直门板及一侧的第三水孔10a、第二水孔9a、第一水孔1f与进水孔3i密封连通，出水总管依次穿经竖直门板及另一侧的第三水孔10a、第二水孔9a、第一水孔1f与出水孔3k密封连通；

通过空心轴2的圆台2f呈密封状态地连接空心的旋转阴极14a的上端，旋转阴极14a的下端呈封闭状；

通过水道3的挂接耳3r、悬挂螺钉14b挂接空心的磁铁14b，磁铁14b处于旋转阴极14a的内腔中且下端与旋转阴极14a的内腔相通；

旋转阴极14a的内腔还与若干回水通道3f呈密封状态地连通。

这样，使用时，冷却水的流动路径为：进水总管、进水孔3i、进水室3j、进水通道3e、磁铁14b的内腔、旋转阴极14a的内腔、回水通道3f、回水室3m、出水孔3k、出水总管。

Claims (5)

1.磁控溅射旋转阴极支撑端头，它包括磁性密封件、水封，其特征在于：

它还包括外壳、空心轴、水道、皮带、皮带盘、锁定销、屏蔽片、球轴承、环形的限位片和承重片；

外壳的轴向第一内通孔自上而下依次由第一孔、第二孔、第三孔共轴线连通而成，第三孔的内径大于第一孔的内径，第一孔的内径大于第二孔的内径，使得第一孔、第二孔之间形成第一台阶，第二孔、第三孔之间形成第二台阶；

外壳的外侧在位置上对应于第二孔处开有与第二孔相通的两个第一皮带孔，两个第一皮带孔位于轴向第一内通孔的轴线的左右两侧，两个第一皮带孔的轴线均与轴向第一内通孔的轴线相垂直；

外壳的外侧在位置上对应于第一孔处开有与第一孔相通的两个第一水孔，两个第一水孔位于轴向第一内通孔的轴线的左右两侧，两个第一水孔的轴线均与轴向第一内通孔的轴线相垂直；

空心轴的轴向第二内通孔自上而下依次由第四孔、第五孔、第六孔共轴线连通而成，第六孔的内径大于第四孔的内径，第四孔的内径大于第五孔的内径，使得第四孔、第五孔之间形成第三台阶，第五孔、第六孔之间形成第四台阶，空心轴的下端有外伸的圆台，空心轴的外壁中部靠近圆台处有第一环形槽，第一环形槽内套装第五密封圈；

水道包括自上而下直径依次递减且共轴线连接的圆形连接板、第一圆柱、第二圆柱、第三圆柱；

第一圆柱的外侧为削平状的安装面，第一圆柱内有进水孔、进水室、出水孔、回水室，前两者与后两者相隔绝，进水孔和出水孔的外端位于安装面上，进水孔的内端与进水室相通，出水孔的内端与回水室相通；

水道内的轴向中心区域开有依次贯穿第三圆柱、第二圆柱并与进水室相通的进水通道，水道内的轴向外缘处开有若干相互平行间隔的回水通道，每个回水通道均依次贯穿第三圆柱、第二圆柱并与回水室相通；

第三圆柱的下端面外缘处设有与回水通道相间隔的挂接耳；

空心轴的中部自下而上地依次同轴套装屏蔽片、磁性密封件、皮带盘，屏蔽片担置在空心轴的圆台上，圆台、屏蔽片、磁性密封件之间设有起连接作用的若干固定销，固定销的轴线与空心轴的轴线相平行，皮带盘固定在空心轴上，第五密封圈与磁性密封件紧密接触；

外壳的第一孔内自下而上地依次同轴安置球轴承、限位片，球轴承的外圈担置在第一台阶上，限位片与球轴承的外圈贴靠接触；

皮带经一侧的第一皮带孔穿入第二孔内并经另一侧的第一皮带孔穿出；

所述装有屏蔽片、磁性密封件、皮带盘的空心轴与外壳内外同轴套接；

磁性密封件位于第三孔内，外壳的第三孔与磁性密封件之间呈紧密接触的密封状态，锁定销贯穿外壳在第三孔处的壳壁与磁性密封件相接；

皮带盘位于第二孔内且与两个第一皮带孔在位置上相对应，皮带与皮带盘相接；

空心轴位于第一孔内的上部轴体与球轴承的内圈同轴套接，承重片同轴置于外壳的第一孔内，承重片的外缘担置在球轴承的内圈上，承重片的内缘担置并固定在空心轴的上端面上；

水道分别与空心轴、承重片内外同轴套接；

连接板担置并固定在外壳的上端面上；

第一圆柱位于第一孔内且其下端面分别与承重片、限位片接触，进水孔和其同侧的第一水孔对应相通，出水孔和其同侧的另一第一水孔对应相通；

第二圆柱位于承重片、第四孔内；

挂接耳、第三圆柱贯穿第五孔、第六孔后，第三圆柱的下端面超出空心轴的圆台一定距离；

第三圆柱介于其下端面和第四台阶之间的下部柱体与水封内外同轴套接，水封与空心轴的第六孔之间呈紧密接触的密封状态。

2.如权利要求1所述的磁控溅射旋转阴极支撑端头，其特征在于：

所述圆台的下端面设有与空心轴共轴线的第六密封圈；

连接板与外壳的上端面之间设有与水道共轴线的第七密封圈；

第二圆柱的下部有第二环形槽，第二环形槽内套装方形密封圈，方形密封圈与空心轴的第四孔紧密接触。

3.如权利要求1所述的磁控溅射旋转阴极支撑端头，其特征在于：

所述外壳的外侧依次贴靠连接绝缘连接块、金属连接块；

绝缘连接块与外壳的外侧之间设有中心线与水道轴线相垂直的第三密封圈；

金属连接块与绝缘连接块之间设有中心线与水道轴线相垂直的第二密封圈；

金属连接块的外侧面设有中心线与水道轴线相垂直的第一密封圈；

绝缘连接块在位置上分别对应于两个第一皮带孔处开有两个第二皮带孔，绝缘连接块在位置上分别对应于两个第一水孔处开有两个第二水孔；

金属连接块在位置上分别对应于两个第二皮带孔处开有两个第三皮带孔，金属连接块在位置上分别对应于两个第二水孔处开有两个第三水孔；

同侧的第三皮带孔、第二皮带孔、第一皮带孔对应相通，皮带经一侧的第三皮带孔、第二皮带孔、第一皮带孔穿入第二孔内并经另一侧的第一皮带孔、第二皮带孔、第三皮带孔穿出；

进水孔和其同侧的第一水孔、第二水孔、第三水孔对应相通，出水孔和其同侧的另一第一水孔、另一第二水孔、另一第三水孔对应相通。

4.如权利要求1所述的磁控溅射旋转阴极支撑端头，其特征在于：

所述外壳的内侧在位置上对应于第三孔处开有与第三孔相通的第一锁定销孔；

磁性密封件包括交叉式轴承、内空心筒、外空心筒、第四密封圈、环形的永磁磁铁、L形的挡圈，内空心筒的轴向高度大于外空心筒的轴向高度，内空心筒的外壁中部沿轴向间隔开有若干环形磁槽，内空心筒的下端开有若干周向布置的固定销孔，外空心筒的外壁上部开有第四环形槽，外空心筒的外壁下部开有第二锁定销孔，第四密封圈设在第四环形槽内，内空心筒、外空心筒内外同轴套接，交叉式轴承设置在内空心筒、外空心筒的上部之间，内空心筒通过环形磁槽与外空心筒的下部转动配合，每个环形磁槽和外空心筒的下部之间所形成的每个相应空腔内均注有磁流体，内空心筒的下部分别与永磁磁铁、挡圈内外同轴套接，永磁磁铁被限位在挡圈与外空心筒之间；

空心轴的中部、内空心筒内外同轴套接，若干固定销设在圆台、屏蔽片、内空心筒的下端之间，每个固定销孔中穿有一个固定销，内空心筒的下端、挡圈的下端与屏蔽片接触，第五密封圈与内空心筒的内壁中部紧密接触；

外壳的第三孔借助第四密封圈与外空心筒之间呈紧密接触的密封状态，锁定销贯穿第一锁定销孔进入第二锁定销孔内。

5.如权利要求1所述的磁控溅射旋转阴极支撑端头，其特征在于：

所述水封包括同轴布置的第八密封圈、压紧弹簧、压紧平弹片及空心的第一密封陶瓷块、第二密封陶瓷块、橡胶密封件，第一密封陶瓷块、第二密封陶瓷块、压紧弹簧、压紧平弹片呈自上而下的位置关系，第一密封陶瓷块外套装第八密封圈，第一密封陶瓷块的下侧面、第二密封陶瓷块的上侧面紧密接触，橡胶密封件的轴向高度大于第二密封陶瓷块的轴向高度，橡胶密封件的轴向中部有外伸的第五台阶，第二密封陶瓷块的下部与橡胶密封件的上部内外同轴套接，橡胶密封件的下部与压紧弹簧内外同轴套接，压紧弹簧的上下端分别与橡胶密封件的第五台阶、压紧平弹片接触；

第一密封陶瓷块与空心轴的第六孔呈过盈配合，第八密封圈与空心轴的第六孔之间呈紧密接触的密封状态；压紧平弹片固定在第三圆柱的下端面处；所述第三圆柱的下部柱体与橡胶密封件的下部之间呈紧密接触的密封状态。