CN105624612A - 应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置 - Google Patents

应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105624612A
CN105624612A CN201610186047.0A CN201610186047A CN105624612A CN 105624612 A CN105624612 A CN 105624612A CN 201610186047 A CN201610186047 A CN 201610186047A CN 105624612 A CN105624612 A CN 105624612A
Authority
CN
China
Prior art keywords
evaporation
main body
heater strip
crucible
alumina ceramic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610186047.0A
Other languages
English (en)
Inventor
廖良生
武启飞
陈敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Fangsheng Optoelectronics Equipment & Technology Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Fangsheng Optoelectronics Equipment & Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Fangsheng Optoelectronics Equipment & Technology Co Ltd filed Critical Suzhou Fangsheng Optoelectronics Equipment & Technology Co Ltd
Priority to CN201610186047.0A priority Critical patent/CN105624612A/zh
Publication of CN105624612A publication Critical patent/CN105624612A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/26—Vacuum evaporation by resistance or inductive heating of the source
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/542—Controlling the film thickness or evaporation rate
    • C23C14/543—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on the vapor source

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明揭示了应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置，包括陶瓷封接电极和金属蒸发主体，其中，金属蒸发主体包括由复数支撑丝杆贯穿至少三片氧化铝陶瓷片形成的主体支架，主体支架外套有陶瓷管，其一氧化铝陶瓷片上贯穿设置有电极柱，另一氧化铝陶瓷片设置坩埚，加热丝缠绕相邻两氧化铝陶瓷片之间，并且加热丝轴向围绕坩埚的外壁，陶瓷封接电极与电极柱相导通连接。本发明采用钽加热丝或钨加热丝作为加热介质，可以达到较高温度，加热速度快，耗能低；增设了热电偶，能在加热过程中直观的监测温度，有利于控制材料的蒸发；坩埚内蒸发材料与加热丝无接触，增加了使用寿命；具有钽箔层，起到保温隔温的作用，降低加热过程中的热能损耗。

Description

应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置
技术领域
本发明涉及一种应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置，尤其涉及一种应用于蒸发镀膜的低功耗金属蒸发装置。
背景技术
真空热蒸发镀膜在有机EL(ElectroLuminescence)电致发光，有机太阳能电池，金属电极，食品包装等行业被广泛应用，以及相应薄膜器件的产业化中应用也非常广泛，其基本原理是利用加热的手段使源受热蒸发，由固相/液相变成气相，然后气体分子或原子在蒸发源与基板（衬底）之间输运，最后蒸发的分子或原子在基板（衬底）上沉积，形成所需要的薄膜。
传统的真空热蒸发镀膜装置采用金属片作为金属蒸发源，耗能大，加热慢，且金属片与蒸发材料存在接触，降低了真空热蒸发镀膜装置的使用寿命，且加热过程中，没有相关的温度监控。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置，其特征在于：包括陶瓷封接电极和金属蒸发主体，
其中，所述金属蒸发主体包括陶瓷管、坩埚、加热丝和主体支架，三片氧化铝陶瓷片和复数支撑丝杆，
所述主体支架由复数支撑丝杆分别贯穿至少三片氧化铝陶瓷片组成，支撑丝杆与氧化铝陶瓷片之间相对固定，相邻氧化铝陶瓷片之间留有间隙，
所述陶瓷管套设与所述主体支架上，并且限位于主体支架的两侧氧化铝陶瓷片之间，
所述主体支架的一侧氧化铝陶瓷片上贯穿设置有电极柱，另一侧氧化铝陶瓷片上开设有装载所述坩埚的槽孔，所述坩埚设置于所述槽孔内，并且坩埚的敞口朝外，
所述加热丝轴向穿接绕置于装载坩埚的氧化铝陶瓷片及与其相邻的氧化铝陶瓷片之间，并且加热丝围绕所述坩埚的外壁，所述加热丝的两端分别与电极柱相导通连接，
所述陶瓷封接电极与所述电极柱相导通连接。
进一步地，所述陶瓷管与所述主体支架之间设置有钽箔层。
进一步地，所述金属蒸发主体内设置有用于测量温度的热电偶，所述热电偶与所述电极柱相导通连接，并且所述热电偶的感温点与所述加热丝相邻。
进一步地，所述电极柱通过一连接套与所述热电偶及加热丝相导通连接。
进一步地，所述热电偶为S型热电偶或钨铼热电偶。
进一步地，所述装载坩埚的氧化铝陶瓷片的槽孔四周设置有用于穿接加热丝的穿接孔，与所述装载坩埚的氧化铝陶瓷片相邻的氧化铝陶瓷片亦设置有用于穿接加热丝的穿接孔，所述加热丝沿穿接孔穿接于两氧化铝陶瓷片之间。
进一步地，所述加热丝至少包括钽丝和钨丝。
进一步地，所述加热丝的线径为0.3~1mm。
进一步地，所述钽箔层的厚度为0.02~0.1mm，表面粗糙度优于Ra0.8。
进一步地，所述支撑丝杆为钨杆或钼杆。
本发明的有益效果主要体现在：
1.采用钽加热丝或钨加热丝作为加热介质，可以达到较高温度，加热速度快，效率高，耗能低；
2.增设了热电偶，能在加热过程中直观的监测温度，有利于控制材料的蒸发；
3.坩埚内蒸发材料与加热丝无接触，增加了使用寿命；
4.具有钽箔层，起到保温隔温的作用，降低加热过程中的热能损耗，进一步降低了能耗；
5.陶瓷封接电极的接口为真空行业标准接口，易于安装、更换、维护。
附图说明
图1是本发明应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置的结构示意图；
图2是本发明应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置的截面结构示意图。
具体实施方式
本发明提供应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置，具有低耗能的特点。以下结合附图对本发明技术方案进行详细描述，以使其更易于理解和掌握。
如图1和图2所示，应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置，包括陶瓷封接电极1和金属蒸发主体，其中，金属蒸发主体包括陶瓷管2、坩埚3、加热丝4和主体支架，主体支架由复数支撑丝杆6分别贯穿至少三片氧化铝陶瓷片5组成，支撑丝杆6与氧化铝陶瓷片5相对固定组成主体支架，具体的，由四根支撑丝杆和三个氧化铝陶瓷片组成，并且支撑丝杆与氧化铝陶瓷片之间分别由螺母夹紧固定，氧化铝陶瓷片为圆形片状，支撑丝杆为钨杆或钼杆，相邻氧化铝陶瓷片5之间留有间隙，陶瓷管2套设与主体支架上，并且限位于主体支架的两侧氧化铝陶瓷片之间，其与氧化铝陶瓷片形成金属蒸发主体的加热空间，陶瓷管由氧化铝陶瓷加工而成，圆筒状，厚度为1.2mm，对加热丝的热量起到隔离作用，防止热能损失，将热量集中在加热丝区域，热量利用率高。
主体支架的一侧氧化铝陶瓷片上贯穿设置有电极柱7，具体的包括四根电极柱，其中两根作为加热丝4的供电，两根作为热电偶8的信号，另一侧氧化铝陶瓷片上开设有装载坩埚的槽孔，坩埚3设置于槽孔内，并且坩埚3的敞口朝外，所谓的敞口朝外即是指坩埚的内腔暴露在外，敞口即为金属蒸发的出口。
加热丝4轴向穿接绕置于装载坩埚的氧化铝陶瓷片及与其相邻的氧化铝陶瓷片之间，所谓的轴向为沿陶瓷管的轴线方向，即加热丝的穿接方向与陶瓷管的轴线平行，细化的描述，装载坩埚的氧化铝陶瓷片的槽孔四周设置有用于穿接加热丝的穿接孔，与装载坩埚的氧化铝陶瓷片相邻的氧化铝陶瓷片亦设置有用于穿接加热丝的穿接孔，加热丝沿穿接孔穿接于两氧化铝陶瓷片之间，并且加热丝轴向围绕坩埚3的外壁，加热丝3的两端分别与电极柱7相导通连接，优选的，电极柱可通过连接套10与加热丝相连，具体的，连接套为圆柱状，材料为不锈钢或铜，中间加工孔用于穿放被连接件，侧面加工螺丝孔，被连接件用紧钉螺丝通过螺丝孔固定，另外，加热丝至少包括钽丝和钨丝，其加热温度在1800℃以上，超过了大多数金属的熔点，适用范围广。加热丝的线径为0.3~1mm，便于绕制，同时保障了工作效率。通电后加热，加热电压不超过24V，属于安全电压。
陶瓷封接电极1与电极柱7相导通连接，陶瓷封接电极采用真空行业标准的KF25接口，接口材料为不锈钢，其中包含四根铜电极，铜电极与KF25接口之间采用陶瓷管封接以绝缘，铜电极通过连接套与电极柱相连并固定，其中两根作为加热丝的供电，两根作为热电偶的信号，陶瓷封接电极的KF25接口可直接安装到真空室上，通过O-ring密封。
对本方案进行优化，陶瓷管与主体支架之间设置有钽箔层9，钽箔层9由薄钽皮卷制成圆筒状，对接处电焊到一起，套在主体支架上，并且其一端与装接电极柱的氧化铝陶瓷片相固定，另一端与装设坩埚的氧化铝陶瓷片平齐，钽箔层的厚度为0.02~0.1mm，表面粗糙度优于Ra0.8，能够对热量有较好的反射作用。
金属蒸发主体内设置有用于测量温度的热电偶8，热电偶8与电极柱7相导通连接，并且热电偶的感温点与加热丝相邻。通过热电偶可以在加热过程中直观地测到温度，有利于控制材料蒸发过程。优选电极柱通过一连接套与热电偶相导通连接。优选的，热电偶为S型热电偶或钨铼热电偶。S型热电偶的测温范围是0~1700℃，钨铼热电偶的测试温度范围是0~2300℃，其由两根测温线组成，一端熔焊到一起作为测温点，靠近加热丝，另外两端与电极柱相连，用于将温度信号引出。
最后对本案中的坩埚进行细化描述，坩埚类似于烧杯形状，容积约为1~2mL，优选采用BN材料制作，其带有一个边沿口，防止熔化后的金属液外流。
以下是采用本案与传统的金属蒸发源的实例对比，以蒸铝为测试样品，在蒸发速率为6~8A/S时，传统的舟式蒸发源达到此蒸发速率时的电压为2.8~3.0V，电流为95~102A之间，功率约为300W；而本案进行蒸铝，蒸发速率达到6~8A/S时，电压为15~16V，电流为8~9A，功率约为120W，由此可见本案的功率较低，更为节能，同时，本案的热电偶可测出此时蒸发温度在1180~1300℃之间，而传统的金属蒸发源无法获得此信息。
以上对本发明的技术方案进行了充分描述，需要说明的是，本发明的具体实施方式并不受上述描述的限制，本领域的普通技术人员依据本发明的精神实质在结构、方法或功能等方面采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置，其特征在于：包括陶瓷封接电极和金属蒸发主体，
其中，所述金属蒸发主体包括陶瓷管、坩埚、加热丝和主体支架，三片氧化铝陶瓷片和复数支撑丝杆，
所述主体支架由复数支撑丝杆分别贯穿至少三片氧化铝陶瓷片组成，支撑丝杆与氧化铝陶瓷片之间相对固定，相邻氧化铝陶瓷片之间留有间隙，
所述陶瓷管套设与所述主体支架上，并且限位于主体支架的两侧氧化铝陶瓷片之间，
所述主体支架的一侧氧化铝陶瓷片上贯穿设置有电极柱，另一侧氧化铝陶瓷片上开设有装载所述坩埚的槽孔，所述坩埚设置于所述槽孔内，并且坩埚的敞口朝外，
所述加热丝轴向穿接绕置于装载坩埚的氧化铝陶瓷片及与其相邻的氧化铝陶瓷片之间，并且加热丝围绕所述坩埚的外壁，所述加热丝的两端分别与电极柱相导通连接，
所述陶瓷封接电极与所述电极柱相导通连接。
2.根据权利要求1所述的应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置，其特征在于：所述陶瓷管与所述主体支架之间设置有钽箔层。
3.根据权利要求1所述的应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置，其特征在于：所述金属蒸发主体内设置有用于测量温度的热电偶，所述热电偶与所述电极柱相导通连接，并且所述热电偶的感温点与所述加热丝相邻。
4.根据权利要求1或3所述的应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置，其特征在于：所述电极柱通过一连接套与所述热电偶及加热丝相导通连接。
5.根据权利要求4所述的应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置，其特征在于：所述热电偶为S型热电偶或钨铼热电偶。
6.根据权利要求1所述的应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置，其特征在于：所述装载坩埚的氧化铝陶瓷片的槽孔四周设置有用于穿接加热丝的穿接孔，与所述装载坩埚的氧化铝陶瓷片相邻的氧化铝陶瓷片亦设置有用于穿接加热丝的穿接孔，所述加热丝沿穿接孔穿接于两氧化铝陶瓷片之间。
7.根据权利要求1所述的应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置，其特征在于：所述加热丝至少包括钽丝和钨丝。
8.根据权利要求1或7所述的应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置，其特征在于：所述加热丝的线径为0.3~1mm。
9.根据权利要求2所述的应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置，其特征在于：所述钽箔层的厚度为0.02~0.1mm，表面粗糙度优于Ra0.8。
10.根据权利要求1所述的应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置，其特征在于：所述支撑丝杆为钨杆或钼杆。
CN201610186047.0A 2016-03-29 2016-03-29 应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置 Pending CN105624612A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610186047.0A CN105624612A (zh) 2016-03-29 2016-03-29 应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610186047.0A CN105624612A (zh) 2016-03-29 2016-03-29 应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105624612A true CN105624612A (zh) 2016-06-01

Family

ID=56039950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610186047.0A Pending CN105624612A (zh) 2016-03-29 2016-03-29 应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105624612A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107217236A (zh) * 2017-05-17 2017-09-29 大连交通大学 一种低温真空蒸发源
CN113820352A (zh) * 2020-06-18 2021-12-21 王鹏飞 一种检测镁金属蒸发的装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0722314A (ja) * 1993-06-29 1995-01-24 Shin Etsu Chem Co Ltd 分子線エピタキシー用分子線源ルツボ
CN1218843A (zh) * 1997-11-27 1999-06-09 中南工业大学 氧化铟/氧化锡溅射靶材及其制造方法
CN2425427Y (zh) * 2000-04-29 2001-03-28 中国科学院沈阳科学仪器研制中心 一种分子束源炉
CN101407904A (zh) * 2008-12-02 2009-04-15 株洲冶炼集团股份有限公司 热等静压法生产ito靶材的方法
CN103762135A (zh) * 2013-12-19 2014-04-30 兰州空间技术物理研究所 空心阴极加热器的热屏蔽组件
CN205576265U (zh) * 2016-03-29 2016-09-14 苏州方昇光电装备技术有限公司 应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0722314A (ja) * 1993-06-29 1995-01-24 Shin Etsu Chem Co Ltd 分子線エピタキシー用分子線源ルツボ
CN1218843A (zh) * 1997-11-27 1999-06-09 中南工业大学 氧化铟/氧化锡溅射靶材及其制造方法
CN2425427Y (zh) * 2000-04-29 2001-03-28 中国科学院沈阳科学仪器研制中心 一种分子束源炉
CN101407904A (zh) * 2008-12-02 2009-04-15 株洲冶炼集团股份有限公司 热等静压法生产ito靶材的方法
CN103762135A (zh) * 2013-12-19 2014-04-30 兰州空间技术物理研究所 空心阴极加热器的热屏蔽组件
CN205576265U (zh) * 2016-03-29 2016-09-14 苏州方昇光电装备技术有限公司 应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107217236A (zh) * 2017-05-17 2017-09-29 大连交通大学 一种低温真空蒸发源
CN107217236B (zh) * 2017-05-17 2023-10-20 大连交通大学 一种低温真空蒸发源
CN113820352A (zh) * 2020-06-18 2021-12-21 王鹏飞 一种检测镁金属蒸发的装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0515158B2 (zh)
CN107217236B (zh) 一种低温真空蒸发源
CN202281506U (zh) 一种真空高温透明管式电炉
CN102072916B (zh) 一种非金属材料半球向全发射率的测量方法和装置
CN102489951A (zh) 一种溅射用铌管状靶材的制备方法
CN105648405A (zh) 一种有机材料蒸发装置
CN102271451B (zh) 一种层流电弧等离子体发生器的阴极结构
CN203741407U (zh) 磁控溅射旋转靶
US11837491B2 (en) Electrostatic chuck and reaction chamber
CN105624612A (zh) 应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置
CN102192797B (zh) 一种定向凝固用熔炼测温装置
CN205576265U (zh) 应用于蒸发镀膜的金属蒸发装置
US4117396A (en) Sensor for thermally ionizable particles and/or vapors
CN203586789U (zh) 自持式坩埚
CN205529005U (zh) 一种有机材料蒸发装置
CN110117776A (zh) 一种实时间接测量溅射靶材温度装置
CN203639543U (zh) 一种硒源蒸发装置
CN208016024U (zh) 一种防腐蚀加热管及加热装置
CN106637091A (zh) 用于薄膜太阳能电池制造的高温蒸发炉
CN204167442U (zh) 锂电池组温度监控系统
CN105624611A (zh) 一种旋转式有机材料蒸发装置
CN104716228B (zh) Cigs太阳电池用高温耐蚀蒸发束流源装置制备方法
CN105202303A (zh) 基于石油运输的保温装置改进结构
US20220267890A1 (en) Multizone crucible apparatus
CN207936753U (zh) 一种双螺旋内嵌激励式电磁感应内热镁真空还原炉

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160601