CN105821389A - 旋转靶驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转靶驱动装置，适用于磁控溅射镀膜设备，用于驱动旋转靶转动实现溅射镀膜；旋转靶驱动装置包括支撑座、插接于支撑座的驱动轴、及设置于驱动轴内的磁钢支撑轴；磁钢支撑轴的一端伸入驱动轴的中心轴孔内，磁钢支撑轴的另一端伸出驱动轴的中心轴孔以连接旋转靶；磁钢支撑轴伸入驱动轴的中心轴孔，且伸入驱动轴中心轴孔的部分磁钢支撑轴沿轴向的两端侧与驱动轴中心轴孔的内壁之间分别设置有支撑轴承件。根据本发明提供的旋转靶驱动装置，通过改善旋转靶驱动装置的内部结构，减少磁钢支撑轴变形的情况，从而避免定位不稳的旋转靶内的磁钢和靶筒发生磁撞磨擦的情况，避免旋转靶及其旋转靶驱动装置受损。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃镀膜设备，尤其涉及一种采用溅射实现对玻璃镀膜的磁控溅射镀膜设备的旋转靶驱动装置。
背景技术
用于生产镀膜玻璃的磁控溅射镀膜设备，包括位于两侧的旋转靶驱动装置、由旋转靶驱动装置所驱动的旋转靶、及真空镀膜室。磁控溅射镀膜设备通过电场和磁场的作用，在真空镀膜室内对旋转靶进行溅射，以于玻璃表面沉积薄膜层形成镀膜。
现有的磁控溅射镀膜设备，通过旋转靶驱动装置的六角轴驱动旋转靶转动。旋转靶驱动装置的构造复杂，在长时间使用后，用于连接旋转靶的磁钢支撑轴磨损，容易产生磁钢与靶筒磁撞磨擦的情况，影响旋转靶的生产均匀性，损坏旋转靶驱动部件。
为此，需要一种改进结构的旋转靶驱动装置，提高旋转靶驱动装置的结构稳定性，从而降低旋转靶驱动故障率，保证镀膜工序的正常进行。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进结构的旋转靶驱动装置，提高旋转靶驱动装置的结构稳定性，从而降低旋转靶驱动故障率，保证镀膜工序的正常进行。
为了实现上述目的，本发明公开了一种旋转靶驱动装置，适用于磁控溅射镀膜设备，用于驱动旋转靶转动实现溅射镀膜；所述旋转靶驱动装置包括支撑座、插接于所述支撑座的驱动轴、及设置于所述驱动轴内的磁钢支撑轴；所述磁钢支撑轴的一端伸入所述驱动轴的中心轴孔内，所述磁钢支撑轴的另一端伸出所述驱动轴的中心轴孔以连接所述旋转靶；所述磁钢支撑轴轴向长度的3/4以上伸入所述驱动轴的中心轴孔，且伸入所述驱动轴中心轴孔的部分所述磁钢支撑轴沿轴向的两端侧与所述驱动轴中心轴孔的内壁之间分别设置有支撑轴承件。
与现有技术相比，本发明提供的旋转靶驱动装置，磁钢支撑轴轴向长度的3/4以上伸入驱动轴的中心轴孔内，且伸入驱动轴中心轴孔的部分磁钢支撑轴的两端侧与驱动轴中心轴孔的内壁之间分别设置有支撑轴承件，因而磁钢支撑轴的轴向定位非常可靠，且磁钢支撑轴与驱动轴的中心轴孔之间为滚动摩擦，因而磁钢支撑轴虽随旋转靶发生转动，但被轴承支撑件定位的磁钢支撑轴与驱动轴的中心轴孔的摩擦力比较小，磁钢支撑轴不容易发生磨损。根据本发明提供的旋转靶驱动装置，通过改善旋转靶驱动装置的内部结构，减少磁钢支撑轴变形的情况，从而避免定位不稳的旋转靶内的磁钢和靶筒发生磁撞磨擦的情况，避免旋转靶及其旋转靶驱动装置受损。
较佳的，伸入所述驱动轴中心轴孔的部分所述磁钢支撑轴的轴向长度占所述驱动轴中心轴孔轴向长度的2/3以上；通过延长磁钢支撑轴的长度，使得伸入支撑轴中心轴孔的部分磁钢支撑轴的长度亦较长，从而进一步提高磁钢支撑轴相对驱动轴的定位稳定性。
较佳的，伸入所述驱动轴中心轴孔的部分所述磁钢支撑轴套设有隔套；所述隔套的两端分别与两端侧的支撑轴承件相接，且所述隔套的外壁与所述驱动轴中心轴孔的内壁之间呈间隔设置；通过设置隔套、且隔套的外壁与驱动轴中心轴孔的内壁之间呈间隔设置，进一步减少磁钢支撑轴与驱动轴中心轴孔的接触，同时减少磁钢支撑轴因长时间使用而受损。
具体地，所述支撑轴承件相对所述隔套呈对称设置。
较佳的，所述磁钢支撑轴和所述驱动轴中心轴孔的内壁之间还设置有密封圈，所述密封圈用于隔阻所述驱动轴中心轴孔和所述真空镀膜室；所述密封圈设置于所述磁钢支撑轴朝向所述旋转靶的一端，且位于所述驱动轴中心轴孔内相对所述支撑轴承件朝向所述旋转靶的外侧；密封圈的设置，隔阻驱动轴中心轴孔和真空镀膜室，以使得真空镀膜室形成于被壳体笼罩的旋转靶外壁和密封圈之间，使得真空镀膜室内带正电的等离子体和被等离子体碰撞出来的镀膜材料不至溅射到密封圈外的驱动轴中心轴孔内。
具体地，所述磁钢支撑轴上还设置有限制所述磁钢支撑轴轴向移动的卡簧。
较佳的，所述驱动轴中心轴孔的一端呈开口状以供所述磁钢支撑轴伸出，所述驱动轴中心轴孔的另一端呈封闭状态。
具体地，所述驱动轴中心轴孔远离所述磁钢支撑轴的一端被封头螺母遮蔽。
较佳的，所述磁钢支撑轴呈一体结构；一体结构的磁钢支撑轴具有较佳的强度和一致性。
较佳的，所述磁钢支撑轴伸出所述驱动轴中心轴孔的一端设置有用于连接所述旋转靶的卡接端。
附图说明
图1为磁控溅射镀膜设备的结构示意图。
图2为磁控溅射镀膜设备的内部结构示意图。
图3为本发明旋转靶驱动装置的结构示意图。
图4为本发明旋转靶驱动装置另一角度上的结构示意图。
图5为本发明旋转靶驱动装置的剖面示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
如图1和图2所示，磁控溅射镀膜设备包括设置于相对两侧的旋转靶驱动装置200、由旋转靶驱动装置200驱动的旋转靶300、及遮蔽旋转靶驱动装置200和旋转靶300以形成真空镀膜室的壳体400。需要镀膜的玻璃置于真空镀膜室内，真空镀膜室内的高纯工艺气体在电磁场及游离电子的作用下形成带正电的等离子体并轰击旋转靶300，将旋转靶300表面的镀膜材料被等离子体碰撞出来并沉积在玻璃上形成镀膜层。结合图3-图5所示，更具体地：
如图1和图2所示，磁控溅射镀膜设备包括机架100、固定设置于机架100上相对两端侧的旋转靶驱动装置200、两端分别连接至旋转靶驱动装置200并由旋转靶驱动装置200驱动旋转的旋转靶300、及遮蔽旋转靶驱动装置和旋转靶300的壳体400。
如图2所示，旋转靶300包括靶筒和磁钢(图中均未示)；其中，靶筒呈圆筒状，且靶筒的外表面涂布有靶材材料层，带正电的等离子体在电磁场作用下轰击旋转靶300时，涂布于靶筒外表面的靶材材料层被等离子体碰撞出来；磁钢设置于靶筒的中空腔体中，磁钢的设置用于对旋转靶300提供一磁性增强的阴极，提供用于磁性增强溅射的磁场，以控制带正电的等离子体轰击旋转靶300。
再请结合图2-图4所示，旋转靶驱动装置200包括支撑座210、插接于支撑座210的驱动轴220、及设置于驱动轴220内的磁钢支撑轴230。其中，支撑座210固定设置于机架100，且至少一侧的支撑座210沿直线方向开设有安装孔，安装孔的孔径呈六角状；呈六角状的驱动轴220插接于安装孔内，置于驱动轴220中空轴孔221内的磁钢支撑轴230朝向相对的另一支撑座210的方向伸出驱动轴220的中空轴孔221。在本实施例中，支撑座210共计有四个，四个支撑座210两两相对地设置于机架100的两端侧；相对的两旋转靶驱动装置200共同定位一旋转靶300。
相对设置的两旋转靶驱动装置200用于定位旋转靶300，并驱动旋转靶300转动。应当理解的，相对设置的两旋转靶驱动装置200中，可以一者为主动端、一者为从动端。本实施例中所称的旋转靶驱动装置200，实质为主动端侧的旋转靶驱动装置200，从动端侧的旋转靶驱动装置可以与该旋转靶驱动装置200呈相同结构，亦可以为不同结构，从动端侧的旋转靶驱动装置为本领域技术人员所公知，不再加以累述。
如图3和图4所示，驱动轴220的外壁横截面呈六角状，插接于安装孔内的驱动轴220与支撑座210之间通过六角状的安装孔和六角状的驱动轴220实现力矩传输；驱动轴220具有横截面呈圆形的中心轴孔221，且驱动轴220至少一端的中心轴孔221呈开口状；磁钢支撑轴230置于驱动轴220的中心轴孔221内，且磁钢支撑轴230的一端伸出中心轴孔221以连接旋转靶300，较佳的，磁钢支撑轴230伸出驱动轴中心轴孔221的一端设置有用于连接旋转靶300的卡接端231；在本实施例中，驱动轴220的另一端的亦呈开口状，即，如图5所示，中心轴孔221贯穿驱动轴220的中心轴线，且中心轴孔221远离磁钢支撑轴230的一端被封头螺母222遮蔽。
结合图3-图5所示，磁钢支撑轴230的一端伸入驱动轴220的中心轴孔221内，磁钢支撑轴230的另一端伸出驱动轴220的中心轴孔221以连接旋转靶300；在本发明提供的旋转靶驱动装置200，主要通过减少磁钢支撑轴230与驱动轴中心轴孔221内壁的摩擦力、提高磁钢支撑轴230的定位稳定性，以达到减少磁钢支撑轴230变形、避免定位不稳的旋转靶300内的磁钢和靶筒发生磁撞磨擦的情况，从而避免旋转靶300及其旋转靶驱动装置200受损，延长磁控溅射镀膜设备的使用寿命。为实现该目的，本发明所采用的措施主要有两点：1.通过延长磁钢支撑轴230的长度，使得磁钢支撑轴230轴向长度的3/4以上伸入驱动轴220的中心轴孔221，且伸入驱动轴中心轴孔221的部分磁钢支撑轴230的轴向长度占驱动轴中心轴孔221轴向长度的2/3以上；2.伸入驱动轴中心轴孔221的部分磁钢支撑轴230沿轴向的两端侧与驱动轴中心轴孔221的内壁之间分别设置有支撑轴承件232。根据该两措施，使得磁钢支撑轴230的轴向定位非常可靠，且磁钢支撑轴230与驱动轴220的中心轴孔221之间由滑动摩擦变为滚动摩擦，因而磁钢支撑轴230虽随旋转靶300发生转动，但被轴承支撑件定位的磁钢支撑轴230与驱动轴220的中心轴孔221的摩擦力比较小，磁钢支撑轴230不容易发生磨损。
进一步的，伸入驱动轴中心轴孔221的部分磁钢支撑轴230套设有隔套233；隔套233的两端分别与两端侧的支撑轴承件232相接，且隔套233的外壁与驱动轴中心轴孔221的内壁之间呈间隔设置；通过设置隔套233、且隔套233的外壁与驱动轴中心轴孔221的内壁之间呈间隔设置，进一步减少磁钢支撑轴230与驱动轴中心轴孔221的接触，同时减少磁钢支撑轴230因长时间使用而受损。具体地，支撑轴承件232相对隔套233呈对称设置。
较佳的，磁钢支撑轴230和驱动轴中心轴孔221的内壁之间还设置有密封圈234，密封圈234用于隔阻驱动轴中心轴孔221和真空镀膜室；密封圈234设置于磁钢支撑轴230朝向旋转靶300的一端，且位于驱动轴中心轴孔221内相对支撑轴承件232朝向旋转靶300的外侧；密封圈234的设置，隔阻驱动轴中心轴孔221和真空镀膜室，以使得真空镀膜室形成于被壳体400笼罩的旋转靶300外壁和密封圈234之间，使得真空镀膜室内带正电的等离子体和被等离子体碰撞出来的镀膜材料不至溅射到密封圈234外的驱动轴中心轴孔221内。
为限制磁钢支撑轴230沿轴向移动，如图5所示，磁钢支撑轴230上还设置有卡簧235；卡簧235设置于密封圈234朝向驱动轴中心轴孔221的一侧、支撑轴承件232朝向密封圈234的一侧，即，卡簧235设置于密封圈234和靠近密封圈234的支撑轴承件232之间。
在本实施例中，磁钢支撑轴230呈一体结构，从而有效提高磁钢支撑轴230的强度和一致性。
结合图1-图5所示，对具有本发明旋转靶驱动装置200的磁控溅射镀膜设备的工作过程做一说明：
两旋转靶300分别连接至两旋转靶驱动装置200之间，并通过卡接端231实现磁钢支撑轴230和旋转靶300的固定连接；
外力经由旋转靶驱动装置200驱动旋转靶300慢速转动；真空镀膜室内的高纯工艺气体在电磁场及游离电子的作用下形成带正电的等离子体，并在磁钢的作用下轰击旋转靶300，使得涂布于靶筒外表面的靶材材料层被等离子体碰撞出来，以于玻璃表面沉积薄膜层形成镀膜；
待涂布于靶筒外表面的靶材材料层均被等离子体碰撞出来后，被旋转靶驱动装置200驱动旋转的旋转靶300的慢速转动，使得靶材材料层变薄或耗尽的部分靶筒面偏移轰击位置、其他部分靶筒面朝向带正电的等离子体以被轰击；
涂布于靶筒外表面的靶材材料层耗尽时，停机更换新的旋转靶300，并重复上述操作。
本发明提供的旋转靶驱动装置200，磁钢支撑轴230轴向长度的3/4以上伸入驱动轴220的中心轴孔221内，且伸入驱动轴中心轴孔221的部分磁钢支撑轴230的两端侧与所述驱动轴中心轴孔221的内壁之间分别设置有支撑轴承件232，因而磁钢支撑轴230的轴向定位非常可靠，且磁钢支撑轴230与驱动轴220的中心轴孔221之间为滚动摩擦，因而磁钢支撑轴230虽随旋转靶300发生转动，但被轴承支撑件定位的磁钢支撑轴230与驱动轴220的中心轴孔221的摩擦力比较小，磁钢支撑轴230不容易发生磨损。根据本发明提供的旋转靶驱动装置200，通过改善旋转靶驱动装置200的内部结构，减少磁钢支撑轴230变形的情况，从而避免定位不稳的旋转靶300内的磁钢和靶筒发生磁撞磨擦的情况，避免旋转靶300及其旋转靶驱动装置200受损。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种旋转靶驱动装置，适用于磁控溅射镀膜设备，用于驱动旋转靶转动实现溅射镀膜；其特征在于：所述旋转靶驱动装置包括支撑座、插接于所述支撑座的驱动轴、及设置于所述驱动轴内的磁钢支撑轴；所述磁钢支撑轴的一端伸入所述驱动轴的中心轴孔内，所述磁钢支撑轴的另一端伸出所述驱动轴的中心轴孔以连接所述旋转靶；所述磁钢支撑轴轴向长度的3/4以上伸入所述驱动轴的中心轴孔，且伸入所述驱动轴中心轴孔的部分所述磁钢支撑轴沿轴向的两端侧与所述驱动轴中心轴孔的内壁之间分别设置有支撑轴承件。
2.如权利要求1所述的旋转靶驱动装置，其特征在于：伸入所述驱动轴中心轴孔的部分所述磁钢支撑轴的轴向长度占所述驱动轴中心轴孔轴向长度的2/3以上。
3.如权利要求1所述的旋转靶驱动装置，其特征在于：伸入所述驱动轴中心轴孔的部分所述磁钢支撑轴套设有隔套；所述隔套的两端分别与两端侧的支撑轴承件相接，且所述隔套的外壁与所述驱动轴中心轴孔的内壁之间呈间隔设置。
4.如权利要求3所述的旋转靶驱动装置，其特征在于：所述支撑轴承件相对所述隔套呈对称设置。
5.如权利要求1所述的旋转靶驱动装置，其特征在于：所述磁钢支撑轴和所述驱动轴中心轴孔的内壁之间还设置有密封圈，所述密封圈用于隔阻所述驱动轴中心轴孔和真空镀膜室；所述密封圈设置于所述磁钢支撑轴朝向所述旋转靶的一端，且位于所述驱动轴中心轴孔内相对所述支撑轴承件朝向所述旋转靶的外侧。
6.如权利要求5所述的旋转靶驱动装置，其特征在于：所述磁钢支撑轴上还设置有限制所述磁钢支撑轴轴向移动的卡簧。
7.如权利要求1所述的旋转靶驱动装置，其特征在于：所述驱动轴中心轴孔的一端呈开口状以供所述磁钢支撑轴伸出，所述驱动轴中心轴孔的另一端呈封闭状态。
8.如权利要求7所述的旋转靶驱动装置，其特征在于：所述驱动轴中心轴孔远离所述磁钢支撑轴的一端被封头螺母遮蔽。
9.如权利要求1所述的旋转靶驱动装置，其特征在于：所述磁钢支撑轴呈一体结构。
10.如权利要求1所述的旋转靶驱动装置，其特征在于：所述磁钢支撑轴伸出所述驱动轴中心轴孔的一端设置有用于连接所述旋转靶的卡接端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Inventor after: Xie Shourong Inventor after: Yu Huajun Inventor after: Ye Guangdai Inventor after: Liang Ruiji Inventor after: Huang Ying Inventor before: Xie Shourong Inventor before: Yu Huajun Inventor before: Ye Guangdai Inventor before: Chen You Inventor before: Huang Ying |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Xie Shourong Inventor after: Yu Huajun Inventor after: Ai Fazhi Inventor after: Liang Ruiji Inventor after: Huang Ying Inventor before: Xie Shourong Inventor before: Yu Huajun Inventor before: Ye Guangdai Inventor before: Liang Ruiji Inventor before: Huang Ying |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160803 |