CN105908133B - 一种共蒸设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种共蒸设备，其具有一共蒸腔体，共蒸腔体包括腔体底部、和腔体底部对应的腔体顶部、连接腔体底部和腔体顶部的腔体侧壁；腔体顶部设置旋转装置，以带动待镀膜基片旋转；腔体底部设置蒸发电极，以加热蒸发镀膜材料在待镀膜基片上形成镀膜；腔体侧壁设置晶控探头和晶控挡板。晶控挡板阻挡在晶控探头和蒸发电极之间，晶控挡板设置有多个通孔；在蒸发电极加热蒸发镀膜材料对待镀膜基片进行镀膜的同时，使镀膜材料以气相状态穿过通孔沉积在晶控探头上形成镀膜，进而避免晶控探头镀膜过厚而降低灵敏度，能够保证晶控探头测量镀膜厚度的准确性，进而保证其确定待镀膜基片的镀膜厚度的准确性。

Description

一种共蒸设备
技术领域
本申请涉及真空镀膜技术领域，尤其涉及一种共蒸设备。
背景技术
蒸发镀膜，是目前常用的镀膜技术之一。蒸发镀膜的主要原理，是通过加热蒸发某种物质，使该物质沉积在固体表面进行镀膜。
蒸发物质如金属、化合物等置于坩埚内或挂在热丝上作为蒸发源，待镀工件(如金属、陶瓷、塑料等基片)置于坩埚前方。待系统抽至高真空后，加热坩埚使其中的物质蒸发。蒸发物质的原子或分子以冷凝方式沉积在基片表面。薄膜厚度可由数百埃至数微米。膜的厚度决定于蒸发源的蒸发速率和时间(或决定于装料量)，并与源和基片的距离有关。对于大面积镀膜，常采用旋转基片或多蒸发源的方式以保证膜层厚度的均匀性。
而为了检测膜的厚度，可同时对晶控探头和基片进行镀膜，晶控探头根据自身镀膜的厚度推导出基片镀膜的厚度。但是，由于晶控探头的灵敏度和晶控探头上的镀膜厚度有关。因此，晶控探头很有可能在基片镀膜未完成之前便失效，进而在检测基片厚度时，会影响镀膜厚度检测的准确性。
发明内容
本发明了提供了一种共蒸设备，以解决晶控探头在基片镀膜未完成之前失效，进而影响镀膜厚度检测的准确性的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种共蒸设备，包括：
共蒸腔体，包括腔体底部、和所述腔体底部对应的腔体顶部、连接所述腔体底部和所述腔体顶部的腔体侧壁；
旋转装置，设置在所述腔体顶部，用于安装待镀膜基片；所述旋转装置的旋转可带动所述待镀膜基片旋转；
蒸发电极，设置在所述腔体底部，用于加热蒸发镀膜材料，使所述镀膜材料以气相状态沉积在所述待镀膜基片上形成镀膜；
晶控探头，设置在所述腔体侧壁上，用于在所述蒸发电极加热所述蒸发镀膜材料对所述待镀膜基片进行镀膜的同时，探测所述晶控探头上的镀膜厚度；
晶控挡板，设置在所述腔体侧壁上，并且所述晶控挡板位于所述晶控探头和所述蒸发电极之间；所述晶控挡板设置有多个通孔；在所述蒸发电极加热所述蒸发镀膜材料对所述待镀膜基片进行镀膜的同时，使所述镀膜材料以气相状态穿过所述通孔沉积在所述晶控探头上形成镀膜。
优选的，所述腔体侧壁上还设置有壁门。
优选的，所述旋转装置包括：旋转转轴，公转盘，M个自转盘，连接支架；其中，M为正整数；
所述旋转转轴连接在所述公转盘和所述腔体顶部之间；
所述M个自转盘通过所述连接支架连接在所述腔体顶部或者所述腔体侧壁；
所述公转盘和所述M个自转盘啮合，通过所述旋转转轴的转动带动所述公转盘转动，进而带动所述M个自转盘沿着所述公转盘进行公自转；
所述M个自转盘各自连接所述待镀膜基片。
优选的，所述腔体底部设置有电极挡板，用于在所述蒸发电极停止工作之后，覆盖保护所述蒸发电极。
优选的，所述腔体底部和所述蒸发电极之间安装有水冷装置，用于冷却所述蒸发电极。
优选的，所述晶控挡板由气缸控制；
通过所述气缸控制所述晶控挡板进行伸缩运动，进而使所述晶控挡板阻挡在所述蒸发电极和所述晶控探头之间。
优选的，所述待镀膜基片的镀膜厚度的计算方式为：
所述待镀膜基片的镀膜厚度＝所述晶控探头上的镀膜厚度+所述晶控挡板上的镀膜厚度。
通过本发明的一个或者多个技术方案，本发明具有以下有益效果或者优点：
本发明提供了一种共蒸设备，其具有一共蒸腔体，共蒸腔体包括腔体底部、和腔体底部对应的腔体顶部、连接腔体底部和腔体顶部的腔体侧壁；旋转装置，设置在腔体顶部，用于安装待镀膜基片；旋转装置的旋转可带动待镀膜基片旋转；蒸发电极，设置在腔体底部，用于加热蒸发镀膜材料，使镀膜材料以气相状态沉积在待镀膜基片上形成镀膜；晶控探头，设置在腔体侧壁上，用于在蒸发电极加热蒸发镀膜材料对待镀膜基片进行镀膜的同时，探测晶控探头上的镀膜厚度；晶控挡板，设置在腔体侧壁上，并且晶控挡板阻挡在晶控探头和蒸发电极之间；晶控挡板设置有多个通孔；在蒸发电极加热蒸发镀膜材料对待镀膜基片进行镀膜的同时，使镀膜材料以气相状态穿过通孔沉积在晶控探头上形成镀膜，进而避免晶控探头镀膜过厚而降低灵敏度，能够保证晶控探头测量镀膜厚度的准确性，进而保证其确定待镀膜基片的镀膜厚度的准确性。
附图说明
图1-图2为本发明实施例中共蒸设备的结构示意图；
图3-图4为本发明实施例中公转盘和自转盘的结构关系示意图。
附图标记说明：蒸发电极左安装孔1、蒸发电极右安装孔2、蒸发电极3、晶控安装板4、挡板安装孔5、水冷接口6、晶控探头7、待镀膜基片8、旋转装置9、旋转转轴10、公转盘11、自转盘12、晶控挡板13，工件盘14、腔体顶部15。
具体实施方式
为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。
在本发明实施例中，提供了一种共蒸设备。主要用来解决晶控探头7在基于自身镀膜厚度来确定基片的镀膜厚度时，由于晶控探头7的灵敏度的温度使得基片镀膜厚度测量不准确的问题。
下面请参看图1-图2，是共蒸设备的结构示意图。
在具体的实施过程中，本发明的共蒸设备包括一个共蒸腔体。
共蒸腔体包括腔体底部、腔体顶部15以及腔体侧壁。其中，所述腔体底部和所述腔体顶部15对应设置，所述腔体侧壁连接所述腔体底部和所述腔体顶部15。共蒸腔体的形状不定，长方体型结构、正方体型结构，圆柱体型结构等等都可。另外，腔体侧壁上还设置有壁门，在安装待镀膜基片8时，先打开壁门安装待镀膜基片8。而在抽真空时，需要先关闭壁门。
腔体顶部15设置有旋转装置9，旋转装置9用于安装待镀膜基片8；所述旋转装置9的旋转可带动所述待镀膜基片8进行旋转。
具体来说，由于本发明的蒸发电极3固定设置在腔体底部。因此，为了保证待镀膜基片8的镀膜均匀性，可在腔体顶部15设置旋转装置9，通过旋转装置9带动待镀膜基片8旋转，进而保证待镀膜基片8的镀膜均匀性。
在具体地实施过程中，所述旋转装置9包括旋转转轴10，公转盘11，M个自转盘12，连接支架。其中，M为正整数。对于自转盘12的个数本发明不做限制，每个自转盘12可连接一待镀膜基片8。例如，每个自转盘12下可设置一夹具，用来夹持各自的待镀膜基片8。当然，自转盘12也可以通过其他方式连接待镀膜基片8，例如利用工件盘14装载待镀膜基片8。在此本发明不做限制。参看图3-图4，是公转盘11和自转盘12的关系。
所述旋转转轴10连接在所述公转盘11和所述腔体顶部15之间。
所述M个自转盘12通过所述连接支架连接在所述腔体顶部15或者所述腔体侧壁。对于连接支架来说，M个自转盘12可以使用一个连接支架，当然，每个自转盘12也可以各自使用一个连接支架。连接支架的主要目的是为了使自转盘12能够活动的连接在腔体顶部15或者腔体侧壁上。
所述公转盘11和所述M个自转盘12啮合，通过所述旋转转轴10的转动带动所述公转盘11转动，进而带动所述M个自转盘12沿着所述公转盘11进行公自转。
以上介绍的是腔体顶部15的设置，下面介绍腔体底部的各个部件。
蒸发电极3，设置在所述腔体底部，用于加热蒸发镀膜材料，使所述镀膜材料以气相状态沉积在所述待镀膜基片8上形成镀膜。
蒸发电极3通过蒸发电极左安装孔1和蒸发电极右安装孔2固定安装在腔体底部。
蒸发电极3可以为一个，也可以为多个，蒸发电极3的数目根据实际情况而定。例如，在本发明实施例中，蒸发电极3的数目是5个。蒸发电极3的数目和自转盘12的数目无关联。例如：在腔体底部可设置5个蒸发电极3，但是在腔体顶部15，可以设置三个或者两个自转盘12，用来安装待镀膜基片8。
若蒸发电极3有多个，每个蒸发电极3都有各自电极挡板、水冷装置、晶控探头7、晶控挡板13。
下面则具体介绍这些部件。
为了防止蒸发电极3被蒸发材料污染，所述腔体底部还设置有电极挡板。电极挡板通过挡板安装孔5安装在腔体底部并且可翻转，在蒸发电极3工作时，电极挡板可翻转在蒸发电极3旁侧。在蒸发电极3停止工作时，电极挡板可翻转覆盖在蒸发电极3上方，用于阻挡共蒸腔室中的气相的蒸发物质掉落在蒸发电极3上而影响蒸发电极3的使用寿命，故而这一设计可以延长蒸发电极3的使用寿命。
另外，为了快速冷却蒸发电极3，所述腔体底部和所述蒸发电极3之间安装有水冷装置，用于冷却所述蒸发电极3。水冷装置连接水冷接口6，由水冷接口6引入冷却液(例如水)进入水冷装置，用于冷却蒸发电极3，避免蒸发电极3因温度过高而损坏。
另外，蒸发电极3具有对应的晶控探头7和晶控挡板13。
晶控探头7，设置在所述腔体侧壁上。晶控探头7通过晶控安装板4安装在墙体侧壁上。用于在所述蒸发电极3加热所述蒸发镀膜材料对所述待镀膜基片8进行镀膜的同时，探测所述晶控探头7上的镀膜厚度。由于晶控探头7和待镀膜基片8同时镀膜，并且待镀膜基片8上的镀膜厚度是由晶控探头7根据自身的镀膜厚度确定，因此，为了更准确的确定待镀膜基片8上的镀膜厚度，晶控探头7可以设置在蒸发电极3对应的腔体侧壁上。若有多个蒸发电极3，那么晶控探头7设置在各自对应的蒸发电极3的腔体侧壁上。
晶控挡板13，设置在所述腔体侧壁上，并且所述晶控挡板13位于所述晶控探头7和所述蒸发电极3之间。因为晶控探头7的灵敏度和镀膜厚度成反比关系，如果晶控探头7的镀膜厚度过厚，则会影响晶控探头7的测量精度，很有可能出现待镀膜基片8的镀膜厚度还未达到要求，晶控探头7便已经失效的情况出现。因此，晶控挡板13的主要作用是阻挡蒸发电极3对晶控探头7的镀膜。但是，晶控探头7又需要通过探测自身的镀膜厚度以确定出待镀膜基片8的镀膜厚度，因此，为了保证晶控探头7的镀膜厚度，同时保证晶控探头7不受镀膜厚度的影响，在所述晶控挡板13上设置有多个通孔；在所述蒸发电极3加热所述蒸发镀膜材料对所述待镀膜基片8进行镀膜的同时，使所述镀膜材料以气相状态穿过所述通孔沉积在所述晶控探头7上形成镀膜。
另外，所述晶控挡板13由气缸控制；通过所述气缸控制所述晶控挡板13进行伸缩运动，进而使所述晶控挡板13阻挡在所述蒸发电极3和所述晶控探头7之间。具体来说，晶控挡板13在工作时，通过气缸控制晶控挡板13阻挡在晶控探头7和蒸发电极3之间。当晶控挡板13停止工作时，通过气缸控制晶控挡板13缩回。另外，本发明还可以随意控制晶控挡板13阻挡镀膜厚度的百分比。例如，设置晶控挡板13阻挡70％的镀膜，即晶控挡板13上的镀膜厚度是原晶控探头7镀膜厚度(即没有晶控挡板13时晶控探头7接收镀膜的厚度)的70％。
由于晶控探头7和原来的镀膜厚度有区别，且通过晶控挡板13阻挡了一部分镀膜，因此，目前采用了一种新的计算方式来确定待镀膜基片8上的镀膜厚度。
晶控挡板13主要用来阻挡蒸发电极3在晶控探头7上镀膜，因此晶控挡板13会影响晶控探头7上的膜厚度。在本发明中可设置晶控挡板13阻挡晶控探头7镀膜的百分比。例如，晶控挡板13阻挡70％的镀膜，意思是：在没有晶控挡板13的时候，晶控探头7上的镀膜厚度为100％，而现在将晶控挡板13阻挡70％的镀膜，即晶控挡板13上的镀膜厚度是原晶控探头7镀膜厚度的70％，那么目前晶控探头7的镀膜厚度则是30％。假设晶控探头7当前的镀膜厚度为M1，而晶控挡板的阻挡比例系数为X1(X1的范围是0≤X1＜1)，X1也可以由百分比表示，X1的意思是晶控挡板13阻挡晶控探头7原镀膜厚度的百分比，因此其取值可在0～1(包含0)内根据实际情况任意设置。晶控探头7原镀膜厚度＝M1/(1-X1)。
进一步的，如果待镀膜基片8的镀膜厚度为M2，比例系数为X2。那么M2为X2和晶控探头7原镀膜厚度的乘积。即：M2＝X2*M1/(1-X1)。其中，比例系数为X2是根据实际情况而定的实数。如此设计既可以保证晶控探头7的灵敏性，又可以保证计算待镀膜基片8的镀膜厚度的准确性。
在具体的实施过程中，共蒸设备的实施过程如下：
在使用共蒸设备进行蒸发镀膜时，首先关闭腔门，对共蒸腔室进行抽真空处理。在真空环境下，利用蒸发电极3对待镀膜基片8进行蒸发镀膜处理，同时利用气缸控制晶控挡板13间隔的阻挡蒸发电极3对晶控探头7的镀膜。利用晶控探头7上的镀膜厚度以及晶控挡板13上的镀膜厚度确定出待镀膜基片8的镀膜厚度。
通过本发明的一个或者多个实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：
本发明提供了一种共蒸设备，其具有一共蒸腔体，共蒸腔体包括腔体底部、和腔体底部对应的腔体顶部、连接腔体底部和腔体顶部的腔体侧壁；旋转装置，设置在腔体顶部，用于安装待镀膜基片；旋转装置的旋转可带动待镀膜基片旋转；蒸发电极，设置在腔体底部，用于加热蒸发镀膜材料，使镀膜材料以气相状态沉积在待镀膜基片上形成镀膜；晶控探头，设置在腔体侧壁上，用于在蒸发电极加热蒸发镀膜材料对待镀膜基片进行镀膜的同时，探测晶控探头上的镀膜厚度；晶控挡板，设置在腔体侧壁上，并且晶控挡板阻挡在晶控探头和蒸发电极之间；晶控挡板设置有多个通孔；在蒸发电极加热蒸发镀膜材料对待镀膜基片进行镀膜的同时，使镀膜材料以气相状态穿过通孔沉积在晶控探头上形成镀膜，进而避免晶控探头镀膜过厚而降低灵敏度，能够保证晶控探头测量镀膜厚度的准确性，进而保证其确定待镀膜基片的镀膜厚度的准确性。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种共蒸设备，其特征在于，包括：
共蒸腔体，包括腔体底部、和所述腔体底部对应的腔体顶部、连接所述腔体底部和所述腔体顶部的腔体侧壁；
旋转装置，设置在所述腔体顶部，用于安装待镀膜基片；所述旋转装置的旋转可带动所述待镀膜基片旋转；
蒸发电极，设置在所述腔体底部，用于加热蒸发镀膜材料，使所述镀膜材料以气相状态沉积在所述待镀膜基片上形成镀膜；
晶控探头，设置在所述腔体侧壁上，用于在所述蒸发电极加热所述蒸发镀膜材料对所述待镀膜基片进行镀膜的同时，探测所述晶控探头上的镀膜厚度；
晶控挡板，设置在所述腔体侧壁上，并且所述晶控挡板位于所述晶控探头和所述蒸发电极之间；所述晶控挡板由气缸控制；通过所述气缸控制所述晶控挡板进行伸缩运动，进而使所述晶控挡板阻挡在所述蒸发电极和所述晶控探头之间；所述晶控挡板设置有多个通孔；在所述蒸发电极加热所述蒸发镀膜材料对所述待镀膜基片进行镀膜的同时，使所述镀膜材料以气相状态穿过所述通孔沉积在所述晶控探头上形成镀膜。
2.如权利要求1所述的共蒸设备，其特征在于，所述腔体侧壁上还设置有壁门。
3.如权利要求1所述的共蒸设备，其特征在于，所述旋转装置包括：旋转转轴，公转盘，M个自转盘，连接支架；其中，M为正整数；
所述旋转转轴连接在所述公转盘和所述腔体顶部之间；
所述M个自转盘通过所述连接支架连接在所述腔体顶部或者所述腔体侧壁；
所述公转盘和所述M个自转盘啮合，通过所述旋转转轴的转动带动所述公转盘转动，进而带动所述M个自转盘沿着所述公转盘进行公自转；
所述M个自转盘各自连接所述待镀膜基片。
4.如权利要求1所述的共蒸设备，其特征在于，所述腔体底部设置有电极挡板，用于在所述蒸发电极停止工作之后，覆盖保护所述蒸发电极。
5.如权利要求1所述的共蒸设备，其特征在于，所述腔体底部和所述蒸发电极之间安装有水冷装置，用于冷却所述蒸发电极。
6.如权利要求1所述的共蒸设备，其特征在于，所述待镀膜基片的镀膜厚度的计算方式为：
M2＝X2*M1/(1-X1)，其中，所述待镀膜基片的镀膜厚度为M2，比例系数为X2，所述晶控探头当前的镀膜厚度为M1，而晶控挡板的阻挡比例系数为X1，0≤X1＜1。
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