CN105986234A - 一种真空阴极旋转永磁体动态磁场及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空阴极旋转永磁体动态磁场及其组装方法，所述一种真空阴极旋转永磁体动态磁场包括驱动系统、旋转系统、磁场系统和靶系统，所述驱动系统位于旋转系统上，所述磁场系统位于旋转系统和靶系统之间，所述旋转系统包括旋转座板、轴承座和轴承回转体，所述轴承座固定在旋转座板上，所述轴承回转体固定在轴承座上，所述轴承回转体包括从动齿轮和连接座，所述连接座固定在从动齿轮上，所述磁场系统包括内磁座和内极板，所述内极板分别固定在内磁座和连接座上，所述靶系统包括靶座和靶材，所述靶材固定在靶座下面。本发明提供的真空阴极旋转永磁体动态磁场不仅结构简单，而且能使靶材刻蚀范围加大，降低生产成本。

Description

一种真空阴极旋转永磁体动态磁场及其组装方法

技术领域

本发明涉及磁场领域，尤其涉及一种真空阴极旋转永磁体动态磁场及其组装方法。

背景技术

目前市场真空行业中真空阴极磁场控制方式种类繁多，靶材使用率较低，结构复杂，一般方法是用固定式永磁体或电磁线圈控制磁场方式，靶材磁场约束采用电磁线圈方式的磁场约束能力弱，离化率低，所以生产成本高。

发明内容

鉴于目前真空阴极磁场存在的上述不足，本发明提供一种靶材刻蚀范围大，生产成本低的真空阴极旋转永磁体动态磁场。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种真空阴极旋转永磁体动态磁场，包括驱动系统、旋转系统、磁场系统和靶系统，所述驱动系统在旋转系统上，所述磁场系统位于旋转系统和靶系统之间，所述旋转系统包括旋转座板、轴承座和轴承回转体，所述轴承座固定在旋转座板上，所述轴承回转体固定在轴承座上，所述轴承回转体包括从动齿轮和连接座，所述连接座固定在从动齿轮上，所述磁场系统包括内磁座和内极板，所述内极板分别固定在内磁座和连接座上，所述靶系统包括靶座和靶材，所述靶材固定在靶座下面。

依照本发明所述另一个方面，所述驱动系统包括电机和主动齿轮，所述电机固定在旋转座板上，所述主动齿轮固定在电机轴端，并与从动齿轮紧扣吻合。

依照本发明所述另一个方面，所述轴承回转体还包括轴承压盖、第一滚动轴承、轴承定位内环、第二滚动轴承和轴承定位外环，所述第一滚动轴承、轴承定位内环、第二滚动轴承和轴承定位外环都位于轴承压盖上，所述轴承压盖固定在轴承座上。

依照本发明所述另一个方面，所述磁场系统还包括永磁体、外磁座和外极板，所述外极板固定在外磁座上，所述永磁体在外磁座和外极板中。

依照本发明所述另一个方面，所述旋转座板上设有第一支撑柱和第二支撑柱，所述第一支撑柱一端固定到外磁座上，所述第一支撑柱的另一端固定到旋转座板上，所述第二支撑柱一端固定到靶座上，所述第二支撑柱的另一端固定到旋转座板上。

依照本发明所述另一个方面，所述旋转座板上还设有把手，所述把手固定在旋转座板上。

一种真空阴极旋转永磁体动态磁场的组装方法，所述真空阴极旋转永磁体动态磁场包括驱动系统、旋转系统、磁场系统和靶系统，所述驱动系统位于旋转系统上，所述磁场系统位于旋转系统和靶系统之间，所述旋转系统包括旋转座板、轴承座和轴承回转体，所述轴承座固定在旋转座板上，所述轴承回转体固定在轴承座上，所述轴承回转体包括从动齿轮和连接座，所述连接座固定在从动齿轮上，所述磁场系统包括内磁座和内极板，所述内极板分别固定在内磁座和连接座上，所述靶系统包括靶座和靶材，所述靶材固定在靶座下面，其特征在于：所述真空阴极旋转永磁体动态磁场的组装方法包含以下步骤：

把驱动系统和轴承座固定在旋转座板上；

把从动齿轮套入轴承座中；

把轴承回转体固定到轴承座上；

把内极板固定在内磁座上；

把内极板固定在连接板上；

把连接板固定在从动齿轮上；

将靶材固定在靶座上。

依照本发明所述另一个方面，所述驱动系统包括电机和主动齿轮，所述电机固定在旋转座板上，所述主动齿轮固定在电机轴端，并与从动齿轮紧扣吻合，所述把驱动系统和轴承座固定在旋转座板上步骤具体可包含以下步骤：

将电机和轴承座固定在旋转座板上；

将主动齿轮固定在电机轴端。

依照本发明所述另一个方面，所述轴承回转体还包括轴承压盖、第一滚动轴承、轴承定位内环、第二滚动轴承和轴承定位外环，所述第一滚动轴承、轴承定位内环、第二滚动轴承和轴承定位外环都位于轴承压盖上，所述轴承压盖固定在轴承座上，所述把轴承回转体固定到轴承座上步骤具体可包含以下步骤：

把第一滚动轴承装入轴承座中；

依次装入轴承定位内环、轴承定位外环和第二滚动轴承；

把轴承压盖固定到轴承座上。

依照本发明所述另一个方面，所述磁场系统还包括永磁体、外磁座和外极板，所述外极板固定在外磁座上，所述永磁体在外磁座和外极板中，所述旋转座板上设有第一支撑柱和第二支撑柱，所述第一支撑柱一端固定到外磁座上，所述第一支撑柱的另一端固定到旋转座板上，所述第二支撑柱一端固定到靶座上，所述第二支撑柱的另一端固定到旋转座板上，所述把连接板固定在从动齿轮上之后还包含以下步骤：

把永磁体分别镶嵌到外极板和外磁座中；

把外极板固定在外磁钢座上；

将第一支撑柱一端拧紧到外磁钢座上；

将第一支撑柱另一端固定到旋转座板上；

将第二支撑柱一端拧紧到靶座上；

将第二支撑柱另一端用螺钉固定到旋转座板上。

本发明实施的优点：一种真空阴极旋转永磁体动态磁场，包括驱动系统、旋转系统、磁场系统和靶系统，驱动系统在旋转系统上，磁场系统位于旋转系统和靶系统之间，旋转系统包括旋转座板、轴承座和轴承回转体，轴承座固定在旋转座板上，轴承回转体固定在轴承座上，轴承回转体包括从动齿轮和连接座，连接座固定在从动齿轮上，磁场系统包括内磁座和内极板，内极板分别固定在内磁座和连接座上，靶系统包括靶座和靶材，靶材固定在靶座下面，这样驱动系统可以带动内磁座和内极板一起不停的旋转，从而使靶材刻蚀范围加大，降低了生产成本；旋转座板上设有第一支撑柱和第二支撑柱，第一支撑柱一端固定到外磁座上，第一支撑柱的另一端固定到旋转座板上，第二支撑柱一端固定到靶座上，第二支撑柱的另一端固定到旋转座板上，旋转座板上还设有把手，把手固定在旋转座板上，因此本发明真空阴极旋转永磁体动态磁场结构也简单，维修也方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明真空阴极旋转永磁体动态磁场的立体示意图；

图2为本发明真空阴极旋转永磁体动态磁场的爆炸式结构示意图；

图3为本发明真空阴极旋转永磁体动态磁场的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3所示，一种真空阴极旋转永磁体动态磁场，包括驱动系统101、旋转系统102、磁场系统103和靶系统104，驱动系统101位于旋转系统102上，磁场系统103位于旋转系统102和靶系统104之间，旋转系统102包括旋转座板201、轴承座202和轴承回转体203，轴承座202固定在旋转座板201上，轴承回转体203固定在轴承座202上，轴承回转体203包括从动齿轮204和连接座205，连接座205固定在从动齿轮204上，磁场系统103包括内磁座206和内极板207，内极板207分别固定在内磁座206和连接座205上，靶系统104包括靶座208和靶材209，靶材209固定在靶座208下面，这样驱动系统101可以带动内磁座206和内极板207一起不停的旋转，从而使靶材刻蚀范围加大，降低生产成本。

在实际应用中，驱动系统101可包括电机210和主动齿轮211，电机210固定在旋转座板201上，主动齿轮211固定在电机210轴端，并与从动齿轮204紧扣吻合，轴承回转体203还包括轴承压盖212、第一滚动轴承213、第二滚动轴承222、轴承定位内环214和轴承定位外环215，第一滚动轴承213、第二滚动轴承222、轴承定位内环214和轴承定位外环215都位于轴承压盖212上，轴承压盖212固定在轴承座202上，磁场系统103还可包括永磁体216、外磁座217和外极板218，永磁体216分别在外磁座217和外极板218中，旋转座板201上设有第一支撑柱220和第二支撑柱221，第一支撑柱220一端固定到外磁座217上，第一支撑柱220的另一端固定到旋转座板201上，第二支撑柱221一端固定到靶座208上，第二支撑柱221的另一端固定到旋转座板201上，旋转座板201上还设有把手219，把手219固定在旋转座板201上，安装时首先把从动齿轮204套入轴承座202中，把第一滚动轴承213装入轴承座202中，再依次装入轴承定位内环214、轴承定位外环215和第二滚动轴承222，装配到位后，用螺钉把轴承压盖212固定到轴承座202上压紧轴承内圈，由于内极板207分别用螺钉固定在内磁座206和连接座205上，连接座205用螺钉固定到从动齿轮204上压紧轴承外圈，所以装配成为一整体件再后用螺钉固定到旋转座板102上面，外极板218用螺钉固定在外磁座217上，将第一支撑柱220一端拧紧固定到外磁座217上，安装后保证高度一致，第一支撑柱220另一端用螺钉固定到旋转座板201上面；将第二支撑柱221一端拧紧固定到靶座208上，安装后保证高度一致，第二支撑柱221另一端用螺钉固定到旋转座板201上面，最后将把手219用螺钉固定在旋转座板201上面。由此可见，本发明真空阴极旋转永磁体动态磁场结构十分简单，维修方便，提高了生产效率。

需要测试时，启动电机210，主动齿轮211带动从动齿轮204旋转，使轴承回转体203、永磁体216、外磁座217、内磁座206、外极板218和内极板207也一起旋转，在真空状态下，引弧电极与阴极表面在通断瞬间引燃电弧放电，靶材209离化率高，磁场约束力强，膜层致密性好，靶材209刻蚀面积大，利用固体靶材209，没有熔池，靶材209可以任意位置安装以保证镀膜均匀。

本发明真空阴极旋转永磁体动态磁场包括驱动系统、旋转系统、磁场系统和靶系统，所述驱动系统位于旋转系统上，所述磁场系统位于旋转系统和靶系统之间，所述旋转系统包括旋转座板、轴承座和轴承回转体，所述轴承座固定在旋转座板上，所述轴承回转体固定在轴承座上，所述轴承回转体包括从动齿轮和连接座，所述连接座固定在从动齿轮上，所述磁场系统包括内磁座和内极板，所述内极板分别固定在内磁座和连接座上，所述靶系统包括靶座和靶材，所述靶材固定在靶座下面，所述真空阴极旋转永磁体动态磁场的组装方法包含以下步骤：

把驱动系统和轴承座固定在旋转座板上；

把从动齿轮套入轴承座中；

把轴承回转体固定到轴承座上；

把内极板固定在内磁座上；

把内极板固定在连接板上；

把连接板固定在从动齿轮上；

把靶材固定在靶座上。

为了更清楚的理解本发明的组装方法，以下介绍本发明具体的操作步骤和实现效果。

步骤S1：把驱动系统和轴承座固定在旋转座板上；

在实际应用中，步骤S1驱动系统可包括电机和主动齿轮，先把电机直接用螺钉固定在旋转座板上，或者把电机用螺钉固定在电机固定板上，再将电机固定板用螺钉或电焊接固定在旋转板上，然后把主动齿轮用螺钉固定在电机轴端，最后把轴承座用螺钉或电焊接固定在旋转座板上，这样电机可以带动主动齿轮旋转。

步骤S2：把从动齿轮套入轴承座中；

在实际应用中，步骤S2把从动齿轮与主动齿轮紧扣吻合后，直接用力压入轴承座中套住，这样拆装方便。

步骤S3：把轴承回转体固定到轴承座上；

在实际应用中，步骤S3轴承回转体还可包括轴承压盖、第一滚动轴承、轴承定位内环、第二滚动轴承和轴承定位外环，第一滚动轴承、轴承定位内环、第二滚动轴承和轴承定位外环在轴承压盖上，轴承压盖固定在轴承座上，把第一滚动轴承装入轴承座中，然后依次把轴承定位内环、轴承定位外环和第二滚动轴承装入轴承中，最后把轴承压盖用螺钉固定到轴承座上，这样电机可以带动从动齿轮旋转。

步骤S4：把内极板固定在内磁座上；

在实际应用中，步骤S4把内极板用螺钉或强力胶固定在内磁座上。

步骤S5：把内极板固定在连接板上；

在实际应用中，步骤S5把内极板和内磁座一体件用螺钉固定在连接板上。

步骤S6：把连接板固定在从动齿轮上；

在实际应用中，步骤S6把内极板、内磁座和连接板一体件用螺钉固定在从动齿轮上之后，这样电机可以带动轴承回转体旋转，由于磁场系统还包括永磁体、外磁座和外极板，所述外极板固定在外磁座上，所述永磁体在外磁座和外极板中，所述旋转座板上设有第一支撑柱和第二支撑柱，第一支撑柱一端固定到外磁座上，第一支撑柱的另一端固定到旋转座板上，第二支撑柱一端固定到靶座上，第二支撑柱的另一端固定到旋转座板上，因此，再把永磁体分别镶嵌到外极板和外磁座中，然后把外极板用螺钉或强力胶固定在外磁座上，最后把第一支撑柱一端的外螺纹杆拧紧固定到外磁座的内螺纹孔中，或用螺钉固定到外磁座上，另一端用螺钉或电焊接固定到旋转座板上，把第二支撑柱一端的外螺纹杆拧紧到靶座的内螺纹孔中，或用螺钉固定到靶座上，另一端用螺钉或电焊接固定到旋转座板上，这样电机可以带动磁场系统旋转。

步骤S7：将靶材固定靶座上；

在实际应用中，步骤S7将靶材用螺钉固定在靶座上，或在靶座上设有卡件将靶材固定在靶座上，或在靶座上设仿型靶材套将靶材固定在靶座上，最后将把手用螺钉或电焊接固定在旋转座板上，这样形成一整套本发明装置，结构结单，维修方便，而且磁场可以不停的旋转在靶材上，使靶材刻蚀范围加大，大大降低了生产成本。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种真空阴极旋转永磁体动态磁场，包括驱动系统、旋转系统、磁场系统和靶系统，其特征在于：所述驱动系统位于旋转系统上，所述磁场系统位于旋转系统和靶系统之间，所述旋转系统包括旋转座板、轴承座和轴承回转体，所述轴承座固定在旋转座板上，所述轴承回转体固定在轴承座上，所述轴承回转体包括从动齿轮和连接座，所述连接座固定在从动齿轮上，所述磁场系统包括内磁座和内极板，所述内极板分别固定在内磁座和连接座上，所述靶系统包括靶座和靶材，所述靶材固定在靶座下面。

2.按照权利要求1所述的一种真空阴极旋转永磁体动态磁场，其特征在于：所述驱动系统包括电机和主动齿轮，所述电机固定在旋转座板上，所述主动齿轮固定在电机轴端，并与从动齿轮紧扣吻合。

3.按照权利要求1所述的一种真空阴极旋转永磁体动态磁场，其特征在于：所述轴承回转体还包括轴承压盖、第一滚动轴承、轴承定位内环、第二滚动轴承和轴承定位外环，所述第一滚动轴承、轴承定位内环、第二滚动轴承和轴承定位外环都位于轴承压盖上，所述轴承压盖固定在轴承座上。

4.按照权利要求1所述的一种真空阴极旋转永磁体动态磁场，其特征在于：所述磁场系统还包括永磁体、外磁座和外极板，所述外极板固定在外磁座上，所述永磁体在外磁座和外极板中。

5.按照权利要求1至4之一所述的一种真空阴极旋转永磁体动态磁场，其特征在于：所述旋转座板上设有第一支撑柱和第二支撑柱，所述第一支撑柱一端固定到外磁座上，所述第一支撑柱的另一端固定到旋转座板上，所述第二支撑柱一端固定到靶座上，所述第二支撑柱的另一端固定到旋转座板上。

6.按照权利要求5所述的一种真空阴极旋转永磁体动态磁场，其特征在于：所述旋转座板上还设有把手，所述把手固定在旋转座板上。

7.一种真空阴极旋转永磁体动态磁场的组装方法，所述真空阴极旋转永磁体动态磁场包括驱动系统、旋转系统、磁场系统和靶系统，所述驱动系统位于旋转系统上，所述磁场系统位于旋转系统和靶系统之间，所述旋转系统包括旋转座板、轴承座和轴承回转体，所述轴承座固定在旋转座板上，所述轴承回转体固定在轴承座上，所述轴承回转体包括从动齿轮和连接座，所述连接座固定在从动齿轮上，所述磁场系统包括内磁座和内极板，所述内极板分别固定在内磁座和连接座上，所述靶系统包括靶座和靶材，所述靶材固定在靶座下面，其特征在于：所述真空阴极旋转永磁体动态磁场的组装方法包含以下步骤：

把驱动系统和轴承座固定在旋转座板上；

把从动齿轮套入轴承座中；

把轴承回转体固定到轴承座上；

把内极板固定在内磁座上；

把内极板固定在连接板上；

把连接板固定在从动齿轮上；

把靶材固定在靶座上。

8.按照权利要求7所述的一种真空阴极旋转永磁体动态磁场的组装方法，其特征在于：所述驱动系统包括电机和主动齿轮，所述电机固定在旋转座板上，所述主动齿轮固定在电机轴端，并与从动齿轮紧扣吻合，所述把驱动系统和轴承座固定在旋转座板上步骤具体可包含以下步骤：

将电机和轴承座固定在旋转座板上；

将主动齿轮固定在电机轴端。

9.按照权利要求7所述的一种真空阴极旋转永磁体动态磁场的组装方法，其特征在于：所述轴承回转体还包括轴承压盖、第一滚动轴承、轴承定位内环、第二滚动轴承和轴承定位外环，所述第一滚动轴承、轴承定位内环、第二滚动轴承和轴承定位外环都位于轴承压盖上，所述轴承压盖固定在轴承座上，所述把轴承回转体固定到轴承座上步骤具体可包含以下步骤：

把第一滚动轴承装入轴承座中；

依次装入轴承定位内环、轴承定位外环和第二滚动轴承；

把轴承压盖固定到轴承座上。

10.按照权利要求7至9之一所述的一种真空阴极旋转永磁体动态磁场的组装方法，其特征在于：所述磁场系统还包括永磁体、外磁座和外极板，所述外极板固定在外磁座上，所述永磁体在外磁座和外极板中，所述旋转座板上设有第一支撑柱和第二支撑柱，所述第一支撑柱一端固定到外磁座上，所述第一支撑柱的另一端固定到旋转座板上，所述第二支撑柱一端固定到靶座上，所述第二支撑柱的另一端固定到旋转座板上，所述把连接板固定在从动齿轮上之后还包含以下步骤：

把永磁体分别镶嵌到外极板和外磁座中；

把外极板固定在外磁钢座上；

将第一支撑柱一端固定到外磁钢座上；

将第一支撑柱另一端固定到旋转座板上；

将第二支撑柱一端固定到靶座上；

将第二支撑柱另一端用螺钉固定到旋转座板上。