CN108425093A - 隧道式溅射镀膜机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道式溅射镀膜机。该隧道式溅射镀膜机包括镀膜筒、射频离子源、镀膜挂架以及挂架驱动部件，镀膜筒包括内筒以及外筒，内筒以及外筒之间具有间隔且该间隔形成镀膜腔，内筒的两端以及外筒的两端对应封闭连接使得镀膜腔呈封闭状，外筒的朝向镀膜腔的内壁上或者内筒朝向镀膜腔的内壁上设有多个镀膜靶槽，射频离子源连接在外筒的朝向镀膜腔的内壁上或者内筒朝向镀膜腔的内壁上，镀膜挂架呈环状，镀膜挂架位于镀膜腔内且镀膜挂架套设于内筒，镀膜挂架上连接有多个挂杆，多个挂杆平行且呈环状排列，挂架驱动部件连接于镀膜挂架以用于驱动镀膜挂架转动。该隧道式溅射镀膜机能够有效提升产能以及效率。

Description

隧道式溅射镀膜机

技术领域

本发明涉及一种隧道式溅射镀膜机。

背景技术

在镀膜领域，目前使用的度镀膜机的线长较长、占用空间大，成本较高并且存在小腔室挂量少、产能低、抽空时间长、加热时间长以及产能提升幅度有限的问题，甚至存在不同种类靶材间交叉污染的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够有效提升产能以及效率的隧道式溅射镀膜机。

一种隧道式溅射镀膜机，包括镀膜筒、射频离子源、镀膜挂架以及挂架驱动部件，所述镀膜筒包括内筒以及外筒，所述内筒以及所述外筒之间具有间隔且该间隔形成镀膜腔，所述镀膜腔的两端封闭，所述外筒朝向所述镀膜腔的内壁上或者所述内筒朝向所述镀膜腔的外壁上设有多个镀膜靶槽，所述射频离子源连接在所述外筒朝向所述镀膜腔的内壁上或者所述内筒朝向所述镀膜腔的外壁上，所述镀膜挂架呈环状，所述镀膜挂架位于所述镀膜腔内且所述镀膜挂架套设于所述内筒，所述镀膜挂架上连接有多个用于供待镀基材放置的挂杆，多个所述挂杆平行且呈环状排列，所述挂架驱动部件连接于所述镀膜挂架以用于驱动所述镀膜挂架转动。

在其中一个实施例中，还包括靶槽挡板，所述靶槽挡板的数量与所述镀膜靶槽的数量一致，多个所述靶槽挡板与多个所述镀膜靶槽一一对应，所述靶槽挡板连接在所述外筒的朝向所述镀膜腔的内壁上或者所述内筒朝向所述镀膜腔的外壁上，所述靶膜挡板用于打开或者关闭所述镀膜靶槽。

在其中一个实施例中，所述外筒朝向所述镀膜腔的内壁上设有多个镀膜靶槽，所述射频离子源连接在所述内筒朝向所述镀膜腔的外壁上；或者，所述内筒朝向所述镀膜腔的外壁上设有多个镀膜靶槽，所述射频离子源连接在所述外筒朝向所述镀膜腔的内壁上。

在其中一个实施例中，所述射频离子源的数量为多个。

在其中一个实施例中，所述内筒呈圆柱状，所述外筒呈圆柱状，所述镀膜挂架呈圆环状，所述内筒、所述外筒以及所述镀膜挂架共轴。

在其中一个实施例中，还包括第一镀膜遮挡件，所述第一镀膜遮挡件呈筒形，所述第一镀膜遮挡件位于所述镀膜挂架以及所述内筒之间，所述第一镀膜遮挡件套设于所述内筒，所述第一镀膜遮挡件连接于所述挂架驱动部件，所述第一镀膜遮挡件与所述镀膜挂架相对静止，所述第一镀膜遮挡件的侧壁上具有多个第一镀膜通孔，多个所述第一镀膜通孔与多个所述挂杆一一对应。

在其中一个实施例中，还包括第二镀膜遮挡件，所述第二镀膜遮挡件呈筒形，所述第二镀膜遮挡件位于所述镀膜挂架以及所述外筒之间，所述第二镀膜遮挡件套设于所述镀膜挂架，所述第二镀膜遮挡件连接于所述挂架驱动部件，所述第二镀膜遮挡件与所述镀膜挂架能够同步运动，所述第二镀膜遮挡件的侧壁上具有多个第二镀膜通孔，多个所述第二镀膜通孔与多个所述挂杆一一对应。

在其中一个实施例中，还包括预进料室，所述外筒的侧壁具有进料口，所述预进料室位于所述外筒的外部且连接于所述外筒，所述预进料室通过所述进料口连通于所述镀膜腔。

在其中一个实施例中，还包括传动轴、主动齿轮以及传动齿轮，所述传动轴连接在所述镀膜挂架底面的中部，所述主动齿轮套设连接于所述挂架驱动部件的驱动轴上，所述传动齿轮套设连接在所述传动轴上，所述主动齿轮与所述传动齿轮齿合。

在其中一个实施例中，还包括自转驱动部件，所述自转驱动部件的数量与所述挂杆的数量一致，各个所述自转驱动部件均连接在所述镀膜挂架上，各个所述自转驱动部件上分别连接有一个所述挂杆，所述自转驱动部件用于驱动所述挂杆相对于所述镀膜挂架转动。

上述的隧道式溅射镀膜机，占空比小，挂量大，设备成本低，通过设置密封的镀膜腔，能够快速抽真空、快速升温，加热所用时间相对减少，扩展产能大幅度提升，镀膜腔内挂量大幅提升的同时腔室空间比现有圆筒机大幅减小，相比于现有的圆筒机。上述的隧道式溅射镀膜机，镀层充分、快速反应，提升膜层的纯度。上述的隧道式溅射镀膜机，具有多个镀膜靶槽，多个镀膜靶槽的设置使得可装靶位增加，能够实现多靶、多种类的快速镀膜。上述的隧道式溅射镀膜机，成膜致密性高、成膜速率高、单炉时间短、连续产能高。

上述的隧道式溅射镀膜机，镀膜靶槽处设有靶槽挡板结构，靶槽挡板可有效减少多个镀膜靶槽内不同种靶材间相互污染的腔体设计。上述的隧道式溅射镀膜机可有效减少不同种类靶材间的交叉污染，减少层间交叉过度层的出现。

上述的隧道式溅射镀膜机，通过设置自转驱动部件驱动挂杆相对于镀膜挂架转动，镀膜挂架的转速以及挂杆的转速均可调，镀膜挂架的转动与挂杆的转动形成公转与自转，公自转速度比可调，使得上述的隧道式溅射镀膜机能够匹配于多种类镀层的镀膜设备。

上述的隧道式溅射镀膜机，高转速条件下对挂架驱动部件也即公转动力源的要求降低，节约了成本；通过挂架驱动部件、自转驱动部件组成的主副动力源配合，挂杆可达到更高转速，可有效提升成膜速率，缩减镀膜时间，提升产能，并且产能提升同时增加镀层反应的有效次数，提升反应纯度。

附图说明

图1为一实施例所述的隧道式溅射镀膜机除去预进料室后的径向面剖视示意图；

图2为一实施例所述的隧道式溅射镀膜机除去预进料室后的径向面剖视示意图；

图3为一实施例所述的隧道式溅射镀膜机包括第一镀膜遮挡件、第二镀膜遮挡件时的径向面剖视示意图。

附图标记说明

10、隧道式溅射镀膜机；100、镀膜筒；110、内筒；120、外筒；130、镀膜腔；140、镀膜靶槽；200、射频离子源；300、镀膜挂架；310、挂杆；400、靶槽挡板；510、第一镀膜遮挡件；511、第一镀膜通孔；520、第二镀膜遮挡件；521、第二镀膜通孔；600、预进料室；700、自转轴。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1所示，本实施例涉及了一种隧道式溅射镀膜机10。该隧道式溅射镀膜机10包括镀膜筒100、射频离子源200、镀膜挂架300以及挂架驱动部件。

镀膜筒100包括内筒110以及外筒120。内筒110以及外筒120之间具有间隔且该间隔形成镀膜腔130。内筒110的两端与外筒120的两端分布对应封闭连接使得镀膜腔130呈封闭状。内筒110以及外筒120可是同心圆形、同心多边形等，内筒110以及外筒120之间形成窄环形的镀膜腔130(环形隧道腔体)。

外筒120的朝向镀膜腔130的内壁上或者内筒110朝向镀膜腔130的外壁上设有多个镀膜靶槽140。

射频离子源200连接在外筒120的朝向镀膜腔130的内壁上或者内筒110朝向镀膜腔130的内壁上。具体地，参见图1所示，当外筒120的朝向镀膜腔130的内壁上设有多个镀膜靶槽140时，射频离子源200连接在内筒110的朝向镀膜腔130的外壁上。参见图2所示，当内筒110朝向镀膜腔130的内壁上设有多个镀膜靶槽140，镀膜靶槽140内用于放置靶源，也即需要镀到待镀基材上的材料源。射频离子源200连接在外筒120的朝向镀膜腔130的内壁上。多个镀膜靶槽140呈均匀分布，可实现同心圆周上的各位置等效镀膜；靶组数量为1组或多组。

射频离子源200可以是RF射频离子源。射频离子源200有独立的RF腔体，RF腔体可使RF腔室内的反应气体分子充分原子化，利于镀层的充分快速反应。

镀膜挂架300呈环状。镀膜挂架300位于镀膜腔130内且镀膜挂架300套设于内筒110。镀膜挂架300上连接有多个用于供待镀基材放置的挂杆310。多个挂杆310平行且呈环状排列。挂架驱动部件连接于镀膜挂架300以用于驱动镀膜挂架300转动。镀膜挂架300的直径依据产品类型及挂量对比确定；例如适合盖板玻璃类的选择200mm直径为宜；挂杆310在镀膜挂架300圆周上平均分布，挂杆310间距10-50mm。挂杆310绕同心圆的公转时，为使镀膜精度、镀膜厚度、膜层反应程度提高，挂杆310的公转速度要快，达到30-120转/分钟，每组靶的靶数需要少，为1-4个，来降低单组靶的镀层厚度，提升精度和反应充分性。

在一个实施例中，该隧道式溅射镀膜机10还包括靶槽挡板400。靶槽挡板400的数量与镀膜靶槽140的数量一致。多个靶槽挡板400与多个镀膜靶槽140一一对应。靶槽挡板400连接在外筒120的朝向镀膜腔130的内壁上或者内筒110朝向镀膜腔130的外壁上，靶槽挡板400用于打开或者关闭镀膜靶槽140。靶槽挡板400是为提升公自传挂架结构的镀膜均匀性，阻挡外筒120上与靶材距离较远时的膜层沉积，增加待镀基材远离靶材后的反应时间，提升镀层的反应充分性。

上述的隧道式溅射镀膜机10，在镀膜靶槽140处设有靶槽挡板400结构，靶槽挡板400可有效减少多个镀膜靶槽140内不同种靶材间相互污染的腔体设计。上述的隧道式溅射镀膜机10可有效减少不同种类靶材间的交叉污染，减少层间交叉过度层的出现。

进一步地，在一个实施例中，多个镀膜靶槽140的均匀分布。

进一步地，在一个实施例中，射频离子源200的数量为多个。

优选地，在一个实施例中，内筒110呈圆柱状，外筒120呈圆柱状，镀膜挂架300的径向面呈圆环状，内筒110、外筒120以及镀膜挂架300共轴。

在一个实施例中，该隧道式溅射镀膜机10还包括第一镀膜遮挡件510。第一镀膜遮挡件510呈筒形。第一镀膜遮挡件510位于镀膜挂架300以及内筒110之间，第一镀膜遮挡件510套设于内筒110。第一镀膜遮挡件510连接于挂架驱动部件，第一镀膜遮挡件510与镀膜挂架300相对静止。第一镀膜遮挡件510的侧壁上具有多个第一镀膜通孔511。多个第一镀膜通孔511与多个挂杆310一一对应。

在一个实施例中，该隧道式溅射镀膜机10还包括第二镀膜遮挡件520。第二镀膜遮挡件520呈筒形。第二镀膜遮挡件520位于镀膜挂架300以及外筒120之间，第二镀膜遮挡件520套设于镀膜挂架300。第二镀膜遮挡件520连接于挂架驱动部件，第二镀膜遮挡件520与镀膜挂架300相对静止。第二镀膜遮挡件520的侧壁上具有多个第二镀膜通孔521。多个第二镀膜通孔521与多个挂杆310一一对应。

参见图3所示，在一个实施例中，该隧道式溅射镀膜机10还包括预进料室600。外筒120的侧壁具有进料口。预进料室600位于外筒120的外部且连接于外筒120。预进料室600通过进料口连通于镀膜腔130。预进料室600为实现自动化进出料，以及减少每炉镀膜进出料时的加热、抽空时间，可采用外置预进料小腔室，实现快速抽空、快速加热的进出料，节省能耗、时耗，提升产能。

在一个实施例中，该隧道式溅射镀膜机10还包括传动轴、主动齿轮以及传动齿轮。传动轴连接在镀膜挂架300底面的中部，主动齿轮套设连接于挂架驱动部件的驱动轴上。传动齿轮套设连接在传动轴上，主动齿轮与传动齿轮齿合。

优选地，在一个实施例中，该隧道式溅射镀膜机10还包括自转驱动部件。自转驱动部件的数量与挂杆310的数量一致。各个自转驱动部件均连接在镀膜挂架300上，各个自转驱动部件上分别连接有一个挂杆310。自转驱动部件用于驱动挂杆310相对于镀膜挂架300转动。或者，该隧道式溅射镀膜机10还包括自转齿轮以及自转轴700，自转齿轮呈环形，自转驱动部件的数量为一个，此时做出如下相应设置：自转齿轮的内周壁上具有轮齿，自转轴700的外周壁具有轮齿，各个挂杆310通过自转轴700连接于镀膜挂架300，自转齿轮套设于多个挂杆310且自转齿轮的轮齿与各个挂杆310的轮齿齿合配合，自转驱动部件连接于自转齿轮以用于驱动自转齿轮转动，如此设置即可设置一个自转动力源即可。

上述的隧道式溅射镀膜机10，通过设置自转驱动部件驱动挂杆310相对于镀膜挂架300转动，镀膜挂架300的转速以及挂杆310的转速均可调，镀膜挂架300的转动与挂杆310的转动形成公转与自转，公自转速度比可调，使得上述的隧道式溅射镀膜机10能够匹配于多种类镀层的镀膜设备。上述的隧道式溅射镀膜机10，高转速条件下对挂架驱动部件也即公转动力源的要求降低，节约了成本；通过挂架驱动部件、自转驱动部件组成的主副动力源配合，挂杆310可达到更高转速，可有效提升成膜速率，缩减镀膜时间，提升产能，并且产能提升同时增加镀层反应的有效次数，提升反应纯度。

挂杆310的公转速度(挂架驱动部件驱动的速度)是1-50转/分钟，自转速度(自转驱动部件驱动的速度)是18-900转/分钟；公转速度、自转速度搭配的确定需要依据每组靶的靶数、单组靶的有效镀膜线周长确定。对于高精度膜系，挂杆310公转经过一组靶，需要自转3-50周，使该自转体上的产品具有相同的镀膜时间。

上述的隧道式溅射镀膜机10，占空比小，挂量大，设备成本低，通过设置镀膜腔130，能够快速抽真空、快速升温使得加热所用时间相对减少，扩展产能大幅度提升，并且挂量大幅提升的同时腔室空间比现有圆筒机大幅减小，相比于现有的圆筒机。上述的隧道式溅射镀膜机10，镀层充分、快速反应，提升膜层的纯度。上述的隧道式溅射镀膜机10，具有多个镀膜靶槽140，多个镀膜靶槽140的设置使得可装靶位增加，能够实现多靶、多种类的快速镀膜。上述的隧道式溅射镀膜机10，成膜致密性高、成膜速率高、单炉时间短、连续产能高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种隧道式溅射镀膜机，其特征在于，包括镀膜筒、射频离子源、镀膜挂架以及挂架驱动部件，所述镀膜筒包括内筒以及外筒，所述内筒以及所述外筒之间具有间隔且该间隔形成镀膜腔，所述镀膜腔的两端封闭，所述外筒朝向所述镀膜腔的内壁上或者所述内筒朝向所述镀膜腔的外壁上设有多个镀膜靶槽，所述射频离子源连接在所述外筒朝向所述镀膜腔的内壁上或者所述内筒朝向所述镀膜腔的外壁上，所述镀膜挂架呈环状，所述镀膜挂架位于所述镀膜腔内且所述镀膜挂架套设于所述内筒，所述镀膜挂架上连接有多个用于供待镀基材放置的挂杆，所述挂架驱动部件连接于所述镀膜挂架以用于驱动所述镀膜挂架转动。

2.根据权利要求1所述的隧道式溅射镀膜机，其特征在于，还包括靶槽挡板，所述靶槽挡板的数量与所述镀膜靶槽的数量一致，多个所述靶槽挡板与多个所述镀膜靶槽一一对应，所述靶槽挡板连接在所述外筒的朝向所述镀膜腔的内壁上或者所述内筒朝向所述镀膜腔的外壁上，所述靶槽挡板用于打开或者关闭所述镀膜靶槽。

3.根据权利要求1所述的隧道式溅射镀膜机，其特征在于，所述外筒朝向所述镀膜腔的内壁上设有多个镀膜靶槽，所述射频离子源连接在所述内筒朝向所述镀膜腔的外壁上；或者，所述内筒朝向所述镀膜腔的外壁上设有多个镀膜靶槽，所述射频离子源连接在所述外筒朝向所述镀膜腔的内壁上。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的隧道式溅射镀膜机，其特征在于，所述射频离子源的数量为多个。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的隧道式溅射镀膜机，其特征在于，所述内筒呈圆柱状，所述外筒呈圆柱状，所述镀膜挂架呈圆环状，所述内筒、所述外筒以及所述镀膜挂架共轴。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的隧道式溅射镀膜机，其特征在于，还包括第一镀膜遮挡件，所述第一镀膜遮挡件呈筒形，所述第一镀膜遮挡件位于所述镀膜挂架以及所述内筒之间，所述第一镀膜遮挡件套设于所述内筒，所述第一镀膜遮挡件连接于所述挂架驱动部件，所述第一镀膜遮挡件与所述镀膜挂架能够同步运动，所述第一镀膜遮挡件的侧壁上具有多个第一镀膜通孔，多个所述第一镀膜通孔与多个所述挂杆一一对应。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的隧道式溅射镀膜机，其特征在于，还包括第二镀膜遮挡件，所述第二镀膜遮挡件呈筒形，所述第二镀膜遮挡件位于所述镀膜挂架以及所述外筒之间，所述第二镀膜遮挡件套设于所述镀膜挂架，所述第二镀膜遮挡件连接于所述挂架驱动部件，所述第二镀膜遮挡件与所述镀膜挂架相对静止，所述第二镀膜遮挡件的侧壁上具有多个第二镀膜通孔，多个所述第二镀膜通孔与多个所述挂杆一一对应。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的隧道式溅射镀膜机，其特征在于，还包括预进料室，所述外筒的侧壁具有进料口，所述预进料室位于所述外筒的外部且连接于所述外筒，所述预进料室通过所述进料口连通于所述镀膜腔。

9.根据权利要求1-3任意一项所述的隧道式溅射镀膜机，其特征在于，还包括传动轴、主动齿轮以及传动齿轮，所述传动轴连接在所述镀膜挂架底面的中部，所述主动齿轮套设连接于所述挂架驱动部件的驱动轴上，所述传动齿轮套设连接在所述传动轴上，所述主动齿轮与所述传动齿轮齿合。

10.根据权利要求1-3任意一项所述的隧道式溅射镀膜机，其特征在于，还包括自转驱动部件，所述自转驱动部件的数量与所述挂杆的数量一致，各个所述自转驱动部件均连接在所述镀膜挂架上，各个所述自转驱动部件上分别连接有一个所述挂杆，所述自转驱动部件用于驱动所述挂杆相对于所述镀膜挂架转动。