CN108624848A - 集cvd和pvd一体的真空镀膜设备及真空镀膜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种集CVD和PVD一体的真空镀膜设备，包括真空箱体，真空箱体内顶部或侧部设有基片固定机构，在真空箱体内充满已经加热后的靶材和由机械手控制旋转360度工作的离子枪，靶材以气态的形态沉积在基片表面形成薄膜，离子枪包括与机械手连接的枪把，枪把的端部设有一枪嘴，枪嘴内安装有高频线圈。本发明采用了PVC(物理沉积)和CVD(化学气相沉积)相结合的方式，通过CVD(化学气相沉积)的离子枪结构，可以对应基片的特定位置进行定点镀膜的作用，消除基片特定位置只有单层薄膜的缺陷，可以提高基片在特定位置的抗压能力。
Description
技术领域
本发明涉及加工设备，特别涉及一种集CVD和PVD一体的真空镀膜设备。
背景技术
目前，手机主板电路板的电压普遍小于或等于5V，但是在某些局部区域(如液晶显示模板)可达到18V，这样就需要在镀膜时，针对这些特殊部位进行加强镀膜，但是，目前的镀膜设备只能在产品的表面镀一层单一厚度的薄膜，这种单一厚度的薄膜不能抵靠高压部分的能力，需要对这些高压需求的局部进行全方位的镀膜，增加抗压能力。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种集CVD和PVD一体的真空镀膜设备。
为解决现有技术的上述缺陷，本发明提供的技术方案是：一种集CVD和PVD一体的真空镀膜设备，包括真空箱体，真空箱体内顶部或侧部设有基片固定机构，在所述真空箱体内充满已经加热后的靶材和由机械手控制旋转360度工作的离子枪，所述靶材以气态的形态沉积在基片表面形成薄膜，所述离子枪包括与所述机械手连接的枪把，所述枪把的端部设有一枪嘴，所述枪嘴内安装有高频线圈，所述枪嘴包括底盖、中间固定套、喷嘴、设置在所述低盖内的底盖金属套、套设在所述中间固定套上的接触片和穿设在所述中间固定套中部的高频线圈固定杆，所述高频线圈固定杆的一端从所述喷嘴穿出，所述高频线圈固定杆的另一端与所述底盖金属套接触，所述底盖、中间固定套、喷嘴相互连接，所述高频线圈位于所述中间固定套与所述喷嘴之间的空间内。高频等离子枪是利用高频电场加热使工作气体电离成等离子体的装置。
作为本发明集CVD和PVD一体的真空镀膜设备的一种改进，所述喷嘴的端部设有通孔，所述高频线圈固定杆的一端从该通孔穿出。
作为本发明集CVD和PVD一体的真空镀膜设备的一种改进，所述枪嘴与所述枪把的连接处通过万向头连接，所述枪把的外壳采用能够弯折或缠绕的金属材料制作而成，所述枪把内的电源线与所述底盖金属套电连接。
作为本发明集CVD和PVD一体的真空镀膜设备的一种改进，所述机械手的端部设置有供所述枪把连接的固定座，所述固定座的中部设有安装卡槽，所述安装卡槽的侧壁上设有弹性卡片，所述枪把插入所述安装卡槽内时，所述弹性卡片卡紧所述枪把，所述安装卡槽的底部设有金属接触片，所述枪把的底部设有金属接触端子，所述枪把插入所述安装卡槽内时，所述金属接触端子与所述金属接触片接触，实现电连接。
作为本发明集CVD和PVD一体的真空镀膜设备的一种改进，所述基片固定机构包括设置在所述空箱体内顶部或侧部层架，所述层架呈水平状态摆放，所述层架的中部设置有中间基片固定孔，所述中间基片固定孔的边缘设有环形挡边，基片固定在所述环形挡边上。
本发明的另一目的是提供一种真空镀膜方法，包括以下步骤：
S1)镀前处理，包括清洗基片和预处理，基片具体清洗方法有清洗剂清洗、化学溶剂清洗、超声波清洗或离子轰击清洗；基片具体预处理有除静电或涂底漆预处理；
S2)真空箱体处理，包括真空室清理及基片挂具的清洗，蒸发源安装、调试、层架安装；
S3)抽真空，真空箱体先粗抽至6.6Pa以上，打开扩散泵的前级维持真空泵，加热扩散泵，待预热足够后，打开高阀，用扩散泵抽至6×10-3.5Pa半底真空度；
S4)加热基片，将基片加热到所需温度；基片加热采用烘烤的方式；
S5)离子轰击，真空度在10Pa～10-1Pa，离子轰击电压300V～1kV负高压，离击时间为5min～30min；
S6)预熔，调整电流使靶材预熔，除气1min～3min；
S7)蒸发沉积，根据要求调整蒸发电流，直到所需沉积时间结束；
S8)CVD化学气相沉积，机械手控制旋转360度工作的离子枪，利用离子枪将气态的先驱反应物电解，通过原子、分子间化学反应，使得气态前驱体中的某些成分分解，而在基片上形成薄膜。
作为本发明真空镀膜方法的一种改进，所述离子枪电解气态的先驱反应物时，所述离子枪对准所述基片，使气态的先驱反应物附着在基片的特定位置上，使基片的特定位置形成多层薄膜。
与现有技术相比，本发明的优点是：本发明采用了PVC(物理沉积)和CVD(化学气相沉积)相结合的方式，通过CVD(化学气相沉积)的离子枪结构，可以对应基片的特定位置进行定点镀膜的作用，消除基片特定位置只有单层薄膜的缺陷，可以提高基片在特定位置的抗压能力。
附图说明
下面就根据附图和具体实施方式对本发明及其有益的技术效果作进一步详细的描述，其中：
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明枪嘴结构示意图。
图3是本发明基片固定机构结构示意图。
附图标记名称：1、真空箱体2、基片固定机构3、机械手4、离子枪5、固定座21、层架22、中间基片固定孔23、环形挡边40、通孔41、枪把42、枪嘴43、高频线圈44、底盖45、中间固定套46、喷嘴47、底盖金属套48、接触片49、高频线圈固定杆。
具体实施方式
下面就根据附图和具体实施例对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不局限于此。
如图1、图2和图3所示，一种集CVD和PVD一体的真空镀膜设备，包括真空箱体1，真空箱体1内顶部或侧部设有基片固定机构2，在真空箱体1内充满已经加热后的靶材和由机械手3控制旋转360度工作的离子枪4，靶材以气态的形态沉积在基片表面形成薄膜，离子枪4包括与机械手3连接的枪把41，枪把41的端部设有一枪嘴42，枪嘴42内安装有高频线圈43，枪嘴42包括底盖44、中间固定套45、喷嘴46、设置在低盖44内的底盖金属套47、套设在中间固定套45上的接触片48和穿设在中间固定套45中部的高频线圈固定杆49，高频线圈固定杆49的一端从喷嘴46穿出，高频线圈固定杆49的另一端与底盖金属套47接触，底盖44、中间固定套45、喷嘴46相互连接，高频线圈43位于中间固定套45与喷嘴46之间的空间内。
优选的，喷嘴46的端部设有通孔40，高频线圈固定杆49的一端从该通孔40穿出。高频线圈43接触气体的部分长度大，可以电解更多的原子和分子，使基片的表面形成薄膜的速度提高。
优选的，枪嘴42与枪把41的连接处通过万向头连接，枪把41的外壳采用能够弯折或缠绕的金属材料制作而成，枪把41内的电源线与底盖金属套47电连接。
优选的，机械手3的端部设置有供枪把连接的固定座5，固定座5的中部设有安装卡槽，安装卡槽的侧壁上设有弹性卡片，枪把插入安装卡槽内时，弹性卡片卡紧枪把，安装卡槽的底部设有金属接触片，枪把的底部设有金属接触端子，枪把插入安装卡槽内时，金属接触端子与金属接触片接触，实现电连接。
优选的，基片固定机构2包括设置在空箱体内顶部或侧部层架21，层架21呈水平状态摆放，层架21的中部设置有中间基片固定孔22，中间基片固定孔22的边缘设有环形挡边23，基片固定在环形挡边23上。层架21的上平面两端边缘分别设有一能够水平旋转一定角度的挡片。
实施例一：一种真空镀膜方法，包括以下步骤：
S1)镀前处理，包括清洗基片和预处理，基片具体清洗方法采用超声波清洗；基片具体预处理采用涂底漆预处理；
S2)真空箱体处理，包括真空室清理及基片挂具的清洗，蒸发源安装、调试、层架安装；
S3)抽真空，真空箱体先粗抽至6.6Pa，打开扩散泵的前级维持真空泵，加热扩散泵，待预热足够后，打开高阀，用扩散泵抽至6×10-3.5Pa半底真空度；
S4)加热基片，将基片加热到所需温度；基片加热采用烘烤的方式；
S5)离子轰击，真空度在10Pa～10-1Pa，离子轰击电压300V负高压，离击时间为30min；
S6)预熔，调整电流使靶材预熔，除气1min；
S7)蒸发沉积，根据要求调整蒸发电流，直到所需沉积时间结束；
S8)CVD化学气相沉积，机械手控制旋转360度工作的离子枪，利用离子枪将气态的先驱反应物电解，通过原子、分子间化学反应，使得气态前驱体中的某些成分分解，而在基片上形成薄膜。
优选的，离子枪电解气态的先驱反应物时，离子枪对准基片，使气态的先驱反应物附着在基片的特定位置上，使基片的特定位置形成多层薄膜。
实施例二：一种真空镀膜方法，包括以下步骤：
S1)镀前处理，包括清洗基片和预处理，基片具体清洗采用清洗剂清洗基片具体预处理采用除静电预处理；
S2)真空箱体处理，包括真空室清理及基片挂具的清洗，蒸发源安装、调试、层架安装；
S3)抽真空，真空箱体先粗抽至6.6Pa以上，打开扩散泵的前级维持真空泵，加热扩散泵，待预热足够后，打开高阀，用扩散泵抽至6×10-3.5Pa半底真空度；
S4)加热基片，将基片加热到所需温度；基片加热采用烘烤的方式；
S5)离子轰击，真空度在10Pa～10-1Pa，离子轰击电压1kV负高压，离击时间为5min；
S6)预熔，调整电流使靶材预熔，除气3min；
S7)蒸发沉积，根据要求调整蒸发电流，直到所需沉积时间结束；
S8)CVD化学气相沉积，机械手控制旋转360度工作的离子枪，利用离子枪将气态的先驱反应物电解，通过原子、分子间化学反应，使得气态前驱体中的某些成分分解，而在基片上形成薄膜。
实施例三：一种真空镀膜方法，包括以下步骤：
S1)镀前处理，包括清洗基片和预处理，基片具体清洗方法采用离子轰击清洗；基片具体预处理采用除静电；
S2)真空箱体处理，包括真空室清理及基片挂具的清洗，蒸发源安装、调试、层架安装；
S3)抽真空，真空箱体先粗抽至6.6Pa以上，打开扩散泵的前级维持真空泵，加热扩散泵，待预热足够后，打开高阀，用扩散泵抽至6×10-3.5Pa半底真空度；
S4)加热基片，将基片加热到所需温度；基片加热采用烘烤的方式；
S5)离子轰击，真空度在10Pa～10-1Pa，离子轰击电压800V负高压，离击时间为20min；
S6)预熔，调整电流使靶材预熔，除气2min；
S7)蒸发沉积，根据要求调整蒸发电流，直到所需沉积时间结束；
S8)CVD化学气相沉积，机械手控制旋转360度工作的离子枪，利用离子枪将气态的先驱反应物电解，通过原子、分子间化学反应，使得气态前驱体中的某些成分分解，而在基片上形成薄膜。
优选的，离子枪电解气态的先驱反应物时，离子枪对准基片，使气态的先驱反应物附着在基片的特定位置上，使基片的特定位置形成多层薄膜。
本发明采用了PVC(物理沉积)和CVD(化学气相沉积)相结合的方式，通过CVD(化学气相沉积)的离子枪结构，可以对应基片的特定位置进行定点镀膜的作用，消除基片特定位置只有单层薄膜的缺陷，可以提高基片在特定位置的抗压能力。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和结构的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
Claims (7)
1.一种集CVD和PVD一体的真空镀膜设备，包括真空箱体，其特征在于，所述真空箱体内顶部或侧部设有基片固定机构，在所述真空箱体内充满已经加热后的靶材和由机械手控制旋转360度工作的离子枪，所述靶材以气态的形态沉积在基片表面形成薄膜，所述离子枪包括与所述机械手连接的枪把，所述枪把的端部设有一枪嘴，所述枪嘴内安装有高频线圈，所述枪嘴包括底盖、中间固定套、喷嘴、设置在所述低盖内的底盖金属套、套设在所述中间固定套上的接触片和穿设在所述中间固定套中部的高频线圈固定杆，所述高频线圈固定杆的一端从所述喷嘴穿出，所述高频线圈固定杆的另一端与所述底盖金属套接触，所述底盖、中间固定套、喷嘴相互连接，所述高频线圈位于所述中间固定套与所述喷嘴之间的空间内。
2.根据权利要求1所述的集CVD和PVD一体的真空镀膜设备，其特征在于，所述喷嘴的端部设有通孔，所述高频线圈固定杆的一端从该通孔穿出。
3.根据权利要求2所述的集CVD和PVD一体的真空镀膜设备，其特征在于，所述枪嘴与所述枪把的连接处通过万向头连接，所述枪把的外壳采用能够弯折或缠绕的金属材料制作而成，所述枪把内的电源线与所述底盖金属套电连接。
4.根据权利要求3所述的集CVD和PVD一体的真空镀膜设备，其特征在于，所述机械手的端部设置有供所述枪把连接的固定座，所述固定座的中部设有安装卡槽，所述安装卡槽的侧壁上设有弹性卡片，所述枪把插入所述安装卡槽内时，所述弹性卡片卡紧所述枪把，所述安装卡槽的底部设有金属接触片，所述枪把的底部设有金属接触端子，所述枪把插入所述安装卡槽内时，所述金属接触端子与所述金属接触片接触，实现电连接。
5.根据权利要求1所述的集CVD和PVD一体的真空镀膜设备，其特征在于，所述基片固定机构包括设置在所述空箱体内顶部或侧部层架，所述层架呈水平状态摆放，所述层架的中部设置有中间基片固定孔，所述中间基片固定孔的边缘设有环形挡边，基片固定在所述环形挡边上，层架的上平面两端边缘分别设有一能够水平旋转一定角度的挡片。
6.一种采用权利要求1-5任意一项所述的集CVD和PVD一体的真空镀膜设备来镀膜的真空镀膜方法，包括以下步骤：
S1)镀前处理，包括清洗基片和预处理，基片具体清洗方法有清洗剂清洗、化学溶剂清洗、超声波清洗或离子轰击清洗；基片具体预处理有除静电或涂底漆预处理；
S2)真空箱体处理，包括真空室清理及基片挂具的清洗，蒸发源安装、调试、层架安装；
S3)抽真空，真空箱体先粗抽至6.6Pa以上，打开扩散泵的前级维持真空泵，加热扩散泵，待预热足够后，打开高阀，用扩散泵抽至6×10-3.5Pa半底真空度；
S4)加热基片，将基片加热到所需温度；基片加热采用烘烤的方式；
S5)离子轰击，真空度在10Pa～10-1Pa，离子轰击电压300V～1kV负高压，离击时间为5min～30min；
S6)预熔，调整电流使靶材预熔，除气1min～3min；
S7)蒸发沉积，根据要求调整蒸发电流，直到所需沉积时间结束；
S8)CVD化学气相沉积，机械手控制旋转360度工作的离子枪，利用离子枪将气态的先驱反应物电解，通过原子、分子间化学反应，使得气态前驱体中的某些成分分解，而在基片上形成薄膜。
7.根据权利要求6所述的真空镀膜方法，其特征在于，所述离子枪电解气态的先驱反应物时，所述离子枪对准所述基片，使气态的先驱反应物附着在基片的特定位置上，使基片的特定位置形成多层薄膜。
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