CN108728810A - 一种真空低温磁控溅射镀膜机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于真空镀膜设备技术领域，具体公开真空低温磁控溅射镀膜机，包括底座、真空镀膜室、工件架组件，还包括旋转传动系统，所述旋转传动系统驱动工件架组件转动，还包括镀层厚度在线测量装置、旋转水冷输入装置，所述镀层厚度在线测量装置包括安装在其中一工件夹具上的晶振仪和用于传输晶振仪模拟信号的信号传输装置，所述晶振仪与信号传输装置电连接；所述旋转水冷输入装置与晶振仪、及用于安装晶振仪的工件夹具之间分别通过进水管和出水管连接以形成进水回路和排水回路。该真空低温磁控镀膜机兼顾较好地降温效果的同时，能实时在线监测膜层的厚度，确保膜层厚度监测的准确性，此外，镀膜效果好，可镀膜的基材材料适用范围广，镀膜机使用寿命长。

Description

一种真空低温磁控溅射镀膜机
技术领域
本发明涉及真空镀膜设备技术领域，特别涉及一种真空低温磁控溅射镀膜机。
背景技术
真空磁控溅射镀膜方式作为真空镀膜领域一种重要的方式，具有非常广泛的应用范围，镀膜基材包括金属、玻璃、陶瓷、塑料薄膜等，根据工艺条件，可制备多种薄膜，例如：光学薄膜、装饰薄膜、保护膜、电磁屏蔽薄膜等功能性薄膜。
目前的真空磁控溅射镀膜工艺，由于工艺需求，特别是光学薄膜的膜系设计要求，镀膜的层数可能达到上百层，厚度达到微米级别，这就要求需要较长的镀膜时间，而针对非金属氧化物靶材的溅射，需要较高的溅射功率，这也导致长时间镀膜在真空室内部产生较多的热量，引起真空室内部的温度急剧升高。真空磁控溅射中薄膜厚度的精确控制通常采用晶振仪进行在线监测，为了保证厚度测量的准确性，要求晶振仪能够测量实际工件表面的厚度，而工件公转自转设计有限制了晶振仪的使用。镀膜过程中的高温也会使得塑料等耐温性差的基材材料发生变形，此外高温也会导致真空室内的气压发生变化，导致镀膜工艺不稳定，影响最终的镀膜效果。
为了解决上述工艺的问题，一些真空镀膜厂家通过前间歇镀膜的方式，镀完一段时间后，关闭电源进行降温，但是真空条件下温度的热传导和辐射效果不明显，不能起到很好的降温效果。再有就是对靶材和腔室进行循环水冷却，同样由于镀膜工件与冷却部位有一定的距离，不能起到明显的降温效果。这也限制了真空镀膜设备的长时间大功率的连续使用，限制了镀膜基材材料的范围。
因此研发一种能够针对公转加自转工件架上的工件镀膜冷却和晶振旋转使用的真空低温磁控溅射镀膜机构迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，具体公开一种真空低温磁控溅射镀膜机，该真空低温磁控溅射镀膜机兼顾较好地降温效果的同时，能实时在线监测膜层的厚度，确保膜层厚度监测的准确性，此外，镀膜效果好，可镀膜的基材材料适用范围广，镀膜机使用寿命长。
为了达到上述技术目的，本发明是按以下技术方案实现的：
本发明所述的一种真空低温磁控溅射镀膜机，包括底座、固定在底座上的真空镀膜室，所述真空镀膜室内设有工件架组件，还包括旋转传动系统，所述旋转传动系统驱动工件架组件转动，所述工件架组件包括上支撑架、上支撑盘、下支撑架和下支撑盘，以及若干工件夹具；还包括镀层厚度在线测量装置、旋转水冷输入装置，所述镀层厚度在线测量装置包括安装在其中一工件夹具上的晶振仪和用于传输晶振仪模拟信号的信号传输装置，所述晶振仪与信号传输装置电连接；所述旋转水冷输入装置上设有进水口和出水口，所述旋转水冷输入装置与晶振仪、及用于安装晶振仪的工件夹具之间分别通过进水管和出水管连接以形成进水回路和排水回路。
作为上述技术的进一步改进，所述信号传输装置为旋转导电滑环，所述旋转导电滑环安装在上支撑架的内部，所述旋转导电滑环与晶振仪之间通过BNC同轴电缆电连接。
作为上述技术的更进一步改进，所述旋转水冷输入装置安装在下支撑架内部。
作为上述技术的更进一步改进，所述上支撑架和下支撑架之间连接有保护管。
作为上述技术的更进一步改进，所述旋转传动系统包括驱动电机和与驱动电机输出轴连接的驱动齿轮，所述下支撑板的边缘侧边设有啮合齿，所述驱动齿轮与下支撑盘上的啮合齿对应啮合。
在本发明中，所述驱动电机固定在真空镀膜室的外部底部位置，所述驱动齿轮置于真空镀膜室的内部底部位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明所述的真空磁控镀膜机，其由于设置有直接对晶振仪、工件夹具及工件均能进行直接的近距离的水冷降温，降温快，降温效果好，能有效提高磁控溅射机的长时间稳定运行，提高使用效率，实现批量化生产，增加经济效益；
(2)本发明所述的真空磁控镀膜机，通过实时水冷的镀层厚度在线测量装置，能准确的检测镀层厚度；
(3)本发明所述的真空磁控镀膜机，其结构设计简单，操作方便安全，可以在不同材料的基材表面进行高效率的薄膜溅射，具有较广的基材材料适用性，拓宽了真空磁控溅射镀膜设备的应用领域。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明做详细的说明：
图1是本发明所述的真空低温磁控溅射镀膜机结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所述的一种真空低温磁控溅射镀膜机，包括底座1、固定在底座1上的真空镀膜室2，所述真空镀膜室3内设有工件架组件3，还包括旋转传动系统4，所述旋转传动系统4驱动工件架组件3转动，所述工件架组件3包括上支撑架31、上支撑盘32、下支撑架33和下支撑盘34，以及若干工件夹具35；此外，还包括镀层厚度在线测量装置5、旋转水冷输入装置6，所述镀层厚度在线测量装置5包括安装在其中一工件夹具上的晶振仪51和用于传输晶振仪模拟信号的信号传输装置52，所述晶振仪51与信号传输装置52通过BNC同轴电缆53电连接；所述旋转水冷输入装置6上设有进水口61和出水口62，所述旋转水冷输入装置6与晶振仪51、及用于安装晶振仪51的工件夹具35之间分别通过进水管7和出水管8连接以形成进水回路和排水回路。
在本发明中，所述信号传输装置52为旋转导电滑环，所述旋转导电滑环安装在上支撑架31的内部，所述旋转导电滑环与晶振仪35之间通过BNC同轴电缆53电连接。
此外，所述旋转水冷输入装置6安装在下支撑架33内部位置，所述上支撑架31和下支撑架33之间连接有保护管9，所述进水管7和BNC同轴电缆53的一部分可置于该保护管9内。
所述旋转传动系统4包括驱动电机41和与驱动电机41的输出轴连接的驱动齿轮42，所述下支撑盘34的边缘侧边设有啮合齿341，所述驱动齿轮42与下支撑盘34上的啮合齿341对应啮合。
由图1可知，所述驱动电机41固定在真空镀膜室2的外部底部位置，所述驱动齿轮42置于真空镀膜室的内部底部位置。
本发明并不局限于上述实施方式，凡是对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意味着包含这些改动和变型。

Claims (6)

1.一种真空低温磁控溅射镀膜机，包括底座、固定在底座上的真空镀膜室，所述真空镀膜室内设有工件架组件，还包括旋转传动系统，所述旋转传动系统驱动工件架组件转动，其特征在于：所述工件架组件包括上支撑架、上支撑盘、下支撑架和下支撑盘，以及若干工件夹具；还包括镀层厚度在线测量装置、旋转水冷输入装置，所述镀层厚度在线测量装置包括安装在其中一工件夹具上的晶振仪和用于传输晶振仪模拟信号的信号传输装置，所述晶振仪与信号传输装置电连接；所述旋转水冷输入装置上设有进水口和出水口，所述旋转水冷输入装置与晶振仪、及用于安装晶振仪的工件夹具之间分别通过进水管和出水管连接以形成进水回路和排水回路。
2.根据权利要求1所述的真空低温磁控溅射镀膜机，其特征在于：所述信号传输装置为旋转导电滑环，所述旋转导电滑环安装在上支撑架的内部，所述旋转导电滑环与晶振仪之间通过BNC同轴电缆电连接。
3.根据权利要求1或2所述的真空低温磁控溅射镀膜机，其特征在于：所述旋转水冷输入装置安装在下支撑架内部。
4.根据权利要求3所述的真空低温磁控溅射镀膜机，其特征在于：所述上支撑架和下支撑架之间连接有保护管。
5.根据权利要求1所述的真空低温磁控溅射镀膜机，其特征在于：所述旋转传动系统包括驱动电机和与驱动电机输出轴连接的驱动齿轮，所述下支撑板的边缘侧边设有啮合齿，所述驱动齿轮与下支撑盘上的啮合齿对应啮合。
6.根据权利要求5所述的真空低温磁控溅射镀膜机，其特征在于：所述驱动电机固定在真空镀膜室的外部底部位置，所述驱动齿轮置于真空镀膜室的内部底部位置。
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