CN109594051A - 一种应用于电阻法真空蒸镀铝厚膜设备的专用夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明属于微纳制造技术领域，提供了一种应用于电阻法真空蒸镀铝厚膜设备的专用夹具。该专用夹具为左右对称结构，包括左夹具、左电极、第一钨丝盖板、第一钨丝、第二钨丝、铝环、第二钨丝盖板、右电极和右夹具。使用蒸发源铝环的用量是改造前用量约2.5倍，蒸发源铝环用量增加后，单次蒸镀的极限厚度由几百纳米尺度级别增加至微米尺度级别，通过增加蒸发源铝环的用量可显著改善镀膜的极限厚度。使用改造后夹具及钨丝蒸镀铝膜时，当样品与蒸发源之间距离加长，两者之间夹角为71.4°，此时单次可蒸镀铝膜极限厚度为微米尺度级别，本夹具达到蒸镀铝厚膜的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于电阻法真空蒸镀铝厚膜设备的专用夹具，用于金属铝厚膜的真空蒸镀沉积，属于微纳制造技术领域。
背景技术
真空蒸镀铝膜是基于物理气相沉积原理的薄膜制作方法，指在真空腔室中，把所要蒸发的金属加热到较高的温度，使其原子获得足够高的能量，脱离金属材料表面的束缚，蒸发转移到衬底表面并形成薄膜的过程。真空蒸镀具有设备简单、操作容易、成膜速率快等优点。其中电阻加热蒸发是利用夹具将加热源钨丝固定在两电极间，并将高纯铝环作为蒸发源悬挂在钨丝表面，对钨丝施加电流产生焦耳热，使悬挂在其上的铝环蒸发，在样品表面凝结后形成铝薄膜。电阻加热方法操作简单、蒸发速率较快，但对加热源要求较高，如加热源需具有较高熔点、较低的饱和蒸汽压、高化学稳定性等。原有夹具存在的问题是蒸镀铝膜较薄，真空蒸镀铝膜一次所作的薄膜厚度通常是几百纳米尺度级别问题。而随着MEMS技术的推广应用，在半导体器件场合，需要大量厚度在微米尺度级别的薄膜。如金属引线键和，由于金属铝膜具有良好的电学性能，一般作为电极使用，在引线键键合时，为避免键和过程中探针破坏电极结构，要求铝膜厚度较厚,如果多次蒸镀，会带来薄膜结合力差等问题，所以迫切需要改进蒸镀设备，使其具备蒸发厚膜的能力。
发明内容
本发明提供一种应用于电阻法真空蒸镀铝厚膜设备的专用夹具。是解决普通蒸镀设备蒸镀铝膜的极限厚度比较低，只有几百纳米尺度级别的问题，本发明提出针对固定蒸镀铝膜用钨丝夹具的设计，用来加长钨丝，在不改变腔室大小情况下，增加蒸发源铝环悬挂量，从而提高单次蒸镀厚度，实现微米尺度级别薄膜的制作，达到真空蒸镀铝厚膜的目的。本夹具用于在钨丝上悬挂蒸发源铝环，固定钨丝的专用夹具，在进行电阻加热蒸镀铝时，用夹具将加热源钨丝固定在两电极上，并将蒸发源高纯铝环悬挂在钨丝表面，对加热源施加电流产生焦耳热，使悬挂在加热源钨丝上的铝环蒸发，在样品表面凝结后形成薄膜。
本发明的技术方案：
一种应用于电阻法真空蒸镀铝厚膜设备的专用夹具，该专用夹具为左右对称结构，包括左夹具1、左电极3、第一钨丝盖板6、第一钨丝7、第二钨丝8、铝丝9、第二钨丝盖板10、右电极12和右夹具14；
所述的左夹具1和右夹具14分别与第一螺栓2和第六螺栓15配合，对应夹持左电极3和右电极12；左夹具1和右夹具14结构相同，分为固定电极端和固定钨丝端；
所述的第一钨丝7和第二钨丝8水平固定在左夹具1和右夹具14之间，分别通过第一钨丝盖板6、第二钨丝盖板10、左夹具1和右夹具14的固定钨丝端及螺栓配合进行固定；第一钨丝7和第二钨丝8的每个螺旋上面悬挂一组蒸镀用的铝环9。
受腔室大小的影响，原相邻电极的间距为较小，这就限制两夹具间的距离，同时也限制钨丝长度，且受夹具宽度影响，每组夹具之间最多可放置两根钨丝。将钨丝上挂满蒸发源铝环，每组电极每次可蒸镀铝膜的极限厚度是几百纳米尺度级别，四组电极共可蒸镀极限厚度也是几百纳米尺度级别。每组蒸发源均与样品倾斜角度较大，对样品进行旋转蒸镀时，图形会出现变形，而在非旋转蒸镀时，膜的均匀性较差。为实现高均匀的面蒸镀，本文采用螺旋状钨丝进行铝膜的蒸镀。我们将电极夹具间距加大，使用钨丝长度加长。这样，理论上使用任意一对电极即可实现厚膜的蒸镀。为适应改造后的新夹具，将蒸发源钨丝的结构进行优化。原钨丝是由3根Φ1mm的钨丝缠绕成6个孔径8mm的螺旋组成，将钨丝上挂满蒸发源铝环，保证蒸镀时使用电流在100A以内，经改造后，使用的钨丝仍由3根Φ1mm的钨丝缠绕而成，钨丝加长，由14个孔径10mm的螺旋缠绕而成。此时，将钨丝上挂满铝环，需要消耗铝环数量增多，单次蒸镀铝薄膜的极限厚度达到微米尺度级别，通过增加蒸发源铝环的用量可显著改善蒸镀铝膜的极限厚度。
本发明的有益效果：实验结果表明：经改造后，使用蒸发源铝环的质量是改造前用量约2.5倍，蒸发源铝环用量增加后，单次蒸镀的极限厚度由几百纳米尺度级别增加至微米尺度级别，通过增加蒸发源铝环的用量，可显著改善镀膜的极限厚度。使用改造后夹具及钨丝蒸镀铝膜时，当样品与蒸发源之间距离加长，两者之间夹角为71.4°，此时单次可蒸镀铝膜极限厚度为微米尺度级别，本夹具达到蒸镀铝厚膜的目的。
附图说明
图1为本发明的夹具的整体结构示意图。
图2为本发明的左夹具。
图3为本发明的右夹具。
图4为本发明的固定钨丝盖板。
图5为本发明的夹具电极。
图6为本发明的夹具钨丝。
图中：1左夹具；2第一螺栓；3左电极；4第一钨丝盖板；4第二螺栓；5第三螺栓；6第一钨丝盖板；7第一钨丝；8第二钨丝；9铝环；10第二钨丝盖板；11第四螺栓；12右电极；13第五螺栓；14右夹具；15第六螺栓。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
一种应用于电阻法真空蒸镀铝厚膜设备的专用夹具，该专用夹具为左右对称结构，包括左夹具1、左电极3、第一钨丝盖板6、第一钨丝7、第二钨丝8、铝环9、第二钨丝盖板10、右电极13和右夹具14；
所述的左夹具1和右夹具14分别与第一螺栓2和第六螺栓15配合，对应夹持左电极3和右电极12；左夹具1和右夹具14结构相同，分为固定电极端和固定钨丝端；
所述的第一钨丝7和第二钨丝8水平固定在左夹具1和右夹具14之间，分别通过第一钨丝盖板4、第二钨丝盖板10、左夹具1和右夹具14的固定钨丝端及螺栓配合进行固定；第一钨丝7和第二钨丝8的每个螺旋上面悬挂一组蒸镀用的铝环9。
整体机构在一个真空腔室里面，用机械泵，分子泵抽真空，当腔室内达到要求的真空值，开始对左电极3和右电极13加电流，达到要求功率和电流。挂在第一钨丝7和第二钨丝8每个螺旋上面的铝环，都开始融化了，形成铝蒸汽，在样品表面凝结后形成薄膜，达到蒸镀厚铝膜的目的。
以上方案提供一种应用于电阻法真空蒸镀铝厚膜设备的专用夹具，设计一种专用夹具，达到蒸发厚铝膜的目的。
Claims (1)
1.一种应用于电阻法真空蒸镀铝厚膜设备的专用夹具，其特征在于，该专用夹具为左右对称结构，包括左夹具(1)、左电极(3)、第一钨丝盖板(4)、第一钨丝(7)、第二钨丝(8)、铝环(9)、第二钨丝盖板(11)、右电极(13)和右夹具(14)；
所述的左夹具(1)和右夹具(14)分别与第一螺栓(2)和第六螺栓(15)配合，对应夹持左电极(3)和右电极(13)；左夹具(1)和右夹具(14)结构相同，分为固定电极端和固定钨丝端；
所述的第一钨丝(7)和第二钨丝(8)水平固定在左夹具(1)和右夹具(14)之间，分别通过第一钨丝盖板(4)、第二钨丝盖板(11)、左夹具(1)和右夹具(14)的固定钨丝端及螺栓配合进行固定；第一钨丝(7)和第二钨丝(8)的每个螺旋上面悬挂一组蒸镀用的铝环(9)。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB571437A (en) * | 1942-07-15 | 1945-08-24 | Barr & Stroud Ltd | Improvements in or connected with the manufacture of metallic-coated light filters, partially translucent windows, and like metallic-coated parts |
| CN203768446U (zh) * | 2014-02-24 | 2014-08-13 | 市光法雷奥（佛山）汽车照明系统有限公司 | 用于反光镜镀铝的蒸发源装置 |
| CN204529961U (zh) * | 2015-04-03 | 2015-08-05 | 盱眙新远光学科技有限公司 | 一种镀膜装置 |
| CN106191786A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-12-07 | 武汉博莱瑞汽车饰件有限公司 | 钨丝加热子 |
| CN206680567U (zh) * | 2017-04-25 | 2017-11-28 | 上海鸿恩涂装有限公司 | 镀铝机 |
| CN209584364U (zh) * | 2019-01-21 | 2019-11-05 | 大连理工大学 | 一种应用于电阻法真空蒸镀铝厚膜设备的专用夹具 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB571437A (en) * | 1942-07-15 | 1945-08-24 | Barr & Stroud Ltd | Improvements in or connected with the manufacture of metallic-coated light filters, partially translucent windows, and like metallic-coated parts |
| CN203768446U (zh) * | 2014-02-24 | 2014-08-13 | 市光法雷奥（佛山）汽车照明系统有限公司 | 用于反光镜镀铝的蒸发源装置 |
| CN204529961U (zh) * | 2015-04-03 | 2015-08-05 | 盱眙新远光学科技有限公司 | 一种镀膜装置 |
| CN106191786A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-12-07 | 武汉博莱瑞汽车饰件有限公司 | 钨丝加热子 |
| CN206680567U (zh) * | 2017-04-25 | 2017-11-28 | 上海鸿恩涂装有限公司 | 镀铝机 |
| CN209584364U (zh) * | 2019-01-21 | 2019-11-05 | 大连理工大学 | 一种应用于电阻法真空蒸镀铝厚膜设备的专用夹具 |
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