CN109652777A - 一种镀膜设备、镀膜控制装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种镀膜设备、镀膜控制装置和方法，其中镀膜控制装置包括：至少一个挡片，用于接收入射粒子流并产生电流信号，挡片与镀膜窗口对应设置；控制模块，用于根据电流信号和预设目标参数输出对应的补偿信号；传动模块，与挡片连接，用于根据补偿信号调整对应的挡片的位置，以调整挡片对应的镀膜窗口大小，使得挡片对应的镀膜区域的入射粒子流满足预设目标参数；其中，预设目标参数为镀膜区域的入射粒子流的目标数。通过本发明实施例提供的方案，实现了镀膜过程中镀膜窗口挡片位置实时、连续和自动化调整，从而使得靶材在垂直方向上溅射的均匀性，准确性和时效性大大增加。
Description
技术领域
本发明属于薄膜发电技术领域，具体涉及一种镀膜设备、镀膜控制装置和方法。
背景技术
作为目前最先进最有发展前景的薄膜发电技术之一，其具有轻薄的特点，基于玻璃、钢和塑料等材料基底，可制成刚性或柔性的太阳能组件。
物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)真空溅射镀膜设备具有沉积快、膜厚均匀、可大规模连续作业的优点，在太阳能薄膜电池生产工艺中，背电极Mo、上电极TCO或其他一些功能膜层都会优先考虑PVD技术的使用，可以说PVD真空溅射镀膜设备在太阳能薄膜电池生产线上是必不可少的部分。
现有PVD真空溅射镀膜设备在溅射腔室的靶材与玻璃基片之间安装多个距离可调节的镀膜窗口，通过手动的将镀膜窗口挡片的位置调整至一个预设位置，对靶材溅射出的粒子的遮挡效果进行控制，以此来补偿靶材在垂直方向上的溅射不均匀性。由于镀膜窗口位置需要手动调整，误差较大，且每次调整只能在常压条件下进行，效率非常低。
发明内容
为此，本发明提出了一种镀膜设备、镀膜控制装置和方法，以解决镀膜窗口位置需要手动调整，误差较大，且每次调整只能在常压条件下进行，效率非常低的问题。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种镀膜控制装置，包括：至少一个挡片，用于接收入射粒子流并产生电流信号，挡片与镀膜窗口对应设置；控制模块，用于根据电流信号和预设目标参数输出对应的补偿信号；传动模块，与挡片连接，用于根据补偿信号调整对应的挡片的位置，以调整挡片对应的镀膜窗口大小，使得挡片对应的镀膜区域的入射粒子流满足预设目标参数；其中，预设目标参数为镀膜区域的入射粒子流的目标数。
可选地，控制模块包括：补偿信号发生器，用于根据挡片位于当前位置时产生的电流信号，确定挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目；根据挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目和预设目标参数，确定挡片的目标位置；根据挡片的目标位置和挡片的当前位置，生成并输出用以调整挡片位置的补偿信号。
可选地，控制模块包括：信号转换器，用于接收至少一个挡片产生的电流信号，并将电流信号转变为对应的数字信号；相应地，补偿信号发生器用于根据挡片位于当前位置时所对应的数字信号，确定挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目。
可选地，补偿信号发生器包括：第一处理单元，用于根据挡片位于当前位置时产生的电流信号和第一预设关系，确定挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目；其中，第一预设关系用于表征挡片在不同位置下所产生的电流信号与挡片对应的镀膜区域的入射粒子数的数目之间的对应关系；第二处理单元，用于根据预设目标参数和挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目，确定挡片的目标阻挡量；根据挡片的目标阻挡量和第二预设关系，确定挡片的目标位置；其中，第二预设关系用于表征挡片在不同挡片位置的变化与挡片的阻挡量的变化之间的对应关系；补偿单元，用于根据挡片的目标位置和挡片的当前位置，生成并输出用以调整挡片位置的补偿信号。
可选地，传动模块包括：至少一个传动件，与挡片对应一一配合，用于调整挡片的位置；至少一个电机，与传动件对应连接，用于根据补偿信号驱动传动件动作。
可选地，控制模块还包括：信号收发器，用于将补偿信号传输至电机，以控制传动件执行相应的动作。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种镀膜控制方法，包括：获取至少一个挡片所产生的电流信号，电流信号为入射粒子流入射挡片时产生；针对每个挡片，根据挡片产生的电流信号和预设目标参数得到挡片对应的补偿信号；根据补偿信号控制传动模块调整挡片的位置，以调整挡片对应的镀膜窗口大小，使得挡片对应的镀膜区域的入射粒子流满足预设目标参数；其中，预设目标参数为挡片对应的镀膜区域的入射粒子流的目标数。
可选地，根据挡片产生的电流信号和预设目标参数得到挡片对应的补偿信号，包括：根据挡片位于当前位置时产生的电流信号，确定挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目；根据挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目和预设目标参数，确定挡片的目标位置；根据挡片的目标位置和挡片的当前位置，生成并输出用以调整挡片位置的补偿信号。
可选地，根据挡片位于当前位置时产生的电流信号，确定挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目，包括：根据挡片位于当前位置时产生的电流信号和第一预设关系，确定挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目；其中，第一预设关系用于表征挡片在不同位置下所产生的电流信号与挡片对应的镀膜区域的入射粒子数的数目之间的对应关系。
可选地，根据挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目和预设目标参数，确定挡片的目标位置，包括：根据预设目标参数和挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目，确定挡片的目标阻挡量；根据挡片的目标阻挡量和第二预设关系，确定挡片的目标位置；其中，第二预设关系用于表征挡片在不同挡片位置的变化与挡片的阻挡量的变化之间的对应关系。
根据第三方面，本发明实施例提供了一种镀膜设备，包括：如上述任意实施例的镀膜控制装置。
根据第四方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行镀膜控制方法。
本发明实施例提供了一种镀膜设备、镀膜控制装置和方法，通过设置控制模块和传动模块，控制模块根据挡片上接收入射粒子流产生的电流信号和预设目标参数，得到用于调整挡片位置的补偿信号，在该补偿信号的控制下，传动模块调整挡片的位置，实现了镀膜过程中镀膜窗口挡片位置实时、连续和自动化调整，从而使得靶材在垂直方向上溅射的均匀性，准确性和时效性大大增加；同时该方法不需要镀膜窗口破真空，可以大幅降低需手动调整镀膜窗口所需的破真空和恢复真空的时间，减少了工艺调试的难度，增加了灵活性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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示出了本发明实施例中镀膜控制装置示意图；
图2示出了本发明实施例中镀膜控制装置组合示意图；
图3示出了本发明实施例中镀膜控制装置中补偿信号发生器的示意图
图4示出了本发明实施例中镀膜控制方法示意图；
图5示出了本发明实施例电子设备的示意图。
其中附图标记：
1－挡片；2－接收器；3－信号转换器；4－补偿信号发生器；41－第一处理单元；42－第二处理单元；43－补偿单元；5－信号收发器；6－传动模块；7－镀膜窗口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种镀膜控制装置，如图1和图2所示，包括：至少一个挡片1，用于接收入射粒子流并产生电流信号，挡片1与镀膜窗口7对应设置。挡片1在水平方向上可以移动，以此控制对靶材溅射出的粒子的遮挡效果，挡片1为金属挡片，靶材溅射出的部分入射粒子流射入到挡片1上，挡片1接收该位置的入射粒子流，入射粒子流中包括正离子，挡片1接收正离子使得挡片1带电，电流信号的大小与当前入射的入射粒子流的数目相关，入射粒子流的数目越多，电流越大。控制模块，用于根据电流信号和预设目标参数输出对应的补偿信号，预设目标参数为镀膜区域的入射粒子流的目标数。传动模块6，与挡片1连接，用于根据补偿信号调整对应的挡片1的位置，以调整挡片1对应的镀膜窗口7大小，使得挡片1对应的镀膜区域的入射粒子流满足预设目标参数。
通过设置控制模块和传动模块，控制模块根据挡片上接收入射粒子流产生的电流信号和预设目标参数，得到用于调整挡片位置的补偿信号，在该补偿信号的控制下，传动模块调整挡片的位置，实现了镀膜过程中镀膜窗口挡片位置实时、连续和自动化调整，从而使得靶材在垂直方向上溅射的均匀性，准确性和时效性大大增加；同时该方法不需要镀膜窗口破真空，可以大幅降低需手动调整镀膜窗口所需的破真空和恢复真空的时间，减少了工艺调试的难度，增加了灵活性。
在本实施例中，控制模块包括补偿信号发生器4，如图3所示，补偿信号发生器4包括：第一处理单元41，用于根据挡片1位于当前位置时产生的电流信号和第一预设关系，确定挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目；其中，第一预设关系用于表征挡片在不同位置下所产生的电流信号与挡片对应的镀膜区域的入射粒子数的数目之间的对应关系；第二处理单元42，用于根据预设目标参数和挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目，确定挡片的目标阻挡量；根据挡片的目标阻挡量和第二预设关系，确定挡片的目标位置；其中，第二预设关系用于表征挡片在不同挡片位置的变化与挡片的阻挡量的变化之间的对应关系；补偿单元43，用于根据挡片的目标位置和挡片的当前位置，生成并输出用以调整挡片位置的补偿信号。
在本实施例中，镀膜区域的入射粒子流的数目与挡片1的位置间相互关系与计算方法如下：
(1)假设挡片在初始位置时的电流信号大小为Is，此时镀膜区域的入射粒子流的数目为λIs，其中λ为第一预设关系；调整挡片后电流信号增加了Iθ，可认为有ηIθ数量的入射粒子流已被挡住，其中η为第二预设关系，在本实施例中，第一预设关系和第二预设关系均可以通过实验测得。此时镀膜区域的入射粒子流的数目为Iin＝λIs－ηIθ。
(2)通过调整各个镀膜窗口的传动方向，使得各个位置的Iin都相等。以此满足垂直方向上镀膜的均一性。
在本实施例中，控制模块还包括接收器2和信号转换器3。具体地，接收器2设置在挡片1和信号转换器3之间，用于接收挡片1上的电流信号，并将电流信号传递给转换器3，转换器3根据接收到的电流信号，将电流信号转换为对应的数字信号。相应地，补偿信号发生器用于根据挡片1位于当前位置时所对应的数字信号，确定挡片1当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目。
在可选地实施例中，控制模块包括：比较单元，用于将接收到的电流信号的信号值与预设信号值进行比较，预设信号值为挡片1位于预设位置时，挡片1上的电流信号的信号值。预设位置是理论计算预达到的位置。计算单元，用于根据比较结果和第三预设关系得到挡片1对应的补偿信号，第三预设关系用于表征挡片1接收的入射粒子流的数目与挡片1的位置之间的关系。在本实施例中，所称第三预设关系也可以是挡片接收的电流信号的信号值与挡片1的位置之间的关系。
在本实施例中，传动模块6包括：至少一个传动件，与挡片1对应一一配合，用于调整挡片1的位置；至少一个电机，与传动件对应连接，用于根据补偿信号驱动传动件动作。传动件包括齿轮传动件、绳带传动件和链传动件，在本实施例中以齿轮传动件为例进行说明，补偿信号可以表征挡片移动的距离和方向，具体的可以包括齿轮转动方向及转数，齿轮转动的方向，可以是正反两个方向，齿轮的转数，可以是非整数圈，通过齿轮转动带动挡片1在水平方向上移动，以此来调整挡片1的位置。
在本实施例中，控制模块还包括信号收发器5，用于将补偿信号传输至传动模块6中的电机，以控制传动件执行相应的动作。
在本实施例中，信号收发器5还可以用于接收镀膜开始前挡片1的位置信号。挡片1的位置信号是通过传动模块6采集齿轮的位置得到的，齿轮的位置可以表征镀膜开始前挡片1的位置。
本发明实施例还提供了一种镀膜控制方法，如图4所示，包括：
S10.获取至少一个挡片所产生的电流信号，电流信号为入射粒子流入射挡片时产生。具体的实施方式详见上述实施例镀膜控制装置中的描述。
S20.针对每个挡片，根据挡片产生的电流信号和预设目标参数得到挡片对应的补偿信号。在本实施例中，预设目标参数为挡片对应的镀膜区域的入射粒子流的目标数。根据挡片产生的电流信号和预设目标参数得到挡片对应的补偿信号，包括：根据挡片位于当前位置时产生的电流信号和第一预设关系，确定挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目，其中，第一预设关系用于表征挡片在不同位置下所产生的电流信号与挡片对应的镀膜区域的入射粒子数的数目之间的对应关系；根据预设目标参数和挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目，确定挡片的目标阻挡量，根据挡片的目标阻挡量和第二预设关系，确定挡片的目标位置，其中，第二预设关系用于表征挡片在不同挡片位置的变化与挡片的阻挡量的变化之间的对应关系；根据挡片的目标位置和挡片的当前位置，生成并输出用以调整挡片位置的补偿信号。具体的实施方式详见上述实施例镀膜控制装置中的描述。
S30.根据补偿信号控制传动模块调整挡片的位置，以调整挡片对应的镀膜窗口大小，使得挡片对应的镀膜区域的入射粒子流满足预设目标参数。具体的实施方式详见上述实施例镀膜控制装置中的描述。
可选地实施例中，在获取挡片上的电流信号之前包括：获取镀膜开始前挡片的位置信号。
本发明实施例还提供了一种镀膜设备，包括如上述任意实施例的镀膜控制装置。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图5所示，该电子设备包括一个或多个处理器51以及存储器52，图5中以一个处理器51为例。
电子设备还可以包括：输入装置53和输出装置54。
处理器51、存储器52、输入装置53和输出装置54可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
处理器51可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器51还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器52作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的镀膜控制方法对应的程序指令/模块。处理器51通过运行存储在存储器52中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例镀膜控制方法。
存储器52可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据用户终端操作的处理装置的使用所创建的数据等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器52可选包括相对于处理器51远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至图像检测、处理装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置53可接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户终端的处理装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置54可包括显示屏等显示设备。
一个或者多个模块存储在存储器52中，当被一个或者多个处理器51执行时，执行如图3所示的方法。在本实施例中，所称处理器51可以为集成电路，该集成电路可以包括镀膜控制装置中的控制模块；处理器51还可以为主控板，该主控板可以包括离子接收器、信号转换器、补偿信号发生器和信号收发器。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (12)
1.一种镀膜控制装置，其特征在于，包括：
至少一个挡片，用于接收入射粒子流并产生电流信号，所述挡片与镀膜窗口对应设置；
控制模块，用于根据所述电流信号和预设目标参数输出对应的补偿信号；
传动模块，与所述挡片连接，用于根据所述补偿信号调整对应的所述挡片的位置，以调整所述挡片对应的镀膜窗口大小，使得所述挡片对应的镀膜区域的入射粒子流满足所述预设目标参数；
其中，所述预设目标参数为所述镀膜区域的入射粒子流的目标数。
2.根据权利1所述的镀膜控制装置，其特征在于，所述控制模块包括：
补偿信号发生器，用于根据所述挡片位于当前位置时产生的电流信号，确定所述挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目；根据所述挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目和所述预设目标参数，确定所述挡片的目标位置；根据所述挡片的目标位置和所述挡片的当前位置，生成并输出用以调整挡片位置的补偿信号。
3.根据权利2所述的镀膜控制装置，其特征在于，所述控制模块包括：
信号转换器，用于接收所述至少一个挡片产生的电流信号，并将所述电流信号转变为对应的数字信号；
相应地，所述补偿信号发生器用于根据所述挡片位于当前位置时所对应的数字信号，确定所述挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目。
4.根据权利3所述的镀膜控制装置，其特征在于，所述补偿信号发生器包括：
第一处理单元，用于根据所述挡片位于当前位置时产生的电流信号和第一预设关系，确定所述挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目；其中，所述第一预设关系用于表征所述挡片在不同位置下所产生的电流信号与挡片对应的镀膜区域的入射粒子数的数目之间的对应关系；
第二处理单元，用于根据所述预设目标参数和所述挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目，确定所述挡片的目标阻挡量；根据所述挡片的目标阻挡量和第二预设关系，确定所述挡片的目标位置；其中，所述第二预设关系用于表征所述挡片在不同挡片位置的变化与挡片的阻挡量的变化之间的对应关系；
补偿单元，用于根据所述挡片的目标位置和所述挡片的当前位置，生成并输出用以调整挡片位置的补偿信号。
5.根据权利1－4任意一项所述的镀膜控制装置，其特征在于，所述传动模块，包括：
至少一个传动件，与所述挡片对应一一配合，用于调整所述挡片的位置；
至少一个电机，与所述传动件对应连接，用于根据所述补偿信号驱动所述传动件动作。
6.根据权利5所述的镀膜窗口调整装置，其特征在于，所述控制模块还包括：
信号收发器，用于将所述补偿信号传输至所述电机，以控制所述传动件执行相应的动作。
7.一种镀膜控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取至少一个挡片所产生的电流信号，所述电流信号为入射粒子流入射所述挡片时产生；
针对每个挡片，根据所述挡片产生的所述电流信号和预设目标参数得到所述挡片对应的补偿信号；
根据所述补偿信号控制所述传动模块调整所述挡片的位置，以调整所述挡片对应的镀膜窗口大小，使得所述挡片对应的镀膜区域的入射粒子流满足所述预设目标参数；
其中，所述预设目标参数为所述挡片对应的镀膜区域的入射粒子流的目标数。
8.根据权利要求7所述的镀膜控制方法，其特征在于，所述根据所述挡片产生的所述电流信号和预设目标参数得到所述挡片对应的补偿信号，包括：
根据所述挡片位于当前位置时产生的电流信号，确定所述挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目；根据所述挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目和所述预设目标参数，确定所述挡片的目标位置；根据所述挡片的目标位置和所述挡片的当前位置，生成并输出用以调整挡片位置的补偿信号。
9.根据权利要求8所述的镀膜控制方法，其特征在于，所述根据所述挡片位于当前位置时产生的电流信号，确定所述挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目，包括：
根据所述挡片位于当前位置时产生的电流信号和第一预设关系，确定所述挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目；其中，所述第一预设关系用于表征所述挡片在不同位置下所产生的电流信号与挡片对应的镀膜区域的入射粒子数的数目之间的对应关系。
10.根据权利要求8所述的镀膜控制方法，其特征在于，所述根据所述挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目和所述预设目标参数，确定所述挡片的目标位置，包括：
根据所述预设目标参数和所述挡片当前位置下对应的镀膜区域的入射粒子流的数目，确定所述挡片的目标阻挡量；根据所述挡片的目标阻挡量和第二预设关系，确定所述挡片的目标位置；其中，所述第二预设关系用于表征所述挡片在不同挡片位置的变化与挡片的阻挡量的变化之间的对应关系。
11.一种镀膜设备，其特征在于，包括如权利要求1－6任意一项所述的镀膜控制装置。
12.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权利要求7－10任意一项所述的镀膜控制方法。
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