CN109750261A - 一种基于多个回转滚筒的真空镀膜装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于多个回转滚筒的真空镀膜装置,其包括真空腔体、回转滚筒、工艺组件、叶片式拨料装置及转动组件。采用回转滚筒上网孔设计,能够更好的提高物料的沉积速率和沉积均匀性,多筒式加工单炉零件的加工数量也大有提升,多个工艺组件沿真空腔体的周向放置可同时工作,提高了生产效率,而且加工出来的工件膜层均匀性也更好,考虑到加工时大批量物料会堆积在一起的情况,将回转滚筒的中部加入叶片式拨料装置,使其与滚筒成反转,达到物料扫平及随机翻转更利于加工的特点。本发明装置能够更好的实现物料的加工均匀性,解决了物料堆积在一起引起遮挡沉积不均匀的问题。
Description
技术领域
本发明属于真空镀膜技术领域,涉及一种基于多个回转滚筒的真空镀膜装置。
背景技术
在微电子行业和光伏行业技术日益发展的今天,真空镀膜技术在上述行业发展中起到了不可或缺的作用,同时器件的复杂化和膜层多样化的要求,也对真空镀膜设备的结构和功能提出了更高的要求,在满足工艺流程的要求之外,也需要能够实现连续化的工业化生产。
滚筒式真空镀膜装置主要应用于球形、块形、柱形及其他易于实现滚镀的工件(如拉链头、纽扣、电阻等)的真空镀膜。目前,常用的滚筒式真空镀膜装置多为单筒结构,且为了实现带动物料的沉积涂层的均匀性,大多采用反转炒锅式操作,利用滚筒上焊接的波形条实现物料的翻转,同时其工艺组件主要是通过中心放置,最多放置2个工艺组件进行镀膜。另外,由于受蒸发镀球形向上散射的限制,在滚筒镀膜中不能实现蒸发镀膜,极大的降低了沉积速度。单筒式物料放置受形状及运动方式的限制,只能放置1/3的区域,同时物料的厚度较薄,故而单筒式真空镀膜装置的物料一次产能很低,影响镀膜产品质量。
因此,如何解决上述问题,是本领域技术人员着重要研究的内容。
发明内容
为克服上述现有技术中的不足,本发明目的在于提供一种基于多个回转滚筒的真空镀膜装置。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种基于多个回转滚筒的真空镀膜装置,包括真空腔体、回转滚筒、工艺组件、叶片式拨料装置及转动组件;所述真空腔体为空心圆筒形密封壳体;所述回转滚筒是由网筛卷制而成的圆筒状结构,且所述回转滚筒为至少三个,这至少三个的回转滚筒置于所述真空腔体的中心,且这至少三个回转滚筒之间采用行星齿轮转动;所述工艺组件包括阳极层离子源、潘宁离子源、磁控溅射阴极、电阻式蒸发组件、电弧离子镀组件及高能等离子体刻蚀清洗系统;所述工艺组件为多组,这多组工艺组件沿所述真空腔体圆周的周向放置;所述叶片式拨料装置为复数个,每个所述叶片式拨料装置对应所述回转滚筒设置,且置于所述回转滚筒的中心,并均分所述回转滚筒的内腔空间;所述转动组件包括主传动齿轮、回转齿轮、拨料齿轮、反转定齿盘及回转定齿盘,其中所述主传动齿轮带动所述拨料齿轮和所述回转齿轮实现公转,公转过程中回转齿轮与回转定齿盘啮合,实现所述回转滚筒的回转,公转过程中拨料齿轮与反转定齿盘啮合,实现所述叶片式拨料装置的反转,同时利用行星齿轮传动的传动比不同设计回转齿轮和拨料齿轮的转速差,转速差比例为1:2-1:5。
上述方案中,有关内容解释如下:
1、上述方案中,所述回转滚筒用网筛的网孔直径为0.1-10mm。网孔式设计可实现工艺组件工作过程中沉积材料,可通过网孔沉积至待镀物料。
2、上述方案中,所述叶片式拨料装置为Y型结构的叶片,这所述Y型结构的叶片将所述回转滚筒的内腔空间三等分;且利用行星齿轮的差速和正反转设计与所述回转滚筒实现不同速转动及反向转动。
3、上述方案中,所述工艺组件可实现待镀物料表面辉光清洗,以及利用PVD沉积技术(电阻式蒸发镀、磁控溅射阴极镀、电弧离子镀)在表面沉积获得涂层。工艺组件采用沿真空腔体圆周的周向放置,可实现多个工艺组件同时工作,提高生产效率。
4、上述方案中,所述叶片式拨料装置与所述回转滚筒同轴设置。利用行星齿轮的差速和正反转设计使得叶片式拨料装置与回转滚筒实现不同速转动及反向转动,从而实现回转滚筒内待镀物料的摊平及随机性转动,实现带动物料的均匀性沉积涂层。
5、上述方案中,还包括支撑杆,所述支撑杆为多个,这多个所述支撑杆交叉固定,每个所述支撑杆的端部与所述回转滚筒的滚筒盖固定连接。
6、上述方案中,所述真空腔体上设有舱门,所述舱门上设有观察窗口。
7、上述方案中,还包括传动组件;所述传动组件包括主动轴;所述主传动齿轮设置在所述主动轴上;所述真空腔体内还设有支撑板,所述支撑板上以至少三个的所述回转滚筒的中心开孔,穿入支撑轴,所述支撑轴与所述主动轴传动连接;所述回转齿轮、拨料齿轮、反转定齿盘及回转定齿盘均安装在所述支撑轴上,使得所述回转齿轮、拨料齿轮相对于支撑轴和所述回转齿轮、拨料齿轮相对于反转定齿盘及回转定齿盘能够相对运动;此时,所述主动轴传动动力驱使支撑轴转动,一侧所述回转齿轮与所述回转定齿盘啮合旋转,所述回转定齿盘不转,所述回转齿轮自转,即所述回转齿轮带动所述回转滚筒转动;另一侧将所述反转定齿盘安装在所述真空腔体外部与所述腔体壁面紧贴,所述拨料齿轮与所述回转滚筒同轴设置,即实现反转定齿盘不转,带动所述拨料齿轮转动,从而所述拨料齿轮带动所述叶片式拨料装置转动。
8、上述方案中,所述支撑轴用于支撑回转滚筒,所述回转滚筒的端面上还设有回转滚筒盖,且所述回转滚筒盖可自由转动。在回转滚筒端面盖上回转滚筒盖,使物料不能通过震动而掉落,回转滚筒盖起到进出料口和支撑滚筒作用,它能实现自由转动,支撑杆与支撑轴用紧固件联接方便加工后的物料出炉时的拆卸。
9、上述方案中,所述主动轴与所述真空腔体的内界外界均有接触,真空腔体本身需要较好的高真空,可将主动轴与真空腔体之间通过磁流体密封方式将腔体与外界做到更好的密封效果。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有的有益效果是:
本发明在真空腔体内采用多个回转滚筒卧式加工,通过多个(大于3个)真空阴极同时加工时,可以很大程度的提升零件在滚镀时的加工效率与膜层的均匀性。采用回转滚筒上网孔设计,能够更好的提高物料的沉积速率和沉积均匀性,多筒式加工单炉零件的加工数量也大有提升,多个工艺组件沿真空腔体的周向放置可同时工作,提高了生产效率,而且加工出来的工件膜层均匀性也更好,考虑到加工时大批量物料会堆积在一起的情况,将回转滚筒的中部加入叶片式拨料装置,使其与滚筒成反转,达到物料扫平及随机翻转更利于加工的特点。本发明装置能够更好的实现物料的加工均匀性,解决了物料堆积在一起引起遮挡沉积不均匀的问题。基于此,本发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的剖面结构示意图;
图3是本发明的内部结构示意图一;
图4是本发明的内部结构示意图二。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例结合附图说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例:
如图1至图4所示,一种基于多个回转滚筒的真空镀膜装置,包括真空腔体1、回转滚筒2、工艺组件3、叶片式拨料装置4及转动组件;所述真空腔体1为空心圆筒形密封壳体;所述回转滚筒2是由网筛卷制而成的圆筒状结构,且所述回转滚筒2为四个,这四个的回转滚筒2置于所述真空腔体1的中心,且这四个回转滚筒2之间采用行星齿轮转动;所述工艺组件3包括阳极层离子源、潘宁离子源、磁控溅射阴极、电阻式蒸发组件、电弧离子镀组件及高能等离子体刻蚀清洗系统(以上图中未详细示出);所述工艺组件3为四组,这四组工艺组件3沿所述真空腔体1圆周的周向放置;所述叶片式拨料装置4为四个,每个所述叶片式拨料装4置对应每个所述回转滚筒2设置,且置于所述回转滚筒2的中心,并均分所述回转滚筒2的内腔空间;所述转动组件包括主传动齿轮5、回转齿轮6、拨料齿轮7、反转定齿盘8及回转定齿盘9,其中所述主传动齿轮5带动所述拨料齿轮7和所述回转齿轮6实现公转,公转过程中回转齿轮6与回转定齿盘9啮合,实现所述回转滚筒2的回转,公转过程中拨料齿轮7与反转定齿盘8啮合,实现所述叶片式拨料装置4的反转,同时利用行星齿轮传动的传动比不同设计回转齿轮6和拨料齿轮7的转速差,转速差比例为1:2-1:5。
所述回转滚筒2用网筛的网孔21直径为0.1-10mm。网孔式设计可实现工艺组件3工作过程中沉积材料,可通过网孔21沉积至待镀物料。
所述叶片式拨料装置4为Y型结构的叶片,这所述Y型结构的叶片将所述回转滚筒2的内腔空间三等分;且利用行星齿轮的差速和正反转设计与所述回转滚筒2实现不同速转动及反向转动。
所述工艺组件3可实现待镀物料表面辉光清洗,以及利用PVD沉积技术(电阻式蒸发镀、磁控溅射阴极镀、电弧离子镀)在表面沉积获得涂层。工艺组件3采用沿真空腔体圆周的周向放置,可实现多个工艺组件3同时工作,提高生产效率。
所述叶片式拨料装置4与所述回转滚筒2同轴设置。利用行星齿轮的差速和正反转设计使得叶片式拨料装置4与回转滚筒2实现不同速转动及反向转动,从而实现回转滚筒2内待镀物料的摊平及随机性转动,实现带动物料的均匀性沉积涂层。
还包括支撑杆10,所述支撑杆10为多个,这多个所述支撑杆10交叉固定,每个所述支撑杆10的端部与所述回转滚筒2的滚筒盖22固定连接。
所述真空腔体1上设有舱门11,所述舱门11上设有观察窗口12。
还包括传动组件;所述传动组件包括主动轴13;所述主传动齿轮5设置在所述主动轴13上;所述真空腔体1内还设有支撑板14,所述支撑板14上以至少三个的所述回转滚筒2的中心开孔,穿入支撑轴15,所述支撑轴15与所述主动轴13传动连接;所述回转齿轮6、拨料齿轮7、反转定齿盘8及回转定齿盘9均安装在所述支撑轴15上,使得所述回转齿轮6、拨料齿轮7相对于支撑轴15和所述回转齿轮6、拨料齿轮7相对于反转定齿盘8及回转定齿盘9能够相对运动;此时,所述主动轴13传动动力驱使支撑轴15转动,一侧所述回转齿轮6与所述回转定齿盘9啮合旋转,所述回转定齿盘9不转,所述回转齿轮6自转,即所述回转齿轮6带动所述回转滚筒2转动;另一侧将所述反转定齿盘8安装在所述真空腔体1外部与所述腔体壁面紧贴,所述拨料齿轮7与所述回转滚筒2同轴设置,即实现反转定齿盘8不转,带动所述拨料齿轮7转动,从而所述拨料齿轮7带动所述叶片式拨料装置4转动。
所述支撑轴15用于支撑回转滚筒2,所述回转滚筒2的端面上还设有回转滚筒盖22,且所述回转滚筒盖22可自由转动。在回转滚筒2端面盖上回转滚筒盖22,使物料不能通过震动而掉落,回转滚筒盖22起到进出料口和支撑滚筒作用,它能实现自由转动,支撑杆10与支撑轴15用紧固件联接方便加工后的物料出炉时的拆卸。
所述主动轴13与所述真空腔体2的内界外界均有接触,真空腔体2本身需要较好的高真空,可将主动轴13与真空腔体2之间通过磁流体密封方式将腔体与外界做到更好的密封效果。
本发明在真空腔体内采用多个回转滚筒卧式加工,通过多个(大于3个)真空阴极同时加工时,可以很大程度的提升零件在滚镀时的加工效率与膜层的均匀性。采用回转滚筒上网孔设计,能够更好的提高物料的沉积速率和沉积均匀性,多筒式加工单炉零件的加工数量也大有提升,多个工艺组件沿真空腔体的周向放置可同时工作,提高了生产效率,而且加工出来的工件膜层均匀性也更好,考虑到加工时大批量物料会堆积在一起的情况,将回转滚筒的中部加入叶片式拨料装置,使其与滚筒成反转,达到物料扫平及随机翻转更利于加工的特点。本发明装置能够更好的实现物料的加工均匀性,解决了物料堆积在一起引起遮挡沉积不均匀的问题。基于此,本发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种基于多个回转滚筒的真空镀膜装置,其特征在于:包括真空腔体、回转滚筒、工艺组件、叶片式拨料装置及转动组件;所述真空腔体为空心圆筒形密封壳体;所述回转滚筒是由网筛卷制而成的圆筒状结构,且所述回转滚筒为至少三个,这至少三个的回转滚筒置于所述真空腔体的中心,且这至少三个回转滚筒之间采用行星齿轮转动;所述工艺组件包括阳极层离子源、潘宁离子源、磁控溅射阴极、电阻式蒸发组件、电弧离子镀组件及高能等离子体刻蚀清洗系统;所述工艺组件为多组,这多组工艺组件沿所述真空腔体圆周的周向放置;所述叶片式拨料装置为复数个,每个所述叶片式拨料装置对应所述回转滚筒设置,且置于所述回转滚筒的中心,并均分所述回转滚筒的内腔空间;所述转动组件包括主传动齿轮、回转齿轮、拨料齿轮、反转定齿盘及回转定齿盘,其中所述主传动齿轮带动所述拨料齿轮和所述回转齿轮实现公转,公转过程中回转齿轮与回转定齿盘啮合,实现所述回转滚筒的回转,公转过程中拨料齿轮与反转定齿盘啮合,实现所述叶片式拨料装置的反转,同时利用行星齿轮传动的传动比不同设计回转齿轮和拨料齿轮的转速差,转速差比例为1:2-1:5。
2.根据权利要求1所述的基于多个回转滚筒的真空镀膜装置,其特征在于:所述回转滚筒用网筛的网孔直径为0.1-10mm。
3.根据权利要求1所述的基于多个回转滚筒的真空镀膜装置,其特征在于:所述叶片式拨料装置为Y型结构的叶片,这所述Y型结构的叶片将所述回转滚筒的内腔空间三等分;且利用行星齿轮的差速和正反转设计与所述回转滚筒实现不同速转动及反向转动。
4.根据权利要求1所述的基于多个回转滚筒的真空镀膜装置,其特征在于:所述叶片式拨料装置与所述回转滚筒同轴设置。
5.根据权利要求1所述的基于多个回转滚筒的真空镀膜装置,其特征在于:还包括支撑杆,所述支撑杆为多个,这多个所述支撑杆交叉固定,每个所述支撑杆的端部与所述回转滚筒的滚筒盖固定连接。
6.根据权利要求1所述的基于多个回转滚筒的真空镀膜装置,其特征在于:所述真空腔体上设有舱门,所述舱门上设有观察窗口。
7.根据权利要求1所述的基于多个回转滚筒的真空镀膜装置,其特征在于:还包括传动组件;所述传动组件包括主动轴;所述主传动齿轮设置在所述主动轴上;所述真空腔体内还设有支撑板,所述支撑板上以至少三个的所述回转滚筒的中心开孔,穿入支撑轴,所述支撑轴与所述主动轴传动连接;所述回转齿轮、拨料齿轮、反转定齿盘及回转定齿盘均安装在所述支撑轴上,使得所述回转齿轮、拨料齿轮相对于支撑轴和所述回转齿轮、拨料齿轮相对于反转定齿盘及回转定齿盘能够相对运动;此时,所述主动轴传动动力驱使支撑轴转动,一侧所述回转齿轮与所述回转定齿盘啮合旋转,所述回转定齿盘不转,所述回转齿轮自转,即所述回转齿轮带动所述回转滚筒转动;另一侧将所述反转定齿盘安装在所述真空腔体外部与所述腔体壁面紧贴,所述拨料齿轮与所述回转滚筒同轴设置,即实现反转定齿盘不转,带动所述拨料齿轮转动,从而所述拨料齿轮带动所述叶片式拨料装置转动。
8.根据权利要求7所述的基于多个回转滚筒的真空镀膜装置,其特征在于:所述支撑轴用于支撑回转滚筒,所述回转滚筒的端面上还设有回转滚筒盖,且所述回转滚筒盖可自由转动。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190514 |