CN109930119A - 真空镀膜装置 - Google Patents
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Abstract
本案公开一种真空镀膜装置，包括第一腔体和第二腔体，第二腔体可移动地设置在第一腔体中并配合形成密闭空间。第一腔体中设置有镀膜系统，第二腔体上设置有卷绕系统，镀膜系统包括离子源和靶体并设置在第一腔体的内壁上，导向辊用于将第一收放卷上的待镀材料引导卷绕到第一镀膜辊和第二镀膜辊上并进一步引导至第二收放卷上或将第二收放卷上的待镀材料通过第二镀膜辊和第一镀膜辊引导至第一收放卷上。行走轮在轨道上移动以使第二腔体并入第一腔体和从第一腔体中分离。本案中的真空镀膜装置便于操作人员分离第一腔体和第二腔体进行待镀材料卷的放入和取出，减少了操作难度，提高了镀膜操作的效率。
Description
技术领域
本发明涉及镀膜领域，尤其涉及一种真空镀膜装置。
背景技术
在相关技术中，卷绕系统固定在真空镀膜装置的腔体中，无法移动，导致进行镀膜操作时，操作人员向真空镀膜装置中放置待镀材料卷和镀膜，以及镀膜结束后从真空镀膜装置中取出镀膜成品都非常麻烦。同时，出现待镀膜材料在真空镀膜装置的腔体中发生卡住的情况时，操作人员处理起来需要耗费大量的时间和精力，严重影响了镀膜加工的效率。
发明内容
本发明实施方式提供的一种真空镀膜装置，包括第一腔体和第二腔体，所述第二腔体可移动地设置在所述第一腔体中并配合形成密闭空间，
所述第一腔体中设置有镀膜系统，所述第二腔体上设置有卷绕系统，所述镀膜系统包括离子源和靶体设置在所述第一腔体的内壁上，所述卷绕系统包括第一收放卷、第二收放卷、镀膜辊和导向辊，所述镀膜辊包括第一镀膜辊和第二镀膜辊，所述导向辊用于将所述第一收放卷上的待镀材料引导卷绕到所述第一镀膜辊和所述第二镀膜辊上并进一步引导至所述第二收放卷上或将所述第二收放卷上的待镀材料通过所述第二镀膜辊和所述第一镀膜辊引导至所述第一收放卷上，
所述第二腔体底部设置有行走轮，所述第一腔体上固定设置有轨道，所述行走轮在所述轨道上移动以使所述第二腔体并入所述第一腔体和从所述第一腔体中分离。
本发明实施方式中的真空镀膜装置便于操作人员将第二腔体从第一腔体中分离出来，进行待镀材料卷的放入和取出，减少了操作难度，提高了镀膜操作的效率。同时，在卷绕系统中发生待镀材料卡住的情况时，便于操作人员对卡住的待镀材料进行处理，避免卡住的待镀材料损坏机器，延长了真空镀膜装置的使用寿命。
在某些实施方式中，所述轨道上设置有限位件，所述限位件用于限制所述第二腔体和所述第一腔体之间的相对位置。
在某些实施方式中，所述镀膜系统还包括磁性组件，所述磁性组件的磁场线穿过所述靶体。
在某些实施方式中，所述导向辊设置在所述第一收放卷和所述第二收放卷之间，所述镀膜系统设置在所述第一镀膜辊和所述第二镀膜辊的外侧。
在某些实施方式中，所述第一镀膜辊和所述第二镀膜辊开设有液体通道，所述液体通道贯穿所述第一镀膜辊和所述第二镀膜辊。
在某些实施方式中，所述液体通道呈圆柱形，所述液体通道的轴线和所述第一镀膜辊和所述第二镀膜辊的轴线位于同一直线上。
在某些实施方式中，所述真空镀膜装置还包括旋转接头，所述旋转接头连接所述镀膜辊，所述液体通道连通所述旋转接头和所述镀膜辊。
在某些实施方式中，所述旋转接头和所述液体通道保持静止，不发生转动。
在某些实施方式中，所述卷绕系统还包括电机和皮带，所述电机的输出轴通过所述皮带带动所述第一镀膜辊和所述第二镀膜辊转动，所述电机的转速可调，
所述皮带包括同步皮带、大同步皮带轮和小同步皮带轮，所述小同步皮带轮连接所述电机的输出轴，所述大同步皮带轮连接所述镀膜辊，所述同步皮带连接所述大同步皮带轮和所述小同步皮带轮。
在某些实施方式中，所述卷绕系统还包括压辊、张力辊和展平辊，所述压辊、所述张力辊和所述导向辊配合以调整所述待镀材料的张紧程度，所述压辊和展平辊配合以调整待镀材料的平整度。
本发明实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施方式的真空镀膜装置的平面结构示意图；
图2是本发明实施方式的真空镀膜装置的局部零件平面结构示意图；
图3是本发明实施方式的真空镀膜装置的又一平面结构示意图；
图4是本发明实施方式的真空镀膜装置的工作结构示意图；
图5是本发明实施方式的真空镀膜装置的镀膜辊的剖面示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1-图5，本发明实施方式提供的一种真空镀膜装置100，包括第一腔体10和第二腔体20，第二腔体20可移动地设置在第一腔体10中并配合形成密闭空间。第一腔体10中设置有镀膜系统12，第二腔体20上设置有卷绕系统22。镀膜系统12包括靶体14和离子源并设置在第一腔体10的内壁上。卷绕系统22包括第一收放卷222、第二收放卷224、镀膜辊226和导向辊228，镀膜辊226包括第一镀膜辊2262和第二镀膜辊2264，导向辊228用于将第一收放卷222上的待镀材料引导卷绕到第一镀膜辊2262和第二镀膜辊2264上并进一步引导至第二收放卷224上或将第二收放卷224上的待镀材料通过第二镀膜辊2264和第一镀膜辊2262引导至第一收放卷222上。靶体14间隔均匀地设置在镀膜辊226周围。
在某些实施方式中，第二腔体20底部设置有行走轮，第一腔体10上设置有轨道，行走轮在轨道上移动以使第二腔体20送入第一腔体10和从第一腔体10中拉出。
本发明实施方式中的真空镀膜装置100便于操作人员将第二腔体20从第一腔体10中分离出来，进行待镀材料卷的放入和取出，减少了操作难度，提高了镀膜操作的效率。同时，在卷绕系统22中发生待镀材料卡住的情况时，便于操作人员对卡住的待镀材料进行处理，避免卡主的待镀材料损坏机器，延长了真空镀膜装置100的使用寿命。
具体地，本实施方式的真空镀膜装置100采用磁控溅射阴极系统，磁控溅射阴极系统是一种物理气相沉积技术，用于溅射镀膜工艺，能制备金属、半导体、绝缘体等多种材料。真空镀膜装置100结构简单、易于控制，且具有镀膜面积大和附着力强的优点。磁控溅射阴极系统的工作原理是：将磁控溅射阴极系统置于氩气环境下，在磁控溅射阴极系统和阳极基板之间施加足够的电压，形成一定强度的电场，电子在电场的作用下飞向基板，并与氩气的氩原子发生碰撞，使氩原子电离产生出氩离子和新的电子，新电子飞向基板，而氩离子在电场作用下携带高能量轰击环形靶体14表面，使环形靶体14表面发生溅射。本实施方式中的真空镀膜装置100中的靶体14呈长方形，溅射镀膜中离子轰击靶体14后产生的溅射轨迹类似跑马道。最后，溅射粒子中的中性靶原子或分子沉积在基板上完成对基板的镀膜。
当然，氩气还能用其他低压惰性气体代替。
磁控溅射沉积速度较高，设备的稼动高，且磁控溅射工作所需气压较低，节省了能源，所以磁控溅射应用更广泛。
在某些实施方式中，镀膜系统12和卷绕系统22间隔设置。
如此，镀膜系统12和卷绕系统22之间的距离保证了磁控溅射的稳定性，有效保证了对待镀材料的覆盖面积，避免待镀材料镀膜不完全的情况。同时，也保证了卷绕系统22中的辊转动过程中和镀膜系统12不发生干涉。
在某些实施方式中，轨道上设置有限位件(图未示)，限位件用于限制第二腔体20和第一腔体10之间的相对位置。
如此，在移动第二腔体20的过程中，避免了第二腔体20和第一腔体10之间相对位置变化过大，影响真空镀膜装置100的结构稳定性，继而影响到真空镀膜装置100的密封性，影响镀膜的质量。
在某些实施方式中，镀膜系统还包括磁性组件，磁性组件的磁场线穿过靶体14。
在某些实施方式中，磁性组件包括永磁元件和/或电磁元件。
在某些实施方式中，第一收放卷222、第二收放卷224相对设置，第一镀膜辊2262和第二镀膜辊2264设置在第一收放卷222和第二收放卷224之间且相对设置。
如此，卷绕系统22的布局使得待镀材料通过导向辊228的引导，便于实现双面镀膜。
在某些实施方式中，导向辊228设置在第一收放卷222和第二收放卷224之间，镀膜系统12设置在第一镀膜辊2262和第二镀膜辊2264的外侧。
如此，第一镀膜辊2262和第二镀膜辊2264分工明确，分别对待镀材料的两面进行镀膜操作。
在某些实施方式中，靶体14和靠近的第一镀膜辊2262或第二镀膜辊2264的距离相同。
如此，保证了镀膜操作中待镀材料上各个位置镀膜均匀，避免待镀材料镀膜不完全，或者镀膜材料在待镀材料上发生山丘状沉积，影响待镀材料表面的平整性。
在某些实施方式中，第一镀膜辊2262和第二镀膜辊2264开设有液体通道2266，液体通道2266贯穿第一镀膜辊2262和第二镀膜辊2264。
如此，液体通道2266中可以输入液体，通过液体在液体通道2266中的流动，带走第一镀膜辊2262和第二镀膜辊2264上的高温，从而使本实施方式中的真空镀膜装置100可以为塑料等不耐高温的材料进行镀膜操作。
具体地，液体通道2266中一般通自来水。如此，成本较低，而且散热效果也较佳。进一步地，如考虑到机器维护及损耗等问题，可使用去离子水，避免了回路内结垢和锈蚀。进一步地，对于耐温较高的材料，液体通道2266内可以通自来水进行冷却处理，又降低了镀膜加工的质量，又保证了镀膜质量；而对于其他不耐高温的材料，液体通道2266内需要通专用冷却液体，以保证镀膜辊上的低温环境，保证镀膜的质量。
进一步地，可以调节液体在液体通道2266中的流动速度以及液体的种类，以调节液体通道2266的散热效果，进而调节第一镀膜辊2262和第二镀膜辊2264的温度，以为不同材质的材料进行镀膜操作，保证镀膜的质量。
在某些实施方式中，液体通道2266为1个。
如此，第一镀膜辊2262和第二镀膜辊2264结构较为简单，易于加工制造。
在某些实施方式中，液体通道2266呈圆柱形，液体通道2266的轴线和第一镀膜辊2262和第二镀膜辊2264的轴线位于同一直线上。
如此，减少了辊体在转动过程中液体通道2266中的液体流动对辊体稳定性的影响，提高了镀膜的质量和效率。
在某些实施方式中，真空镀膜装置100还包括旋转接头30，旋转接头30连接镀膜辊226，液体通道2266连通旋转接头30和镀膜辊226。
如此，旋转接头30保证了第一镀膜辊2262和第二镀膜辊2264在转动过程中液体通道2266不会泄漏冷却液。
在某些实施方式中，旋转接头30保持静止，不发生转动。
在某些实施方式中，液体通道2266保持静止，不发生转动。
在某些实施方式中，卷绕系统22还包括电机221和皮带223，电机221的输出轴通过皮带223带动第一镀膜辊2262和第二镀膜辊2264转动，电机221的转速可调。
在某些实施方式中，皮带223包括同步皮带2232、大同步皮带轮2234和小同步皮带轮2236，小同步皮带轮2236连接电机221的输出轴，大同步皮带轮2234连接镀膜辊226，同步皮带2232连接大同步皮带轮2234和小同步皮带轮2236。
在某些实施方式中，卷绕系统22还包括压辊225、张力辊227和展平辊，压辊225、张力辊227和导向辊228配合以调整待镀材料的张紧程度，压辊和展平辊配合以调整待镀材料的平整度。
在某些实施方式中，压辊225和张力辊227的位置可调节。
如此，可以调节待镀材料的张紧程度，以适应不同待镀材料的镀膜要求，进而保证镀膜效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种真空镀膜装置，其特征在于，包括第一腔体和第二腔体，所述第二腔体可移动地设置在所述第一腔体中并配合形成密闭空间，
所述第一腔体中设置有镀膜系统，所述第二腔体上设置有卷绕系统，所述镀膜系统包括离子源和靶体并设置在所述第一腔体的内壁上，所述卷绕系统包括第一收放卷、第二收放卷、镀膜辊和导向辊，所述镀膜辊包括第一镀膜辊和第二镀膜辊，所述导向辊用于将所述第一收放卷上的待镀材料引导卷绕到所述第一镀膜辊和所述第二镀膜辊上并进一步引导至所述第二收放卷上或将所述第二收放卷上的待镀材料通过所述第二镀膜辊和所述第一镀膜辊引导至所述第一收放卷上，
所述第二腔体底部设置有行走轮，所述第一腔体上固定设置有轨道，所述行走轮在所述轨道上移动以使所述第二腔体并入所述第一腔体和从所述第一腔体中分离。
2.根据权利要求1所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述轨道上设置有限位件，所述限位件用于限制所述第二腔体和所述第一腔体之间的相对位置。
3.根据权利要求1所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述镀膜系统还包括磁性组件，所述磁性组件的磁场线穿过所述靶体。
4.根据权利要求1所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述导向辊设置在所述第一收放卷和所述第二收放卷之间，所述镀膜系统设置在所述第一镀膜辊和所述第二镀膜辊的外侧。
5.根据权利要求1所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述第一镀膜辊和所述第二镀膜辊开设有液体通道，所述液体通道贯穿所述第一镀膜辊和所述第二镀膜辊。
6.根据权利要求5所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述液体通道呈圆柱形，所述液体通道的轴线和所述第一镀膜辊和所述第二镀膜辊的轴线位于同一直线上。
7.根据权利要求5所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述真空镀膜装置还包括旋转接头，所述旋转接头连接所述镀膜辊，所述液体通道连通所述旋转接头和所述镀膜辊。
8.根据权利要求7所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述旋转接头和所述液体通道保持静止，不发生转动。
9.根据权利要求1所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述卷绕系统还包括电机和皮带，所述电机的输出轴通过所述皮带带动所述第一镀膜辊和所述第二镀膜辊转动，所述电机的转速可调，
所述皮带包括同步皮带、大同步皮带轮和小同步皮带轮，所述小同步皮带轮连接所述电机的输出轴，所述大同步皮带轮连接所述镀膜辊，所述同步皮带连接所述大同步皮带轮和所述小同步皮带轮。
10.根据权利要求1所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述卷绕系统还包括压辊、张力辊和展平辊，所述压辊、所述张力辊和所述导向辊配合以调整所述待镀材料的张紧程度，所述压辊和展平辊配合以调整待镀材料的平整度。
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