CN111778481B - 一种图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及镀膜设备技术领域，尤其涉及一种图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备，包括：真空镀膜室；预热空间，内部具有加热单元；真空镀膜室的第一外壁与预热空间的内壁贴合设置，第一外壁上间隔设置有第一敞口端，内壁上间隔设置有第二敞口端；真空镀膜室转动设置，当第一敞口端和第二敞口端错位设置时，第一真空腔室和预热腔室形成两独立的封闭空间，否则第一真空腔室和预热腔室形成联通的密闭空间；还包括移动单元，在第一真空腔室和预热腔室之间移动工件。本发明中通过预热空间的设置，使得工件在进入真空镀膜室之前获得预热，且预热的过程中通过内壁与真空镀膜室的第一外壁可实现导热，保温均热效果良好，可保证镀膜的图案和尺寸得到控制。

Description

一种图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备

技术领域

本发明涉及真空镀膜设备技术领域，尤其涉及一种图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备。

背景技术

真空蒸发镀膜法简称真空蒸镀，是在真空室中加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料，使其原子或分子从表面气化逸出形成蒸汽流，入射到基片表面凝结形成固态薄膜的方法。利用这种方法制造薄膜已有几十年的历史，用途十分广泛。但在真空蒸发镀膜中影响镀膜质量的因素有很多，其中基片的温度均匀性是其中的影响因素之一。

现有的镀膜设备中，为了降低设备的制造难度，不会在设备中设置针对基片的预热结构，在镀膜前基片的温度较低，此情况会影响镀膜的图案和尺寸。

鉴于上述现有缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备，使其更具有实用性。

发明内容

本发明中提供一种图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备，从而有效解决背景技术中的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备，包括：

真空镀膜室，提供用于镀膜的第一真空腔室；

预热空间，围绕所述真空镀膜室外围设置，内部具有加热单元，用于提供预热腔室；

其中，所述真空镀膜室的第一外壁与所述预热空间的内壁均为圆柱体结构且贴合设置，所述第一外壁上间隔设置有若干第一敞口端，所述内壁上间隔设置有与所述第一敞口端等数量的第二敞口端；

所述真空镀膜室转动设置，当所述第一敞口端和所述第二敞口端错位设置时，所述第一真空腔室和所述预热腔室形成两独立的封闭空间，当所述第一敞口端和第二敞口端重合设置时，所述第一真空腔室和所述预热腔室形成联通的密闭空间；

所述预热空间的第二外壁上设置有供工件进入的门体，所述真空镀膜室顶部通过第一盖体密封；

还包括与所述第一敞口端等数量的移动单元，用于在所述第一真空腔室和所述预热腔室之间移动所述工件。

进一步地，所述真空镀膜室和预热空间的外部底部平面，以及内部腔室底部平面均重合设置；

所述移动单元包括：

电磁动力块，设置于所述真空镀膜室和预热空间底部，与所述第一敞口端等数量设置，沿所述真空镀膜室的径向方向移动；

吸附移动座，用于固定工件，贴合所述真空镀膜室和预热空间的内部腔室底部平面设置，且在所述电磁动力块的磁性吸附下沿重合的第一敞口端和第二敞口端在所述真空镀膜室和预热空间之间移动。

进一步地，所述移动单元还包括：

限位挡块，相邻两所述移动单元中的所述限位挡块对所述电磁动力块运动方向的两侧进行限制；

支撑板体，用于固定所述限位挡块，且对所述电磁动力块进行移动支撑。

进一步地，所述真空镀膜室和预热空间均贴合于所述限位挡块的上表面安装。

进一步地，所述上表面设置有凹陷区，所述凹陷区的边缘轮廓与安装于其上的所述真空镀膜室的外轮廓重合，其中，所述凹陷区内填充有聚四氟乙烯铺层，所述聚四氟乙烯铺层的表面与所述上表面共面。

进一步地，所述支撑板体底部设置有转动齿轮，所述转动齿轮通过贯穿所述支撑板体的转轴与所述真空镀膜室底部连接。

进一步地，所述第一真空腔室的底部设置有导向槽，用于对所述吸附移动座进行导向。

进一步地，所述限位挡块的侧壁上设置有槽体，所述电磁动力块边缘设置有与所述槽体对应的导向块，所述导向块沿所述槽体滑动。

进一步地，所述电磁动力块连接有施力杆。

进一步地，图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备，按照以下步骤工作：

S1：转动所述真空镀膜室，使得所述第一敞口端和所述第二敞口端错位设置，从而使得所述预热腔室形成独立的封闭空间；

S2：通过所述门体将所述工件送入预热腔室内，并对所述工件进行加热；

S3：对所述第一真空腔室和所述预热腔室分别进行抽真空操作，使得二者的真空度达到相等的设定值；

S4：转动所述真空镀膜室，使得所述第一敞口端和所述第二敞口重合设置；

S5：通过所述移动单元将所述工件自所述预热腔室送入所述第一真空腔室，送入后恢复所述第一敞口端和所述第二敞口端错位设置；

S6：在所述第一真空腔室内执行镀膜操作，且通过所述门体的开启补充新的工件，重新对所述预热腔室进行加热并抽真空至与所述第一真空腔室的真空度相同；

S7：镀膜完成后通过开启所述第一盖体取出工件，且在取出后重新盖合，重新对所述第一真空腔室进行抽真空操作至与所述预热腔室内的真空度相同；

重复步骤S4~S7。

通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

本发明中通过预热空间的设置，使得工件在进入真空镀膜室之前获得预热，且预热的过程中通过内壁与真空镀膜室的第一外壁可实现导热，保温均热效果良好，可保证最终镀膜的图案和尺寸得到稳定的控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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为图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备的外部结构示意图；

图2为真空镀膜室的结构示意图；

图3为预热空间的结构示意图；

图4为真空镀膜室和预热空间中第一敞口端和第二敞口端重合的结构示意图；

图5为真空镀膜室和预热空间中第一敞口端和第二敞口端错位的结构示意图；

图6为移动单元中电磁动力快的安装示意图；

图7为吸附移动座的安装示意图；

图8为图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备中转动齿轮的安装示意图；

附图标记：1、真空镀膜室；11、第一外壁；111、第一敞口端；2、预热空间；21、内壁；211、第二敞口端；22、第二外壁；23、门体；3、第一盖体； 5、移动单元；51、电磁动力块；52、吸附移动座；53、限位挡块；531、上表面；532、聚四氟乙烯铺层；54、支撑板体；55、转动齿轮；56、转轴；57、施力杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，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。

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，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本实施例采用递进的方式撰写。

如图1~5所示，一种图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备，包括：真空镀膜室1，提供用于镀膜的第一真空腔室；预热空间2，围绕真空镀膜室1外围设置，内部具有加热单元，用于提供预热腔室；其中，真空镀膜室1的第一外壁11与预热空间2的内壁21均为圆柱体结构且贴合设置，第一外壁11上间隔设置有若干第一敞口端111，内壁21上间隔设置有与第一敞口端111等数量的第二敞口端211；真空镀膜室1转动设置，当第一敞口端111和第二敞口端211错位设置时，第一真空腔室和预热腔室形成两独立的封闭空间，当第一敞口端111和第二敞口端211重合设置时，第一真空腔室和预热腔室形成联通的密闭空间；预热空间2的第二外壁22上设置有供工件进入的门体23，真空镀膜室1和预热空间2顶部分别通过第一盖体3和第二盖体4密封；还包括移动单元5，用于在第一真空腔室和预热腔室之间移动工件。

上述实施例中，通过预热空间2的设置，使得工件在进入真空镀膜室1之前能够获得预热，且预热的过程中，通过内壁21与真空镀膜室1的第一外壁11实现导热，从而也可提高真空镀膜室1内的温度，保温均热效果良好，可保证最终镀膜的图案和尺寸得到稳定的控制。

在工作过程中，上述图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备，按照以下步骤工作：

设备启动时，首先采取以下预备步骤：

S1：转动真空镀膜室1，使得第一敞口端111和第二敞口端211错位设置，从而使得预热腔室形成独立的封闭空间；

S2：通过门体23将工件送入预热腔室内，并对工件进行加热，加热的速率和方式具体设定，通过加热可使得工件获得预热，且加热后的预热腔室包裹真空镀膜室1，也可对真空镀膜室1起到保温均热的目的；

S3：对第一真空腔室和预热腔室分别进行抽真空操作，使得二者的真空度达到相等的设定值，独立抽真空的方式便于对二者独立的工作进行控制；

上述预备步骤结束后，可采用以下重复性的步骤进行连续的操作：

S4：转动真空镀膜室1，使得第一敞口端111和第二敞口端211重合设置，从而形成联通的通道；

S5：通过移动单元5将工件自预热腔室送入第一真空腔室，此时两腔室不存在真空度的差值，因此工件可随意进出，送入后恢复第一敞口端111和第二敞口端211错位设置，保证两腔室独立的密封性；

S6：在第一真空腔室内执行镀膜操作，且通过门体23的开启补充新的工件，此时预热腔室解除真空状态，但并不对第一真空腔室内的镀膜操作造成影响，重新对预热腔室进行加热并抽真空至与第一真空腔室的真空度相同，此过程中工件的补充预热和镀膜操作同步进行，有效保证了工作的高效性；

S7：镀膜完成后通过开启第一盖体3取出工件，此时第一真空腔室解除真空状态，但并不对预热腔室内的预热操作造成影响，在工件取出后重新盖合第一盖体3，重新对第一真空腔室进行抽真空操作至与预热腔室内的真空度相同；

重复步骤S4~S7。

通过上述工作方式，可实现连续性的生产，在门体23敞开式，预热腔室内的温度不会骤降，重新加热所需的能量较小，在真空镀膜室1转动的过程中，与预热腔室可交替的实现密封，保证了两种工作环境的稳定性，因此有效的提升了最终产品图案尺寸的稳定性。

作为上述实施例的优选，真空镀膜室1和预热空间2的外部底部平面，以及内部腔室底部平面均重合设置；移动单元5包括：电磁动力块51，设置于真空镀膜室1和预热空间2底部，与第一敞口端111等数量设置，沿真空镀膜室1的径向方向移动；吸附移动座52，用于固定工件，贴合真空镀膜室1和预热空间2的内部腔室底部平面，且在电磁动力块51的磁性吸附下沿重合的第一敞口端111和第二敞口端211在真空镀膜室1和预热空间2之间移动。

通过电磁动力块51和吸附移动座52的磁力作用，可通过磁性吸附的原理使得外部的电磁动力块51在外部对内部的吸附移动座52进行吸附，从而避免在真空镀膜室1和预热空间2上开设孔位或槽体等所带来的密封性问题，其中，电磁动力块51可根据需要进行通断电操作，而吸附移动座52则可选择无磁性的金属座体，也可选择与电磁动力块51相反磁性的磁性结构，当其具有磁性时，还可对工件进行吸附固定，从而保证工件精准的定位。其中，需要保证吸附移动座52与工件同进同出，从而实现其重复性的使用；真空镀膜室1和预热空间2的外部底部平面，以及内部腔室底部平面的重合设置，使得电磁动力块51和吸附移动座52的移动均不会受到任何的影响，保证了移动的顺畅性。

作为上述实施例的优选，移动单元5还包括：限位挡块53，相邻两移动单元5中的限位挡块53对电磁动力块51运动方向的两侧进行限制；支撑板体54，用于固定限位挡块53，且对电磁动力块51进行移动支撑，从而保证电磁动力块51运动的稳定性。出于同样的目的，限位挡块53的侧壁上设置有槽体，电磁动力块51边缘设置有与槽体对应的导向块，导向块沿槽体滑动。其中，真空镀膜室1和预热空间2均贴合于限位挡块53的上表面531安装，保证结构的紧凑性，同时便于控制电磁动力块51与吸附移动座52之间的距离。

由于真空镀膜室1转动设置，为了避免其底面与限位挡块53的上表面531由于摩擦而导致噪音和表面损伤，作为上述实施例的优选，上表面531设置有凹陷区，凹陷区的边缘轮廓与安装于其上的真空镀膜室1的外轮廓重合，其中，凹陷区内填充有聚四氟乙烯铺层532，聚四氟乙烯铺层532的表面与上表面531共面，从而在保证真空镀膜室1和预热空间2底部平齐的前提下，使得真空镀膜室1底部通过自润滑的材料实现转动的顺畅性，其中，聚四氟乙烯铺层532可按照设定的频率进行更换，从而保证与上表面531的等高设置。

作为上述实施例的优选，支撑板体54底部设置有转动齿轮55，转动齿轮55通过贯穿支撑板体54的转轴56与真空镀膜室1底部连接，从而通过伺服电机的主动齿轮与转动齿轮55的啮合可实现真空镀膜室1稳定且精准的转动。在真空镀膜室1转动的过程中，外围和底部均受到稳定的限制，不存在晃动的风险。当然为了进一步控制转动过程中工件的稳定性，第一真空腔室的底部设置有导向槽，用于对吸附移动座52进行导向。

为了便于施力，电磁动力块51连接有施力杆57。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备，其特征在于，包括：

真空镀膜室（1），提供用于镀膜的第一真空腔室；

预热空间（2），围绕所述真空镀膜室（1）外围设置，内部具有加热单元，用于提供预热腔室；

其中，所述真空镀膜室（1）的第一外壁（11）与所述预热空间（2）的内壁（21）均为圆柱体结构且贴合设置，所述第一外壁（11）上间隔设置有若干第一敞口端（111），所述内壁（21）上间隔设置有与所述第一敞口端（111）等数量的第二敞口端（211）；

所述真空镀膜室（1）转动设置，当所述第一敞口端（111）和所述第二敞口端（211）错位设置时，所述第一真空腔室和所述预热腔室形成两独立的封闭空间，当所述第一敞口端（111）和第二敞口端（211）重合设置时，所述第一真空腔室和所述预热腔室形成联通的密闭空间；

所述预热空间（2）的第二外壁（22）上设置有供工件进入的门体（23），所述真空镀膜室（1）顶部通过第一盖体（3）密封；

还包括与所述第一敞口端（111）等数量的移动单元（5），用于在所述第一真空腔室和所述预热腔室之间移动所述工件。

2.根据权利要求1所述的图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备，其特征在于，所述真空镀膜室（1）和预热空间（2）的外部底部平面，以及内部腔室底部平面均重合设置；

所述移动单元（5）包括：

电磁动力块（51），设置于所述真空镀膜室（1）和预热空间（2）底部，与所述第一敞口端（111）等数量设置，沿所述真空镀膜室（1）的径向方向移动；

吸附移动座（52），用于固定工件，贴合所述真空镀膜室（1）和预热空间（2）的内部腔室底部平面设置，且在所述电磁动力块（51）的磁性吸附下沿重合的第一敞口端（111）和第二敞口端（211）在所述真空镀膜室（1）和预热空间（2）间移动。

3.根据权利要求2所述的图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备，其特征在于，所述移动单元（5）还包括：

限位挡块（53），相邻两所述移动单元（5）中的所述限位挡块（53）对所述电磁动力块（51）运动方向的两侧进行限制；

支撑板体（54），用于固定所述限位挡块（53），且对所述电磁动力块（51）进行移动支撑。

4.根据权利要求3所述的图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备，其特征在于，所述真空镀膜室（1）和预热空间（2）均贴合于所述限位挡块（53）的上表面（531）安装。

5.根据权利要求4所述的图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备，其特征在于，所述上表面（531）设置有凹陷区，所述凹陷区的边缘轮廓与安装于其上的所述真空镀膜室（1）的外轮廓重合，其中，所述凹陷区内填充有聚四氟乙烯铺层（532），所述聚四氟乙烯铺层（532）的表面与所述上表面（531）共面。

6.根据权利要求3所述的图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备，其特征在于，所述支撑板体（54）底部设置有转动齿轮（55），所述转动齿轮（55）通过贯穿所述支撑板体（54）的转轴（56）与所述真空镀膜室（1）底部连接。

7.根据权利要求3所述的图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备，其特征在于，所述第一真空腔室的底部设置有导向槽（12），用于对所述吸附移动座（52）进行导向。

8.根据权利要求3所述的图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备，其特征在于，所述限位挡块（53）的侧壁上设置有槽体（533），所述电磁动力块（51）边缘设置有与所述槽体（533）对应的导向块，所述导向块沿所述槽体（533）滑动。

9.根据权利要求2所述的图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备，其特征在于，所述电磁动力块（51）连接有施力杆（57）。

10.根据权利要求1所述的图案尺寸可控制的定位真空镀膜设备，其特征在于，按照以下步骤工作：

S1：转动所述真空镀膜室（1），使得所述第一敞口端（111）和所述第二敞口端（211）错位设置，从而使得所述预热腔室形成独立的封闭空间；

S2：通过所述门体（23）将所述工件送入预热腔室内，并对所述工件进行加热；

S3：对所述第一真空腔室和所述预热腔室分别进行抽真空操作，使得二者的真空度达到相等的设定值；

S4：转动所述真空镀膜室（1），使得所述第一敞口端（111）和所述第二敞口端（211）重合设置；

S5：通过所述移动单元（5）将所述工件自所述预热腔室送入所述第一真空腔室，送入后恢复所述第一敞口端（111）和所述第二敞口端（211）错位设置；

S6：在所述第一真空腔室内执行镀膜操作，且通过所述门体（23）的开启补充新的工件，重新对所述预热腔室进行加热并抽真空至与所述第一真空腔室的真空度相同；

S7：镀膜完成后通过开启所述第一盖体（3）取出工件，且在取出后重新盖合，重新对所述第一真空腔室进行抽真空操作至与所述预热腔室内的真空度相同；

重复步骤S4~S7。

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