CN112144040B - 一种化学材料气相沉积装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种化学材料气相沉积装置，包括底座、加热棒、排气管、气泵、进步电机和分流管，所述底座的上表面固定安装有加热反应室、气泵和沉积室，且加热反应室的内壁底部固定连接有加热棒，并且加热反应室的侧壁上固定连接有输气管，所述排气管的端部分别与加热反应室、气泵和沉积室固定连接，且加热反应室与沉积室之间固定连接有连接管，并且连接管贯穿沉积室的侧壁设置。该化学材料气相沉积装置，气体反应和分子沉积两个过程分开，减少了分子沉积步骤中气体的混杂程度，有利于分子的快速沉积，且本装置能够使产物分子均匀的在工件表面沉积，并且能够有效利用产物分子，减少产物分子的浪费。

Description

一种化学材料气相沉积装置
技术领域
本发明涉及气相沉积技术领域，具体为一种化学材料气相沉积装置。
背景技术
气相沉积装置是一种高精度加工设备，其作用是通过提供一定的反应环境让多种气体之间相互反应，生成所需要的产物分子，然后再使产物分子沉积附着在工件表面，通过层层堆叠最终使加工产品成型。
然而现有的气相沉积装置，气体反应和分子沉积步骤设置在同一密闭空间中，反应物气体和生成物气体混杂，不利于生成物气体分子快速在工件表面沉积，从而降低了工作效率，且生成物气体分子难以均匀的沉积在工件表面，对产品质量产生不利影响，不能够高效利用生成物气体分子造成浪费。针对上述问题，急需在原有气相沉积装置的基础上进行创新设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种化学材料气相沉积装置，以解决上述背景技术提出现有的气相沉积装置，气体反应和分子沉积步骤设置在同一密闭空间中，反应物气体和生成物气体混杂，不利于生成物气体分子快速在工件表面沉积，从而降低了工作效率，且生成物气体分子难以均匀的沉积在工件表面，对产品质量产生不利影响，不能够高效利用生成物气体分子造成浪费的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种化学材料气相沉积装置，包括底座、加热棒、排气管、气泵、进步电机和分流管，所述底座的上表面固定安装有加热反应室、气泵和沉积室，且加热反应室的内壁底部固定连接有加热棒，并且加热反应室的侧壁上固定连接有输气管，所述排气管的端部分别与加热反应室、气泵和沉积室固定连接，且加热反应室与沉积室之间固定连接有连接管，并且连接管贯穿沉积室的侧壁设置，所述沉积室的侧面活动安装有密封门，且沉积室的内壁上活动安装有螺纹杆，并且螺纹杆的一端贯穿沉积室的侧壁设置，而且螺纹杆的端部固定安装在进步电机的输出轴上，所述进步电机固定安装在固定支架上，且固定支架固定连接在底座的顶部，所述分流管的端部与连接管的端部固定连接，且分流管的底端与沉积喷头的顶部固定连接，所述沉积喷头的顶部固定安装在滑动块的底部，且滑动块活动安装在横梁上，并且滑动块与螺纹杆活动连接，而且横梁的两端固定安装在沉积室的内壁上，同时沉积室的侧壁上固定连接有承载板。
优选的，所述加热棒设置在加热反应室的内壁中心处，且加热反应室上安装的连接管与输气管的高度不同，连接管的安装位置更高。
优选的，所述连接管为不锈钢金属软管，且连接管固定连接的分流管为陶瓷材质。
优选的，所述分流管上等间距设置有4个支管，且分流管上的4个支管的直径不同，从左往右支管的直径递减。
优选的，所述沉积喷头的底部喷口为“倒三角形”结构，且沉积喷头的喷口角度为50°。
优选的，所述螺纹杆与滑动块之间为螺纹连接，且螺纹杆上设置的圆盘与沉积室侧壁内部的卡槽构成转动的卡合结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该化学材料气相沉积装置，气体反应和分子沉积两个过程分开，减少了分子沉积步骤中气体的混杂程度，有利于分子的快速沉积，且本装置能够使产物分子均匀的在工件表面沉积，并且能够有效利用产物分子，减少产物分子的浪费；
1、通过分别设置加热反应室和沉积室，将气体反应和分子沉积两个过程分开，利用加热反应室内部的加热棒提供反应物气体所需的反应温度，当反应物气体充分反应生成产物气体时，产物气体经由设置在高位的连接管，进入沉积室中开始进行；
2、进步电机在内部程序的控制下间歇正反转，螺纹杆通过与滑动块的螺纹连接带动滑动块在横梁往复移动，使沉积喷头对工件进行精准铺设气体分子膜，由于分流管底部支管直径不同，越靠近连接管的支管口径越小，使得沉积喷头内部的气体分子分布更加均匀。
附图说明
图1为本发明整体外部结构示意图；
图2为本发明沉积室内部结构示意图；
图3为本发明螺纹杆传动结构示意图；
图4为本发明分流管半剖结构示意图。
图中：1、底座；2、加热反应室；3、加热棒；4、排气管；5、连接管；6、气泵；7、沉积室；8、密封门；9、固定支架；10、进步电机；11、螺纹杆；12、横梁；13、滑动块；14、分流管；15、沉积喷头；16、承载板；17、输气管。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种化学材料气相沉积装置，包括底座1、加热棒3、排气管4、气泵6、进步电机10和分流管14，底座1的上表面固定安装有加热反应室2、气泵6和沉积室7，且加热反应室2的内壁底部固定连接有加热棒3，并且加热反应室2的侧壁上固定连接有输气管17，排气管4的端部分别与加热反应室2、气泵6和沉积室7固定连接，且加热反应室2与沉积室7之间固定连接有连接管5，并且连接管5贯穿沉积室7的侧壁设置，沉积室7的侧面活动安装有密封门8，且沉积室7的内壁上活动安装有螺纹杆11，并且螺纹杆11的一端贯穿沉积室7的侧壁设置，而且螺纹杆11的端部固定安装在进步电机10的输出轴上，进步电机10固定安装在固定支架9上，且固定支架9固定连接在底座1的顶部，分流管14的端部与连接管5的端部固定连接，且分流管14的底端与沉积喷头15的顶部固定连接，沉积喷头15的顶部固定安装在滑动块13的底部，且滑动块13活动安装在横梁12上，并且滑动块13与螺纹杆11活动连接，而且横梁12的两端固定安装在沉积室7的内壁上，同时沉积室7的侧壁上固定连接有承载板16。
加热棒3设置在加热反应室2的内壁中心处，且加热反应室2上安装的连接管5与输气管17的高度不同，连接管5的安装位置更高，使反应气体在加热反应室2底部充分反应生成大量产物气体后，再进入沉积室7内部。
连接管5为不锈钢金属软管，且连接管5固定连接的分流管14为陶瓷材质，使连接管5可以随滑动块13的移动而产生相应形变。
分流管14上等间距设置有4个支管，且分流管14上的4个支管的直径不同，从左往右支管的直径递减，由于接近连接管5的端口气体浓度高，此设置可以使4个支管在相同时间内通过等量气体，使产物气体均匀沉积。
沉积喷头15的底部喷口为“倒三角形”结构，且沉积喷头15的喷口角度为50°，将产物气体限制在一定范围内，实现产物气体分子的精准沉积。
螺纹杆11与滑动块13之间为螺纹连接，且螺纹杆11上设置的圆盘与沉积室7侧壁内部的卡槽构成转动的卡合结构，使螺纹杆11可以在沉积室7内部转动，从而带动滑动块13移动。
工作原理：在使用该化学材料气相沉积装置时，首先参阅图1-2，操作者用手将密封门8拉开，再将需要加工的工件放置到承载板16上，关闭密封门8，启动气泵6，通过排气管4开始抽取加热反应室2与沉积室7内部的空气，提供反应和沉积的环境，空气抽取完毕后关闭气泵6，接着启动加热棒3，加热一段时间后，利用输气管17向加热反应室2添加反应气体，反应气体在高温环境中产生化学反应生成所需的产物气体，产物气体通过连接管5进入沉积室7开始进行沉积操作。
参阅图1-4，连接管5内部的产物气体，通过分流管14均匀的流入沉积喷头15内部，并从沉积喷头15的“倒三角形”喷头处流出，操作者启动进步电机10，此时进步电机10正转带动螺纹杆11同步转动，在螺纹杆11的转动作用下滑动块13缓慢沿横梁12向右移动，带动沉积喷头15同步移动，连接管5产生相应的弯曲，在此过程中沉积喷头15流出的产物分子开始沉积在承载板16上的工件表面，当滑动块13移动到横梁12右端时，进步电机10反转带动螺纹杆11同步转动，此时横梁12上的滑动块13会向左滑动，带动沉积喷头15同步移动，产物分子进行二次沉积，如此往复操作实现产物分子在工件表面的堆叠沉积。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种化学材料气相沉积装置，包括底座（1）、加热棒（3）、排气管（4）、气泵（6）、进步电机（10）和分流管（14），其特征在于：所述底座（1）的上表面固定安装有加热反应室（2）、气泵（6）和沉积室（7），且加热反应室（2）的内壁底部固定连接有加热棒（3），并且加热反应室（2）的侧壁上固定连接有输气管（17），所述排气管（4）的端部分别与加热反应室（2）、气泵（6）和沉积室（7）固定连接，且加热反应室（2）与沉积室（7）之间固定连接有连接管（5），并且连接管（5）贯穿沉积室（7）的侧壁设置，所述沉积室（7）的侧面活动安装有密封门（8），且沉积室（7）的内壁上活动安装有螺纹杆（11），并且螺纹杆（11）的一端贯穿沉积室（7）的侧壁设置，而且螺纹杆（11）的端部固定安装在进步电机（10）的输出轴上，所述进步电机（10）固定安装在固定支架（9）上，且固定支架（9）固定连接在底座（1）的顶部，所述分流管（14）的端部与连接管（5）的端部固定连接，且分流管（14）的底端与沉积喷头（15）的顶部固定连接，所述沉积喷头（15）的顶部固定安装在滑动块（13）的底部，且滑动块（13）活动安装在横梁（12）上，并且滑动块（13）与螺纹杆（11）活动连接，而且横梁（12）的两端固定安装在沉积室（7）的内壁上，同时沉积室（7）的侧壁上固定连接有承载板（16），所述加热棒（3）设置在加热反应室（2）的内壁中心处，且加热反应室（2）上安装的连接管（5）与输气管（17）的高度不同，连接管（5）的安装位置更高，所述连接管（5）为不锈钢金属软管，且连接管（5）固定连接的分流管（14）为陶瓷材质，所述分流管（14）上等间距设置有4个支管，且分流管（14）上的4个支管的直径不同，从左往右支管的直径递减，所述螺纹杆（11）与滑动块（13）之间为螺纹连接，且螺纹杆（11）上设置的圆盘与沉积室（7）侧壁内部的卡槽构成转动的卡合结构。
2.根据权利要求1所述的一种化学材料气相沉积装置，其特征在于：所述沉积喷头（15）的底部喷口为“倒三角形”结构，且沉积喷头（15）的喷口角度为50°。
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