CN112251727B - 磁控溅射镀膜设备及ito玻璃的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁控溅射镀膜设备及ITO玻璃的制备方法，包括镀膜室，所述底座板上固定设置有液压缸和两个支撑杆，所述弧形吸附垫套设在筒状磁控靶材中；所述完全齿轮的侧面啮合设置有单齿齿轮；所述齿轮盘上固定设置有实心隔板和中空隔板，所述中空隔板中对称活动设置有滑杆，所述滑杆远离齿轮盘圆心的一侧固定设置有清洁刷，所述推杆固定于弧形电磁板上，所述中空隔板的中心处设置有电磁杆。本发明提供了磁控溅射镀膜设备，靶材可以随着工件的旋转间歇性地转动一定角度，也可以调整其倾斜角度，适应多种镀膜需要，且屏蔽罩间距可调，可在溅射镀膜的同时清洁溅射通道，本发明还提供了上述磁控溅射镀膜设备的ITO玻璃的制备方法，非常值得推广。

Description

磁控溅射镀膜设备及ITO玻璃的制备方法

技术领域

本发明涉及溅射镀膜技术领域，具体为一种磁控溅射镀膜设备及ITO玻璃的制备方法。

背景技术

现有技术中，申请号为“201910352464.1”的一种磁控溅射镀膜设备，包括真空室，真空室的内部下端设有基片台，基片台的上端设有靶座，靶座的上端设有固定装置，真空室的内部上端设有旋转装置，旋转装置的下端设有连接件，连接件的一端设有磁控靶，其中，旋转装置包括固定架，固定架的上端与真空室的内部上端连接，固定架上端之间设有两组固定杆，固定杆上套设有滑板，滑板的顶部两侧穿插设有两组活动杆，并且，两组活动杆的一端与连接件的一侧固定连接，两组活动杆远离连接件的一端设有活动块，活动块的下端设有滑块，滑块位于滑槽的内侧，滑块与滑槽相互配合，滑槽位于活动盘的上端，活动盘的下端一侧与固定架连接，滑块内穿插设有与滑块相配合的丝杆。

但是，其在使用过程中，仍然存在较为明显的缺陷：1、上述装置中的磁控靶材围着工件运动，但是其靶材自身不能发生旋转，造成了只有和工件相对面的靶材才能使用，因此其利用率较低，存在较大程度的浪费；2、上述装置中靶材的倾斜角度不能调节，不能通过调整距离远近差异以实现渐变式溅射镀膜，因此其使用效果非常局限；3、上述装置中缺少溅射通道大小可调的屏蔽罩，散射的靶材粒子在电场的作用下会镀至工件不需要镀膜的部分，使得产品的良品率降低；4、上述设备在进行玻璃镀膜的过程中，会出现溅射物堆积、将溅射通道堵塞的情况，还需要进行停机后的人工处理，使用不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁控溅射镀膜设备及ITO玻璃的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种磁控溅射镀膜设备，包括镀膜室，所述镀膜室中固定设置有轴承座一，所述轴承座一中铰接设置有传动轴一，所述传动轴一上固定设置有底座板，所述底座板上固定设置有液压缸和两个支撑杆，所述液压缸的输出端固定于承载板上，所述承载板的两侧固定设置有转轴，两个所述支撑杆铰接设置在转轴上，所述承载板固定于完全齿轮的底部，所述完全齿轮的顶部中心处固定设置有连接柱，所述连接柱的中心处固定设置有中心柱，所述中心柱上连接设置有压缩弹簧一，所述压缩弹簧一连接于弧形吸附垫上，所述弧形吸附垫套设在筒状磁控靶材中；

所述完全齿轮的侧面啮合设置有单齿齿轮，所述单齿齿轮的底部中心处固定设置有传动轴二，所述传动轴二上固定贯穿设置有传动轮，所述传动轮的侧面啮合设置有齿轮盘，所述齿轮盘的底部固定设置在旋转电机的输出端；

所述齿轮盘上固定设置有实心隔板和中空隔板，所述中空隔板中对称活动设置有滑杆，所述滑杆远离齿轮盘圆心的一侧固定设置有清洁刷，所述滑杆远离清洁刷的一侧固定设置有推杆，所述推杆固定于弧形电磁板上，所述中空隔板中固定设置有固定块，所述固定块上连接设置有压缩弹簧二，所述压缩弹簧二连接于滑杆上，所述中空隔板的中心处设置有电磁杆。

优选的，所述弧形吸附垫共设置有四组。

优选的，所述传动轴二铰接设置在轴承座二中，所述轴承座二固定设置在镀膜室中。

优选的，所述镀膜室中固定设置有导向轨一和导向轨二，所述导向轨一上活动设置有第一U型屏蔽罩，所述第一U型屏蔽罩远离筒状磁控靶材的一侧固定设置有第一齿条，所述导向轨二上活动设置有第二U型屏蔽罩，所述第二U型屏蔽罩靠近筒状磁控靶材的一侧固定设置有第二齿条，所述第一齿条和第二齿条之间啮合设置有调节齿轮。

一种ITO玻璃的制备方法，基于所述磁控溅射镀膜设备，包括以下步骤：

步骤一：向内按压弧形吸附垫，将筒状磁控靶材套设在弧形吸附垫的外侧；

步骤二：通过电机驱动调节齿轮，使得第一U型屏蔽罩和第二U型屏蔽罩相互靠近或远离，以调整适当的溅射通道；

步骤三：将玻璃板固定在实心隔板和中空隔板之间；

步骤四：启动旋转电机，使得齿轮盘带动玻璃板旋转，并间接带动筒状磁控靶材进行间歇性旋转，进行磁控溅射镀膜。

优选的，还包括：

步骤五：启动液压缸，使得液压缸伸长或缩短一定距离，进而带动筒状磁控靶材发生倾斜。

优选的，还包括：

步骤六：关闭弧形电磁板和电磁杆的电源，使得弧形电磁板和电磁杆失去磁吸力，滑杆在压缩弹簧二的作用下被向外顶出，进而将清洁刷伸出，对第一U型屏蔽罩和第二U型屏蔽罩之间的溅射通道进行清洁。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的旋转电机在带动玻璃板工件进行旋转的同时，单齿齿轮会间歇性带动完全齿轮旋转一定角度，进而使得筒状磁控靶材发生间歇性的转动，使用均匀，使得筒状磁控靶材的利用率更高，减少浪费，降低生产成本；

2、在需要调整筒状磁控靶材的倾斜角度时，本发明可以启动液压缸进行伸长或者缩短，进而调整其倾斜程度，在此过程中，完全齿轮会远离单齿齿轮，使得玻璃板工件的旋转不会带动筒状磁控靶材的旋转，进而将筒状磁控靶材的倾斜角度保持恒定，便于使用；

3、本发明中设置有第一U型屏蔽罩和第二U型屏蔽罩，二者之间溅射通道的大小可以进行精细调节，进而确定不同程度的遮挡范围，适用范围更广，有效提升产品品质；

4、本发明在溅射镀膜的过程中，可以关闭弧形电磁板和电磁杆的电源，进而使得弧形电磁板和电磁杆失去磁吸力，滑杆就会压缩弹簧二的作用下被向外顶出，进而将清洁刷伸出，对第一U型屏蔽罩和第二U型屏蔽罩之间的溅射通道进行清洁，无需人工清洁，也无需停机处理，不会破坏镀膜室内的真空环境，使用更加方便。

本发明提供了磁控溅射镀膜设备，靶材可以随着工件的旋转间歇性地转动一定角度，利用率更高，也可以调整其倾斜角度，适应多种镀膜需要，且屏蔽罩间距可调，可在溅射镀膜的同时清洁溅射通道，有效提升产品品质，本发明还提供了上述磁控溅射镀膜设备的ITO玻璃的制备方法，操作简单，非常值得推广。

附图说明

图1为本发明的筒状磁控靶材安装结构主视剖面示意图；

图2为本发明的承载板、转轴和支撑杆的位置关系俯视示意图；

图3为本发明的中心柱、压缩弹簧一和弧形吸附垫的俯视结构示意图；

图4为本发明的完全齿轮和单齿齿轮的位置关系示意图；

图5为本发明的镀膜室内部结构俯视示意图；

图6为本发明的图5中的A处放大图。

图中：1镀膜室、2轴承座一、3传动轴一、4底座板、5液压缸、6支撑杆、7承载板、8转轴、9完全齿轮、10连接柱、11中心柱、12压缩弹簧一、13弧形吸附垫、14筒状磁控靶材、15单齿齿轮、16传动轴二、17轴承座二、18传动轮、19齿轮盘、20旋转电机、21导向轨一、22导向轨二、23第一U型屏蔽罩、24第一齿条、25第二U型屏蔽罩、26第二齿条、27调节齿轮、28实心隔板、29中空隔板、30滑杆、31清洁刷、32推杆、33弧形电磁板、34固定块、35压缩弹簧二、36电磁杆、37玻璃板。

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1-6，本发明提供一种技术方案：

一种磁控溅射镀膜设备，包括镀膜室1，镀膜室1中固定设置有轴承座一2，轴承座一2中铰接设置有传动轴一3，传动轴一3可转动，传动轴一3上固定设置有底座板4，底座板4上固定设置有液压缸5和两个支撑杆6，液压缸5的输出端固定于承载板7上，承载板7的两侧固定设置有转轴8，两个支撑杆6铰接设置在转轴8上，因此承载板7可带动转轴8在支撑杆6中转动，承载板7固定于完全齿轮9的底部，完全齿轮9的顶部中心处固定设置有连接柱10，连接柱10的中心处固定设置有中心柱11，中心柱11上连接设置有压缩弹簧一12，压缩弹簧一12连接于弧形吸附垫13上，弧形吸附垫13套设在筒状磁控靶材14中，弧形吸附垫13具有防滑吸附的功能，在压缩弹簧一12始终具有的向外伸长复原的作用力下，能够从内部将筒状磁控靶材14进行稳定固定。

完全齿轮9的侧面啮合设置有单齿齿轮15，单齿齿轮15在持续旋转时，会间歇性带动完全齿轮9发生一定程度的旋转，单齿齿轮15的底部中心处固定设置有传动轴二16，传动轴二16上固定贯穿设置有传动轮18，传动轮18的侧面啮合设置有齿轮盘19，齿轮盘19的底部固定设置在旋转电机20的输出端，旋转电机20设置在镀膜室1中。

齿轮盘19上固定设置有实心隔板28和中空隔板29，实心隔板28和中空隔板29相互垂直设置，中空隔板29中对称活动设置有滑杆30，滑杆30可在中空隔板29中移动，滑杆30远离齿轮盘19圆心的一侧固定设置有清洁刷31，清洁刷31用于对第一U型屏蔽罩23和第二U型屏蔽罩25之间的溅射通道进行清洁，避免溅射残留物堆积后影响溅射镀膜效果，滑杆30远离清洁刷31的一侧固定设置有推杆32，推杆32固定于弧形电磁板33上，弧形电磁板33上连接有电源，在通电时弧形电磁板33上具有磁性，在断电时弧形电磁板33上则不具有磁性，中空隔板29中固定设置有固定块34，固定块34上连接设置有压缩弹簧二35，压缩弹簧二35连接于滑杆30上，中空隔板29的中心处设置有电磁杆36，电磁杆36也连接有电源，在通电时电磁杆36具有磁性，在断电时电磁杆36则不具有磁性，其类似于电磁吸盘的作用原理，因其是常见的使用工具，在此不再赘述。

作为一个优选，弧形吸附垫13共设置有四组，此时的固定效果最好。

作为一个优选，传动轴二16铰接设置在轴承座二17中，轴承座二17固定设置在镀膜室1中，传动轴二16可转动，轴承座二17起到了活动支撑的作用。

作为一个优选，镀膜室1中固定设置有导向轨一21和导向轨二22，导向轨一21上活动设置有第一U型屏蔽罩23，第一U型屏蔽罩23可沿着导向轨一21移动，第一U型屏蔽罩23远离筒状磁控靶材14的一侧固定设置有第一齿条24，导向轨二22上活动设置有第二U型屏蔽罩25，第二U型屏蔽罩25可沿着导向轨二22移动，第二U型屏蔽罩25靠近筒状磁控靶材14的一侧固定设置有第二齿条26，第一齿条24和第二齿条26之间啮合设置有调节齿轮27，调节齿轮27在旋转时会推动第一齿条24和第二齿条26，使其相互远离或者相互靠近，进而调整第一U型屏蔽罩23和第二U型屏蔽罩25的开口端间距，即溅射通道的大小。

一种ITO玻璃的制备方法，基于磁控溅射镀膜设备，包括以下步骤：

步骤一：向内按压弧形吸附垫13，使得压缩弹簧一12被压缩，然后将筒状磁控靶材14套设在弧形吸附垫13的外侧，此时的压缩弹簧一12始终具有向外伸长复原的作用力，进而使得弧形吸附垫13可以从内部将筒状磁控靶材14进行固定；

步骤二：通过电机驱动调节齿轮27，调节齿轮27在旋转时会推动第一齿条24和第二齿条26，使得二者相互靠近或相互远离，进而带动第一U型屏蔽罩23和第二U型屏蔽罩25相互靠近或远离，以调整适当的开口端间距，即溅射通道；

步骤三：将玻璃板37固定在实心隔板28和中空隔板29之间；

步骤四：启动旋转电机20，使得齿轮盘19带动实心隔板28和中空隔板29旋转，进而带动玻璃板37旋转，齿轮盘19会带动传动轮18旋转，传动轮18通过传动轴二16带动单齿齿轮15旋转，单齿齿轮15则带动完全齿轮9旋转，使得完全齿轮9间歇性地转动一定角度，完全齿轮9通过连接柱10带动中心柱11旋转，最终间接带动筒状磁控靶材14进行间歇性旋转，进行磁控溅射镀膜，使得对筒状磁控靶材14的全方面都可以被使用，有效提高利用率。

作为一个优选，还包括：

步骤五：启动液压缸5，使得液压缸5伸长或缩短一定距离，进而使得承载板7发生倾斜，承载板7的另一端则带动转轴8在支撑杆6中转动，提供支撑，一方面，倾斜的承载板7带动完全齿轮9倾斜，使得单齿齿轮15不能带动完全齿轮9旋转，将齿轮盘19上玻璃板37的旋转和筒状磁控靶材14的倾斜设置相互独立开，使得筒状磁控靶材14可以保持在调整后的倾斜角度，另一方面，承载板7一侧通过完全齿轮9、连接柱10带动中心柱11发生倾斜，进而带动筒状磁控靶材14发生倾斜，能够实现渐变式镀膜等多样化的溅射镀膜需要。

作为一个优选，还包括：

步骤六：关闭弧形电磁板33和电磁杆36的电源，使得弧形电磁板33和电磁杆36失去磁吸力，滑杆30在压缩弹簧二35的作用下被向外顶出，进而将清洁刷31伸出，在齿轮盘19旋转的同时，会带动清洁刷31对第一U型屏蔽罩23和第二U型屏蔽罩25之间的溅射通道进行清洁，进而保持良好的溅射镀膜效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种磁控溅射镀膜设备，包括镀膜室(1)，其特征在于：所述镀膜室(1)中固定设置有轴承座一(2)，所述轴承座一(2)中铰接设置有传动轴一(3)，所述传动轴一(3)上固定设置有底座板(4)，所述底座板(4)上固定设置有液压缸(5)和两个支撑杆(6)，所述液压缸(5)的输出端固定于承载板(7)上，所述承载板(7)的两侧固定设置有转轴(8)，两个所述支撑杆(6)铰接设置在转轴(8)上，所述承载板(7)固定于完全齿轮(9)的底部，所述完全齿轮(9)的顶部中心处固定设置有连接柱(10)，所述连接柱(10)的中心处固定设置有中心柱(11)，所述中心柱(11)上连接设置有压缩弹簧一(12)，所述压缩弹簧一(12)连接于弧形吸附垫(13)上，所述弧形吸附垫(13)套设在筒状磁控靶材(14)中；

所述完全齿轮(9)的侧面啮合设置有单齿齿轮(15)，所述单齿齿轮(15)的底部中心处固定设置有传动轴二(16)，所述传动轴二(16)上固定贯穿设置有传动轮(18)，所述传动轮(18)的侧面啮合设置有齿轮盘(19)，所述齿轮盘(19)的底部固定设置在旋转电机(20)的输出端；

所述齿轮盘(19)上固定设置有实心隔板(28)和中空隔板(29)，所述中空隔板(29)中对称活动设置有滑杆(30)，所述滑杆(30)远离齿轮盘(19)圆心的一侧固定设置有清洁刷(31)，所述滑杆(30)远离清洁刷(31)的一侧固定设置有推杆(32)，所述推杆(32)固定于弧形电磁板(33)上，所述中空隔板(29)中固定设置有固定块(34)，所述固定块(34)上连接设置有压缩弹簧二(35)，所述压缩弹簧二(35)连接于滑杆(30)上，所述中空隔板(29)的中心处设置有电磁杆(36)。

2.根据权利要求1所述的一种磁控溅射镀膜设备，其特征在于：所述弧形吸附垫(13)共设置有四组。

3.根据权利要求1所述的一种磁控溅射镀膜设备，其特征在于：所述传动轴二(16)铰接设置在轴承座二(17)中，所述轴承座二(17)固定设置在镀膜室(1)中。

4.根据权利要求1所述的一种磁控溅射镀膜设备，其特征在于：所述镀膜室(1)中固定设置有导向轨一(21)和导向轨二(22)，所述导向轨一(21)上活动设置有第一U型屏蔽罩(23)，所述第一U型屏蔽罩(23)远离筒状磁控靶材(14)的一侧固定设置有第一齿条(24)，所述导向轨二(22)上活动设置有第二U型屏蔽罩(25)，所述第二U型屏蔽罩(25)靠近筒状磁控靶材(14)的一侧固定设置有第二齿条(26)，所述第一齿条(24)和第二齿条(26)之间啮合设置有调节齿轮(27)。

5.一种ITO玻璃的制备方法，基于权利要求1-4任意一项所述磁控溅射镀膜设备，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：向内按压弧形吸附垫(13)，将筒状磁控靶材(14)套设在弧形吸附垫(13)的外侧；

步骤二：通过电机驱动调节齿轮(27)，使得第一U型屏蔽罩(23)和第二U型屏蔽罩(25)相互靠近或远离，以调整适当的溅射通道；

步骤三：将玻璃板(37)固定在实心隔板(28)和中空隔板(29)之间；

步骤四：启动旋转电机(20)，使得齿轮盘(19)带动玻璃板(37)旋转，并间接带动筒状磁控靶材(14)进行间歇性旋转，进行磁控溅射镀膜。

6.根据权利要求5所述的一种ITO玻璃的制备方法，其特征在于：还包括：

步骤五：启动液压缸(5)，使得液压缸(5)伸长或缩短一定距离，进而带动筒状磁控靶材(14)发生倾斜。

7.根据权利要求6所述的一种ITO玻璃的制备方法，其特征在于：还包括：

步骤六：关闭弧形电磁板(33)和电磁杆(36)的电源，使得弧形电磁板(33)和电磁杆(36)失去磁吸力，滑杆(30)在压缩弹簧二(35)的作用下被向外顶出，进而将清洁刷(31)伸出，对第一U型屏蔽罩(23)和第二U型屏蔽罩(25)之间的溅射通道进行清洁。

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