CN112267094A - 一种高屏蔽效能ito膜的制造工艺及其设备 - Google Patents

一种高屏蔽效能ito膜的制造工艺及其设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高屏蔽效能ITO膜的制造工艺及其设备，主要包括外框、电热器、真空机、过滤器和基板架，所述外框顶端中部固定安装有顶壳，顶壳内侧固定安装有电热器，电热器底端装配安装有原料盒，所述外框左侧转动安装有密封门。本发明涉及一种高屏蔽效能ITO膜的制造工艺及其设备，通过内设的灵活基板架，配合紧凑的驱动机械结构，导电结构位于内部，避免外部元素的腐蚀，适应稳定好，镀膜均匀性好，自身寿命有保证，过滤器在抽真空时周期，可以保证滤芯外表面的清洁，避免堵塞，且不需要单独外接驱动设备，对真空设备的做功进行充分利用，更加节能，产生的薄膜真身的屏蔽能力好，自身保护完善。

Description

一种高屏蔽效能ITO膜的制造工艺及其设备
技术领域
本发明涉及ITO膜制造设备领域，具体是一种高屏蔽效能ITO膜的制造工艺及其设备。
背景技术
ITO薄膜是一种n型半导体材料，具有高的导电率、高的可见光透过率、高的机械硬度和良好的化学稳定性。它是液晶显示器(LCD)、等离子显示器(PDP)、电致发光显示器(EL/OLED)、触摸屏(TouchPanel)、太阳能电池以及其他电子仪表的透明电极最常用的薄膜材料，在进行ITO薄膜加工时，多采用磁控溅射方法进行镀膜。
现有的镀膜设备的结构简陋，自身结构固定，且基板自身的温度低或者温度不均匀，会造成镀膜均匀性差，同时结构的自净能力差，真空排气速率慢，会影响镀膜进度，且镀膜的工艺差，镀膜的屏蔽效能差，且自身的自我能力不足，影响透光度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高屏蔽效能ITO膜的制造工艺及其设备，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：
一种高屏蔽效能ITO膜的制造设备，主要包括外框、电热器、真空机、过滤器和基板架，所述外框顶端中部固定安装有顶壳，顶壳内侧固定安装有电热器，电热器底端装配安装有原料盒，所述外框左侧转动安装有密封门，所述外框前后侧壁贯穿固定安装有电极座，所述外框底端固定安装有底框，底框底端固定安装有检修板，所述底框顶端固定安装有压环，压环与底框之间压接安装有转盘，转盘内侧边缘处贯穿安装有绝缘套，绝缘套内侧转动安装有基板架，基板架底端固定安装有齿轮，所述底框内侧下部固定安装有下齿圈，下齿圈与齿轮啮合连接，所述检修板顶端中部固定安装有控温供电器，控温供电器顶端固定安装有中管，中管外侧转动安装有绝缘环，绝缘环外壁与转盘中部内壁固定连接，所述绝缘环内部嵌设固定安装有上下排列的总供电环，总供电环外侧套设转动安装有总导电环，总导电环与总供电环电性转动连接，所述总导电环侧壁通过线束固定安装有导电环，导电环套设安装在基板架外侧下部，所述转盘底端固定安装有内齿环，所述检修板顶端左部固定安装有电机，电机通过外接齿轮与内齿环啮合连接；
所述外框右侧上部开设有通口，所述外框右侧上部外壁固定安装有引风壳，引风壳内部固定安装有滑套，滑套中部滑动安装有滑杆，滑杆顶端固定安装有顶板，顶板顶端中部固定安装有配重块，配重块底端中部固定安装有波纹管，波纹管底端侧壁固定连接引风壳顶端中部侧壁，所述引风壳顶端贯穿固定安装有波纹管配合的供气头，供气头右端通过管道固定连接有电磁阀，所述引风壳底端侧壁开设有通风孔，所述引风壳底端固定安装有过滤器，过滤器顶端固定安装有真空机，真空机的排风口通过管道与电磁阀底端开口导通，所述滑杆底端固定连接过滤器。
一种高屏蔽效能ITO膜的制造工艺，包括以下步骤：
1)将电镀原料放在原料盒中，采用电热器通电，使高能电流通过电镀原料混合料，使其升华；
2)将基板放在载板上，通过卡块将基板夹紧，将密封门关紧；
3)在外接控制设备上进行镀膜预设，采用周期膜系，预先设定每层厚度，使其正好为设计波长的1/4的倍数，通过计算的到低反射率的必须折射率值，简化镀膜对厚度的控制操作。屏蔽效果随方电阻的减少而增加，方电阻的数值与ITO膜层的电阻率和膜厚有关，其中电阻＝电阻率/膜厚。
4)通过抽真空后，多次沉淀将电镀原料沉积在衬底上形成ITO膜，膜层采用AL2O3-ITO-MgF2-SiO2-防水膜的布局，MgF2、SiO2和防水膜相加为入射波长/4，膜厚采用G/0.98m6h1.07n/A，AL2O3镀在玻璃上，其存在使得玻璃中含有的Na+和碱金属离子无法扩散到ITO中，保证ITO的导线性能，即保证其电阻率低，提高屏蔽效果；同时在MgF2上先镀一层SiO2，再进行防水膜电镀，因为MgF2是多孔状表面，直接镀防水膜会发生络合物反应，影响透光性，所以先镀一层SiO2，再进行防水膜电镀，可以保证透光性。
作为本发明进一步的方案：所述基板架主要包括中轴、电极座、载板、卡块、弹簧和加热芯，所述中轴下部侧壁固定安装有电极座，电极座与导电环转动连接，所述中轴上部固定安装有对称设置的载板，载板内部空腔固定安装有加热芯，加热芯通过线束与电极座电性连接，所述中轴与绝缘套转动连接，所述载板顶端侧壁滑动安装有前后对称的卡块，卡块与载板内壁之间固定安装有弹簧。
作为本发明再进一步的方案：所述过滤器主要包括中壳、滤芯座、滤芯、滑板、滑杆、限位块和刷环，所述中壳顶端固定连接引风壳，所述中壳底端固定安装有滤芯座，滤芯座顶端旋接安装有滤芯，所述滤芯通过滤芯座与真空机固定导通，所述滤芯外侧套设安装有滑板，滑板内部贯穿固定安装有与滤芯配合的刷环，所述滑板外壁固定安装有对称设置的限位块，所述中壳内壁开设有与限位块配合的滑槽，所述中壳顶端侧壁与滑杆底端固定连接。
作为本发明再进一步的方案：所述电磁阀采用三通电磁换向阀，所述电磁阀顶端设置有排风口。
作为本发明再进一步的方案：所述载板内侧填充有导热油。
作为本发明再进一步的方案：所述控温供电器通过线束分别与两个所述总供电环电性连接。
作为本发明再进一步的方案：所述电热器、电磁阀、真空机、控温供电器、电极和加热芯通过线束与外部电源及外部控制设备电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明涉及一种高屏蔽效能ITO膜的制造工艺及其设备，通过内设的灵活基板架，配合紧凑的驱动机械结构，导电结构位于内部，避免外部元素的腐蚀，适应稳定好，镀膜均匀性好，自身寿命有保证，过滤器在抽真空时周期，可以保证滤芯外表面的清洁，避免堵塞，且不需要单独外接驱动设备，对真空设备的做功进行充分利用，更加节能，产生的薄膜真身的屏蔽能力好，自身保护完善。
附图说明
图1为一种高屏蔽效能ITO膜的制造设备的结构图。
图2为一种高屏蔽效能ITO膜的制造设备左部的放大图。
图3为一种高屏蔽效能ITO膜的制造设备右部的剖视图。
图4为一种高屏蔽效能ITO膜的制造设备中滑板、滤芯和中壳之间的俯视图。
图5为一种高屏蔽效能ITO膜的制造设备左下部的剖视示意图。
图6为一种高屏蔽效能ITO膜的制造设备中底框、外框、中轴、转盘和电机之间的剖视示意图。
图7为一种高屏蔽效能ITO膜的制造设备中滤芯、滑板和中壳之间的主视示意图。
图8为一种高屏蔽效能ITO膜的制造设备中载板、加热芯、卡块和弹簧之间的俯视示意图。
图中：外框1、电热器2、顶壳3、防护壳4、电磁阀5、引风壳6、中壳7、滤芯座8、真空机9、底框10、密封门11、电极座12、原料盒13、载板14、控温供电器15、电极16、中轴17、配重块18、波纹管19、供气头20、滑套21、滤芯22、滑板23、滑杆24、顶板25、限位块26、刷环27、压环28、转盘29、下齿圈30、绝缘套31、电极座32、导电环33、齿轮34、总导电环35、中管36、绝缘环37、总供电环38、内齿环39、卡块40、弹簧41、导热油42、加热芯43。
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。
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”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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。
参考图1-8，本发明实施例中，一种高屏蔽效能ITO膜的制造设备，主要包括外框1、电热器2、真空机9、过滤器和基板架，所述外框1顶端中部固定安装有顶壳3，顶壳3内侧固定安装有电热器2，电热器2底端装配安装有原料盒13，所述外框1左侧转动安装有密封门11，所述外框1前后侧壁贯穿固定安装有电极座12，所述外框1底端固定安装有底框10，底框10底端固定安装有检修板，所述底框10顶端固定安装有压环28，压环28与底框10之间压接安装有转盘29，转盘29内侧边缘处贯穿安装有绝缘套31，绝缘套31内侧转动安装有基板架，基板架底端固定安装有齿轮34，所述底框10内侧下部固定安装有下齿圈30，下齿圈30与齿轮34啮合连接，所述检修板顶端中部固定安装有控温供电器15，控温供电器15顶端固定安装有中管36，中管36外侧转动安装有绝缘环37，绝缘环37外壁与转盘29中部内壁固定连接，所述绝缘环37内部嵌设固定安装有上下排列的总供电环38，总供电环38外侧套设转动安装有总导电环35，总导电环35与总供电环38电性转动连接，所述总导电环35侧壁通过线束固定安装有导电环33，导电环33套设安装在基板架外侧下部，所述转盘29底端固定安装有内齿环39，所述检修板顶端左部固定安装有电机16，电机16通过外接齿轮与内齿环39啮合连接；
所述外框1右侧上部开设有通口，所述外框1右侧上部外壁固定安装有引风壳6，引风壳6内部固定安装有滑套21，滑套21中部滑动安装有滑杆24，滑杆24顶端固定安装有顶板25，顶板25顶端中部固定安装有配重块18，配重块18底端中部固定安装有波纹管19，波纹管19底端侧壁固定连接引风壳6顶端中部侧壁，所述引风壳6顶端贯穿固定安装有波纹管19配合的供气头20，供气头20右端通过管道固定连接有电磁阀5，所述引风壳6底端侧壁开设有通风孔，所述引风壳6底端固定安装有过滤器，过滤器顶端固定安装有真空机9，真空机9的排风口通过管道与电磁阀5底端开口导通，所述滑杆24底端固定连接过滤器。
一种高屏蔽效能ITO膜的制造工艺，包括以下步骤：
1)将电镀原料放在原料盒13中，采用电热器2通电，使高能电流通过电镀原料混合料，使其升华；
2)将基板放在载板14上，通过卡块40将基板夹紧，将密封门关紧；
3)在外接控制设备上进行镀膜预设，采用周期膜系，预先设定每层厚度，使其正好为设计波长的1/4的倍数，通过计算的到低反射率的必须折射率值，简化镀膜对厚度的控制操作。屏蔽效果随方电阻的减少而增加，方电阻的数值与ITO膜层的电阻率和膜厚有关，其中电阻＝电阻率/膜厚。
4)通过抽真空后，多次沉淀将电镀原料沉积在衬底上形成ITO膜，膜层采用AL2O3-ITO-MgF2-SiO2-防水膜的布局，MgF2、SiO2和防水膜相加为入射波长/4，膜厚采用G/0.98m6h1.07n/A，AL2O3镀在玻璃上，其存在使得玻璃中含有的Na+和碱金属离子无法扩散到ITO中，保证ITO的导线性能，即保证其电阻率低，提高屏蔽效果；同时在MgF2上先镀一层SiO2，再进行防水膜电镀，因为MgF2是多孔状表面，直接镀防水膜会发生络合物反应，影响透光性，所以先镀一层SiO2，再进行防水膜电镀，可以保证透光性。
所述基板架主要包括中轴17、电极座32、载板14、卡块40、弹簧41和加热芯43，所述中轴17下部侧壁固定安装有电极座32，电极座32与导电环33转动连接，所述中轴17上部固定安装有对称设置的载板14，载板14内部空腔固定安装有加热芯43，加热芯43通过线束与电极座32电性连接，所述中轴17与绝缘套31转动连接，所述载板14顶端侧壁滑动安装有前后对称的卡块40，卡块40与载板14内壁之间固定安装有弹簧41。
所述过滤器主要包括中壳7、滤芯座8、滤芯22、滑板23、滑杆24、限位块26和刷环27，所述中壳7顶端固定连接引风壳6，所述中壳7底端固定安装有滤芯座8，滤芯座8顶端旋接安装有滤芯22，所述滤芯22通过滤芯座8与真空机9固定导通，所述滤芯22外侧套设安装有滑板23，滑板23内部贯穿固定安装有与滤芯22配合的刷环27，所述滑板23外壁固定安装有对称设置的限位块26，所述中壳7内壁开设有与限位块26配合的滑槽，所述中壳7顶端侧壁与滑杆24底端固定连接。
所述电磁阀5采用三通电磁换向阀，所述电磁阀5顶端设置有排风口。
所述载板14内侧填充有导热油42。
所述控温供电器15通过线束分别与两个所述总供电环38电性连接。
所述电热器2、电磁阀5、真空机9、控温供电器15、电极16和加热芯43通过线束与外部电源及外部控制设备电性连接。
本发明的工作原理是：
本发明涉及一种高屏蔽效能ITO膜的制造工艺及其设备，采用电阻加热真空蒸镀的方法制备ITO膜，使镀膜原料升华，然后沉淀在衬底上形成ITO膜，这种方法制得的成品方块电阻小，致使入射电磁波产生的吸收损坏和反射损耗较大，因而屏蔽系数值较大；
采用周期膜系，预先设定每层厚度，使其正好为设计波长的1/4的倍数，通过计算的到低反射率的必须折射率值，简化镀膜对厚度的控制操作。屏蔽效果随方电阻的减少而增加，方电阻的数值与ITO膜层的电阻率和膜厚有关，电阻＝电阻率/膜厚，膜层采用AL2O3-ITO-MgF2-SiO2-防水膜排列顺序，MgF2、SiO2、防水膜相加为入射波长/4，膜厚采用G/0.98m6h1.07n/A，AL2O3镀在玻璃上，其存在使得玻璃中含有的Na+和碱金属离子无法扩散到ITO中，保证ITO的导线性能，即保证其电阻率低，提高屏蔽效果；同时在MgF2上先镀一层SiO2，再进行防水膜电镀，因为MgF2是多孔状表面，直接镀防水膜会发生络合物反应，影响透光性，所以先镀一层SiO2，再进行防水膜电镀，可以保证透光性；
且装置中灵活的基板架，可以进行随转盘进行转动，并且在转动时，中轴17自身会发生转动，使得载板14与外框1内部自上而下沉降的原料均匀接触，同时可以通过加热芯43加热，并通过导热油42进行液体均匀导热，使得载板整体温度接近，并对卡在载板顶端的基板进行均匀且恒温的加热，设备下部的传动结构紧凑，且导电结构位于内部，避免外部元素的腐蚀，适应稳定好，镀膜均匀性好，自身寿命有保证；
且在进行抽真空时，会配合电磁阀定期将排出的气体冲入波纹管，将顶板上移，带动刷环上移，对滤芯进行刷尘，一段时间后，电磁阀与外部大气导通，波纹管内部的气体排出，配重块将刷环下压复位，在抽真空时周期的为电磁阀通电，可以保证滤芯外表面的清洁，避免堵塞，且不需要外接电动驱动设备，对真空设备的做功进行充分利用，更加节能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种高屏蔽效能ITO膜的制造设备，主要包括外框(1)、电热器(2)、真空机(9)、过滤器和基板架，其特征在于，所述外框(1)顶端中部固定安装有顶壳(3)，顶壳(3)内侧固定安装有电热器(2)，电热器(2)底端装配安装有原料盒(13)，所述外框(1)左侧转动安装有密封门(11)，所述外框(1)前后侧壁贯穿固定安装有电极座(12)，所述外框(1)底端固定安装有底框(10)，底框(10)底端固定安装有检修板，所述底框(10)顶端固定安装有压环(28)，压环(28)与底框(10)之间压接安装有转盘(29)，转盘(29)内侧边缘处贯穿安装有绝缘套(31)，绝缘套(31)内侧转动安装有基板架，基板架底端固定安装有齿轮(34)，所述底框(10)内侧下部固定安装有下齿圈(30)，下齿圈(30)与齿轮(34)啮合连接，所述检修板顶端中部固定安装有控温供电器(15)，控温供电器(15)顶端固定安装有中管(36)，中管(36)外侧转动安装有绝缘环(37)，绝缘环(37)外壁与转盘(29)中部内壁固定连接，所述绝缘环(37)内部嵌设固定安装有上下排列的总供电环(38)，总供电环(38)外侧套设转动安装有总导电环(35)，总导电环(35)与总供电环(38)电性转动连接，所述总导电环(35)侧壁通过线束固定安装有导电环(33)，导电环(33)套设安装在基板架外侧下部，所述转盘(29)底端固定安装有内齿环(39)，所述检修板顶端左部固定安装有电机(16)，电机(16)通过外接齿轮与内齿环(39)啮合连接；
所述外框(1)右侧上部开设有通口，所述外框(1)右侧上部外壁固定安装有引风壳(6)，引风壳(6)内部固定安装有滑套(21)，滑套(21)中部滑动安装有滑杆(24)，滑杆(24)顶端固定安装有顶板(25)，顶板(25)顶端中部固定安装有配重块(18)，配重块(18)底端中部固定安装有波纹管(19)，波纹管(19)底端侧壁固定连接引风壳(6)顶端中部侧壁，所述引风壳(6)顶端贯穿固定安装有波纹管(19)配合的供气头(20)，供气头(20)右端通过管道固定连接有电磁阀(5)，所述引风壳(6)底端侧壁开设有通风孔，所述引风壳(6)底端固定安装有过滤器，过滤器顶端固定安装有真空机(9)，真空机(9)的排风口通过管道与电磁阀(5)底端开口导通，所述滑杆(24)底端固定连接过滤器。
一种高屏蔽效能ITO膜的制造工艺，包括以下步骤：
1)将电镀原料放在原料盒(13)中，采用电热器(2)通电，使高能电流通过电镀原料混合料，使其升华；
2)将基板放在载板(14)上，通过卡块(40)将基板夹紧，将密封门关紧；
3)在设备上进行镀膜预设，采用周期膜系，预先设定每层厚度，使其正好为设计波长的1/4的倍数，通过计算的到低反射率的必须折射率值，简化镀膜对厚度的控制操作。屏蔽效果随方电阻的减少而增加，方电阻的数值与ITO膜层的电阻率和膜厚有关，其中电阻＝电阻率/膜厚。
4)通过抽真空后，多次沉淀将电镀原料沉积在衬底上形成ITO膜，膜层采用AL2O3-ITO-MgF2-SiO2-防水膜的布局，MgF2、SiO2和防水膜相加为入射波长/4，膜厚采用G/0.98m6h1.07n/A，AL2O3镀在玻璃上，其存在使得玻璃中含有的Na+和碱金属离子无法扩散到ITO中，保证ITO的导线性能，即保证其电阻率低，提高屏蔽效果；同时在MgF2上先镀一层SiO2，再进行防水膜电镀，因为MgF2是多孔状表面，直接镀防水膜会发生络合物反应，影响透光性，所以先镀一层SiO2，再进行防水膜电镀，可以保证透光性。
2.根据权利要求1所述的高屏蔽效能ITO膜的制造设备，其特征在于，所述基板架主要包括中轴(17)、电极座(32)、载板(14)、卡块(40)、弹簧(41)和加热芯(43)，所述中轴(17)下部侧壁固定安装有电极座(32)，电极座(32)与导电环(33)转动连接，所述中轴(17)上部固定安装有对称设置的载板(14)，载板(14)内部空腔固定安装有加热芯(43)，加热芯(43)通过线束与电极座(32)电性连接，所述中轴(17)与绝缘套(31)转动连接，所述载板(14)顶端侧壁滑动安装有前后对称的卡块(40)，卡块(40)与载板(14)内壁之间固定安装有弹簧(41)。
3.根据权利要求1所述的高屏蔽效能ITO膜的制造设备，其特征在于，所述过滤器主要包括中壳(7)、滤芯座(8)、滤芯(22)、滑板(23)、滑杆(24)、限位块(26)和刷环(27)，所述中壳(7)顶端固定连接引风壳(6)，所述中壳(7)底端固定安装有滤芯座(8)，滤芯座(8)顶端旋接安装有滤芯(22)，所述滤芯(22)通过滤芯座(8)与真空机(9)固定导通，所述滤芯(22)外侧套设安装有滑板(23)，滑板(23)内部贯穿固定安装有与滤芯(22)配合的刷环(27)，所述滑板(23)外壁固定安装有对称设置的限位块(26)，所述中壳(7)内壁开设有与限位块(26)配合的滑槽，所述中壳(7)顶端侧壁与滑杆(24)底端固定连接。
4.根据权利要求1所述的高屏蔽效能ITO膜的制造设备，其特征在于，所述电磁阀(5)采用三通电磁换向阀，所述电磁阀(5)顶端设置有排风口。
5.根据权利要求1所述的高屏蔽效能ITO膜的制造设备，其特征在于，所述载板(14)内侧填充有导热油(42)。
6.根据权利要求1所述的高屏蔽效能ITO膜的制造设备，其特征在于，所述控温供电器(15)通过线束分别与两个所述总供电环(38)电性连接。
7.根据权利要求1所述的高屏蔽效能ITO膜的制造设备，其特征在于，所述电热器(2)、电磁阀(5)、真空机(9)、控温供电器(15)、电极(16)和加热芯(43)通过线束与外部电源及外部控制设备电性连接。
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