CN112877667A - 一种真空镀膜中样品翻转装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种真空镀膜中样品翻转装置,包括旋转轴、固定架、转盘、翻转栅条、被动齿轮、主动齿轮和固定转动部,所述旋转轴通过所述固定架与所述转盘固定连接,所述旋转轴的轴线穿过所述转盘中心,所述旋转轴带动所述转盘绕自身轴线旋转,所述翻转栅条设置在所述转盘上,且所述翻转栅条可绕自身轴线转动,一所述翻转栅条的一端固定设置有所述主动齿轮,其余所述翻转栅条的一端固定设置有所述固定齿轮,所述固定转动部可与所述主动齿轮传动连接,所述主动齿轮和相邻的所述固定齿轮啮合连接,相邻所述固定齿轮之间啮合连接;本发明的有益效果是样品在翻转时不需要额外的真空室空间,也不会对有效镀膜面积造成浪费。

Description

一种真空镀膜中样品翻转装置
技术领域
本发明涉及真空镀膜技术领域,具体涉及一种真空镀膜中样品翻转装置。
背景技术
在真空镀膜技术中,样品一旦放入真空室,就很难再干预样品的位置,所以当需要样品做某种运动时,会变得非常困难。
目前最常用的改变样品位置的方法是通过磁流体传递一个旋转的力,旋转的力驱动工件架旋转,从而也驱动装载在工件架上的样品旋转。通过对工件架做合适的设定,能完成类似行星的旋转。该类装置适合从侧面对工件进行镀膜的装置。
镀膜过程中,如果从下向上镀膜,或从上向下镀膜,只能完成样品面向蒸发源或者靶源的面的镀膜,另一面会被遮挡。针对这种现象,目前公开的样品翻转方法是将放置样品的整个转盘进行翻转;或者将放置样品的转盘分成梯形,当转盘转动时,会驱动梯形自转,从而完成样品的翻转。前者完成样品翻转时,对有效的镀膜空间并无浪费,但转盘的直径决定转盘翻转时所占据的空间,所以真空室的设计会很大;后者虽然对真空室空间无特殊要求,但将转盘分割成梯形时,在梯形上摆放样品会对有效镀膜空间造成浪费,降低镀膜效率。
鉴于上述缺陷,本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为解决上述技术缺陷,本发明采用的技术方案在于,提供一种真空镀膜中样品翻转装置,包括旋转轴、固定架、转盘、翻转栅条、被动齿轮、主动齿轮和固定转动部,所述旋转轴通过所述固定架与所述转盘固定连接,所述旋转轴的轴线穿过所述转盘中心,所述旋转轴带动所述转盘绕自身轴线旋转,所述翻转栅条设置在所述转盘上,且所述翻转栅条可绕自身轴线转动,一所述翻转栅条的一端固定设置有所述主动齿轮,其余所述翻转栅条的一端固定设置有所述固定齿轮,所述固定转动部可与所述主动齿轮传动连接,所述主动齿轮和相邻的所述固定齿轮啮合连接,相邻所述固定齿轮之间啮合连接。
较佳的,所述固定转动部设置为固定齿轮,所述转盘下方设置有圆环形的所述固定齿轮,所述固定齿轮上端面设置有轮齿,所述固定齿轮和所述主动齿轮啮合连接。
较佳的,所述固定齿轮上端面的所述轮齿弧形排布。
较佳的,所述固定齿轮上端面的所述轮齿环形排布。
较佳的,所述固定转动部设置为拨片,所述拨片对应所述主动齿轮设置。
与现有技术比较本发明的有益效果在于:本发明的有益效果是样品在翻转时不需要额外的真空室空间,也不会对有效镀膜面积造成浪费。
附图说明
图1为所述真空镀膜中样品翻转装置的结构示意图;
图2为所述转盘的连接结构立体视图;
图3为所述转盘的连接结构正视图;
图4为所述转盘的连接结构仰视图;
图5为所述转盘的结构视图;
图6为所述固定齿轮的结构视图;
图7为所述拨片的结构视图;
图8为当转盘为伞状时的栅条结构示意图;
图9为以拨片代替固定齿轮时的传动示意图。
图中数字表示:
1-旋转轴;2-固定架;3-转盘;4-翻转栅条;5-被动齿轮;6-主动齿轮;7-固定齿轮;8-拨片。
具体实施方式
以下结合附图,对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
本发明所述真空镀膜中样品翻转装置,包括旋转轴1、固定架2、转盘3、翻转栅条4、被动齿轮5、主动齿轮6和固定齿轮7。
所述旋转轴1通过所述固定架2与所述转盘3固定连接,所述旋转轴1的轴线穿过所述转盘3中心,所述旋转轴1带动所述转盘3绕自身轴线旋转,所述翻转栅条4设置在所述转盘3上,且所述翻转栅条4可绕自身轴线转动,一所述翻转栅条4的一端固定设置有所述主动齿轮6,其余所述翻转栅条4的一端固定设置有所述固定齿轮7,所述转盘3下方设置有圆环形的所述固定齿轮7,所述固定齿轮7上端面设置有轮齿,所述固定齿轮7和所述主动齿轮6啮合连接,在所述转盘3绕自身轴线旋转时,所述主动齿轮6在所述固定齿轮7上作圆周滚动,从而实现设置所述主动齿轮6的所述翻转栅条4的转动。
所述主动齿轮6和相邻的所述固定齿轮7啮合连接,相邻所述固定齿轮7之间啮合连接,从而实现所述主动齿轮6带动所有所述固定齿轮7转动,进而实现所有所述翻转栅条4的转动。
待镀膜的样品被固定在所述翻转栅条4上,样品会随着所述翻转栅条4的转动而转动,从而实现样品两面均匀镀膜。根据待镀样品设计栅条的具体结构,样品的宽度不能超过和该栅条链接的齿轮的直径,避免转动时的干涉。
所述固定齿轮7可替换设置为拨片8,仅在需要翻转时通过所述拨片8的转动完成所述主动齿轮6的所述翻转栅条4的翻转。
所述转盘3可以做出伞状。但做成伞状时,所述翻转栅条4设置为圆弧状,为了动力传递,所述翻转栅条4上固定样品的装置需要做成分段的装置,段与段之间完成动力传递。
实施例一:正方形玻璃连续翻转时完成金膜镀制
待镀样品为正方形,要求双面镀膜,两面均有掩膜区域。掩膜区域适合工装装夹。
待镀样品为正方形,能在每个栅条上并排布置,然后布满整个栅条。针对该正方形样品,和栅条链接的齿轮的直径需略大于正方形样品的边长,避免栅条连续转动时互相干涉,且主动齿轮6和固定齿轮7之间始终处于齿合状态。这里要求在正方形样品的两面镀膜,故在栅条的设计上需要设计成镂空结构,利用不需要镀膜的掩膜区域固定样品。设计转盘时需考虑膜层厚度和镀膜速率的关系,设计合适大小的主动齿轮6。
将清洗好的样品固定在所述翻转栅条4上。
真空室抽真空,直至达到膜层镀制的真空条件。
电机通过磁流体或者其他方式通过真空室壁驱动所述旋转轴1转动。
所述旋转轴1和所述转盘3通过所述固定架2连接,所述旋转轴1转动时,所述转盘3也随着转动。
所述转盘3转动时,所述转盘3会驱动所述主动齿轮6沿着所述固定齿轮7向前行进,所述主动齿轮6会随之转动,并且带动和所述主动齿轮6固定的所述翻转栅条4转动。
所述主动齿轮6转动时,会随着带动所有被动齿轮5转动,所述被动齿轮5转动时,会带动所有和所述被动齿轮5连接的所述翻转栅条4转动。
在所述转盘3转动,且所述栅条4自转的同时完成镀膜前离子束清洗处理。
在所述转盘3转动,且所述栅条4自转的同时完成金膜层镀制。
完成镀膜30min后,开启真空室,取出样品,包装样品,完成金膜层镀制。
实施例二:正方形玻璃片间歇翻转时完成金膜镀制
待镀样品为正方形,要求双面镀膜,两面均有掩膜区域。掩膜区域适合工装装夹。
待镀样品为正方形,能在每个栅条上并排布置,然后布满整个栅条。针对该正方形样品,和栅条链接的齿轮的直径需略大于正方形样品的边长,避免栅条连续转动时互相干涉,且主动齿轮6和固定齿轮7之间始终处于齿合状态。这里要求在正方形样品的两面镀膜,故在栅条的设计上需要设计成镂空结构,利用不需要镀膜的掩膜区域固定样品。所述主动齿轮6的设计需要和所述拨片8匹配,且齿数为偶数。
将清洗好的样品固定在所述翻转栅条4上。所述翻转栅条4互相平行,且最有利于样品的一个面镀膜。
真空室抽真空,直至达到膜层镀制的真空条件。
电机通过磁流体或者其他方式通过真空室壁驱动所述旋转轴1转动。
所述旋转轴1和所述转盘3通过所述固定架2连接,所述旋转轴1转动时,所述转盘3也随着转动。
所述转盘3转动时,所述转盘3会驱动所述主动齿轮6沿圆周方向运动,当运动至所述拨片8位置时,所述拨片8处在远离所述主动齿轮6的位置,即所述拨片8和所述主动轮6之间没有任何相互作用。
所述拨片8对应所述主动齿轮6设置,当所述主动齿轮6移动至所述拨片8位置处,所述拨片8与所述主动齿轮6接触,并在所述主动齿轮6作圆周滚动时,拨动所述主动齿轮6使其转动。
在所述转盘3转动,所述翻转栅条4无自转时完成镀膜前离子束清洗处理。
在所述转盘3转动,所述翻转栅条4无自转时完成样品一个面的金膜层镀制。
控制所述转盘3的转动,直至所述主动齿轮6旋转至和所述拨片8互相耦合的位置。
电机通过磁流体或者其他方式通过真空室壁驱动所述拨片8转动(即通过所述旋转轴9转动,图6),并控制所述拨片8转动的圈数。所述主动齿轮6旋转180°时所述拨片8停止转动,并使所述拨片8停留于不和所述主动齿轮6发生互相作用的位置。
所述主动齿轮6转动时会带动和其固定的栅条转动,且转动的角度是180°。
所述主动齿轮6转动时,会随着带动所有被动齿轮5转动,所述被动齿轮5转动时,会带动所有和所述被动齿轮5连接的所述翻转栅条4转动。所有和所述被动齿轮5固定的所述翻转栅条4完成了180°翻转。
重复步骤8和步骤9,完成膜层镀制。
完成镀膜30min后,开启真空室,取出样品,包装样品,完成金膜层镀制。
实施例三:伞状转盘情况下正方形玻双面金膜镀制
待镀样品为正方形,要求双面镀膜,两面均有掩膜区域。掩膜区域适合工装装夹。
待镀样品为正方形,能在每个栅条上并排布置,然后布满整个栅条。针对该正方形样品,和栅条链接的齿轮的直径需略大于正方形样品的边长,避免栅条连续转动时互相干涉,且主动齿轮6和固定齿轮7之间始终处于齿合状态。这里要求正方形样品两面镀膜,故在栅条的设计上需要设计成镂空结构,利用不需要镀膜的掩膜区域固定样品。且栅条的整体走向需和图5吻合,所以在设计栅条时按照样品得的大小设计合适形状,已达到样品的最大装载量。设计转盘时需考虑膜层厚度和镀膜速率的关系,设计合适大小的主动齿轮6。
栅条整体呈折线状,在折角10处,通过齿轮连接,保证旋转动力的传递。
将清洗好的样品固定在所述翻转栅条4上。
真空室抽真空,直至达到膜层镀制的真空条件。
电机通过磁流体或者其他方式通过真空室壁驱动所述旋转轴1转动。
所述旋转轴1和所述转盘3通过所述固定架2连接,所述旋转轴1转动时,所述转盘3也随着转动。
所述转盘3转动时,所述转盘3会驱动所述主动齿轮6沿着所述固定齿轮7向前行进,所述主动齿轮6会随之转动,并且带动和所述主动齿轮6固定的所述翻转栅条4转动。
所述主动齿轮6转动时,会随着带动所有被动齿轮5转动,所述被动齿轮5转动时,会带动所有和所述被动齿轮5连接的所述翻转栅条4转动。
在所述转盘3转动,且所述翻转栅条4自转的同时完成镀膜前离子束清洗处理。
在所述转盘3转动,且所述翻转栅条4自转的同时完成金膜层镀制。
完成镀膜30min后,开启真空室,取出样品,包装样品,完成金膜层镀制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,对本发明而言仅仅是说明性的,而非限制性的。本专业技术人员理解,在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变,修改,甚至等效,但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种真空镀膜中样品翻转装置,其特征在于,包括旋转轴、固定架、转盘、翻转栅条、被动齿轮、主动齿轮和固定转动部,所述旋转轴通过所述固定架与所述转盘固定连接,所述旋转轴的轴线穿过所述转盘中心,所述旋转轴带动所述转盘绕自身轴线旋转,所述翻转栅条设置在所述转盘上,且所述翻转栅条可绕自身轴线转动,一所述翻转栅条的一端固定设置有所述主动齿轮,其余所述翻转栅条的一端固定设置有所述固定齿轮,所述固定转动部可与所述主动齿轮传动连接,所述主动齿轮和相邻的所述固定齿轮啮合连接,相邻所述固定齿轮之间啮合连接。
2.如权利要求1所述的真空镀膜中样品翻转装置,其特征在于,所述固定转动部设置为固定齿轮,所述转盘下方设置有圆环形的所述固定齿轮,所述固定齿轮上端面设置有轮齿,所述固定齿轮和所述主动齿轮啮合连接。
3.如权利要求2所述的真空镀膜中样品翻转装置,其特征在于,所述固定齿轮上端面的所述轮齿弧形排布。
4.如权利要求2所述的真空镀膜中样品翻转装置,其特征在于,所述固定齿轮上端面的所述轮齿环形排布。
5.如权利要求1所述的真空镀膜中样品翻转装置,其特征在于,所述固定转动部设置为拨片,所述拨片对应所述主动齿轮设置。
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