CN113122812B - 一种物理气相沉积材料加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物理气相沉积材料加工设备，包括气相沉积主体，气相沉积主体内部设置有转动机构以及稳定机构，气相沉积主体的外部设置有冷却机构；稳定机构包括过滤网、贴合板与弹簧，贴合板活动设置在气相沉积主体的内部，弹簧与贴合板的侧壁固定连接，过滤网固定安装在气相沉积主体的内部；转动机构包括驱动杆、叶片组与连接杆，驱动杆活动设置在气相沉积主体的内部，叶片组与驱动杆的侧壁固定连接，驱动杆与连接杆的端固定连接，连接杆在转动的过程使得夹持块开始转动，进而在真空蒸发镀膜的过程中实现对工件的转动，从而使得工件可以实现充分镀膜，避免工件的表面出现膜界面结合力较弱，结晶不够完整的现象。
Description
技术领域
本发明涉及物理气相沉积技术领域，尤其涉及一种物理气相沉积材料加工设备。
背景技术
物理气相沉积是用物理的方法(如蒸发、溅射等)使镀膜材料气化，在基体表面沉积成膜的方法。除传统的真空蒸发和溅射沉积技术外，还包括近30多年来蓬勃发展起来的各种离子束沉积，离子镀和离子束辅助沉积技术，物理气相沉积技术虽然五花八门，但都必须实现气相沉积三个环节，即镀料(靶材)气化一气相输运一沉积成膜。
现有的物理气相沉积技术有真空蒸发镀膜、阴极溅射镀膜、离子镀等，真空蒸发镀膜作为常用的镀膜工艺其原理是利用真空泵将样品室抽至一定程度的真空，对放在高熔点坩里的原材料加热，使其蒸发，并在收集基底上沉积成膜的技术，真空蒸发镀膜需要将镀层材料加热变成蒸气原子，蒸发源是其关键部位，大多数金属材料都要在1000-2000℃的温度下蒸发，因此，必须将材料加热到这样高的温度。
传统的真空蒸发镀膜技术考虑到经济效益一般采用电阻蒸发源来作为加热源，但电阻蒸发源在加热过程中会产生一定的污染，同时真空蒸发镀膜技术在使用过程中无法对需镀膜材料进行均匀镀膜，从而导致膜界面结合力较弱，结晶不够完整，并且在高温的作用下真空室内部压强升高可能会导致真空室出现破损，因此需要一种物理气相沉积材料加工设备。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种物理气相沉积材料加工设备。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种物理气相沉积材料加工设备，包括气相沉积主体，所述气相沉积主体内部设置有转动机构以及稳定机构，所述气相沉积主体的外部设置有冷却机构；
所述稳定机构包括过滤网、贴合板与弹簧，所述贴合板活动设置在气相沉积主体的内部，所述弹簧与贴合板的侧壁固定连接，所述过滤网固定安装在气相沉积主体的内部；所述转动机构包括驱动杆、叶片组与连接杆，所述驱动杆活动设置在气相沉积主体的内部，所述叶片组与驱动杆的侧壁固定连接，所述驱动杆与连接杆的端固定连接；
所述气相沉积主体包括真空室、底座和吸气管，所述真空室与底座的侧壁固定连接，所述底座的侧壁上固定连接有吸气管，所述吸气管与真空室的内部相连通。
优选地，所述真空室的侧壁上沿着真空室的中轴线对称开设有安装槽，两个所述安装槽的内部侧壁上均固定安装有稳定箱，所述贴合板与稳定箱的内部侧壁活动连接，所述弹簧远离贴合板的一端与稳定箱的侧壁固定连接，所述稳定箱的侧壁上开设有贯穿槽，所述稳定箱远离贯穿槽的侧壁上开设有过滤槽，所述过滤网固定安装在过滤槽的内部侧壁上。
优选地，所述真空室的内部固定安装有电阻蒸发源，所述电阻蒸发源的侧壁上固定安装有蒸发室，所述真空室的内部沿着真空室的中轴线对称设置有存储箱，两个所述存储箱的侧壁上均固定连接有排气管。
优选地，所述冷却机构包括两个冷却管和两个回流管，两个所述冷却管的一端分别与两个排气管远离存储箱的一端固定连接，两个所述冷却管均由真空室的内部贯穿至真空室的外部，两个所述回流管分别与两个冷却管的另一端固定连接，两个所述回流管远离冷却管的一端由真空室的外部贯穿至真空室的内部，两个所述回流管远离冷却管的一端分别与两个存储箱的侧壁固定连接，两个所述回流管的内部设置有单向阀。
优选地，两个所述排气管的内部均设置有驱动箱，所述驱动杆与驱动箱的内部侧壁活动连接，所述驱动杆远离驱动箱的一端由排气管的内部贯穿至排气管的外部，所述驱动箱的侧壁上相对开设有连通槽。
优选地，两个所述连接杆远离驱动杆的一端均固定连接有夹持块，所述夹持块的侧壁上开设有螺纹槽，所述螺纹槽的内部活动设置有螺栓。
优选地，两个所述夹持块的内部共同设置有工件，所述螺栓的端部固定设置有垫片，所述垫片与工件的侧壁相抵紧，所述真空室的侧壁上设置有开合盖。
相比现有技术，本发明的有益效果为：
1、本发明通过驱动杆、叶片组和连接杆的的配合使用可以使得夹持块开始转动，夹持块带动工件开始转动，从而能够对工件进行均匀镀膜，电阻蒸发源在工作的过程中会产生大量的热量，热量传递到存储箱中使得存储箱的内部的液体发生沸腾，存储箱内部沸腾的液体汽化呈蒸汽会沿着排气管向上移动，蒸汽会通过连通槽进入到驱动箱的内部，此时蒸汽对叶片组具有冲击力，冲击力使得叶片组带动驱动杆开始转动，驱动杆带动连接杆开始转动，连接杆在转动的过程使得夹持块开始转动，进而在真空蒸发镀膜的过程中实现对工件的转动，从而使得工件可以实现充分镀膜，避免工件的表面出现膜界面结合力较弱，结晶不够完整的现象。
2、本发明通过贴合板和弹簧的配合使用后可以对真空室内部的气压进行稳压，避免在高温作用下真空室内部的气压变化过大导致真空室出现破损，并且由于在镀膜之前对真空室的内部进行抽真空，从而使得真空室内部的压力降低，此时真空室内部的压强小于外部的压强，进而使得贴合板克服弹簧自身的弹力向着真空室的内部移动，在镀膜结束后开启开合盖，此时外部的空气会进入到真空室的内部，但真空室内部的空气同时也会流出到外部，由于真空室内部的压力与外部的压力处于平衡，在弹簧自身拉力的作用下使得贴合板向着稳定箱的内部移动，并且在稳定箱移动的过程中会对真空室的内部的气体进行吸收，真空室内部的气体通过过滤网进入到稳定箱中，过滤网会对气体中的有害物质进行过滤，进而实现对真空室内部有害气体的吸收，避免气体溢出到外部造成污染。
附图说明
图1为本发明提出的一种物理气相沉积材料加工设备的结构示意图；
图2为本发明的A部分放大图；
图3为本发明的B部分放大图；
图4为本发明的C部分放大图；
图5为本发明的D部分放大图；
图6为本发明驱动箱的剖视图。
图中：1真空室、2底座、3吸气管、4电阻蒸发源、5蒸发室、6排气管、7工件、8开合盖、9冷却管、10回流管、11存储箱、12安装槽、13稳定箱、14过滤槽、15过滤网、16贴合板、17弹簧、18贯穿槽、19驱动箱、20驱动杆、21叶片组、22连通槽、23连接杆、24夹持块、25螺纹槽、26螺栓。
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。
参照图1-6，一种物理气相沉积材料加工设备，包括气相沉积主体，气相沉积主体内部设置有转动机构以及稳定机构，气相沉积主体的外部设置有冷却机构；
稳定机构包括过滤网15、贴合板16与弹簧17，贴合板16活动设置在气相沉积主体的内部，弹簧17与贴合板16的侧壁固定连接，过滤网15固定安装在气相沉积主体的内部；转动机构包括驱动杆20、叶片组21与连接杆23，驱动杆20活动设置在气相沉积主体的内部，叶片组21与驱动杆20的侧壁固定连接，驱动杆20与连接杆23的端固定连接；
气相沉积主体包括真空室1、底座2和吸气管3，真空室1与底座2的侧壁固定连接，底座2的侧壁上固定连接有吸气管3，吸气管3与真空室1的内部相连通；
真空室1的侧壁上沿着真空室1的中轴线对称开设有安装槽12，两个安装槽12的内部侧壁上均固定安装有稳定箱13，贴合板16与稳定箱13的内部侧壁活动连接，贴合板16可以在稳定箱13的内部侧壁滑动，贴合板16与稳定箱13的内部侧壁紧密贴合，弹簧17远离贴合板16的一端与稳定箱13的侧壁固定连接，稳定箱13的侧壁上开设有贯穿槽18，稳定箱13远离贯穿槽18的侧壁上开设有过滤槽14，过滤网15固定安装在过滤槽14的内部侧壁上，真空室1的内部固定安装有电阻蒸发源4，电阻蒸发源4的侧壁上固定安装有蒸发室5，真空室1的内部沿着真空室1的中轴线对称设置有存储箱11，两个存储箱11的侧壁上均固定连接有排气管6；
冷却机构包括两个冷却管9和两个回流管10，两个冷却管9的一端分别与两个排气管6远离存储箱11的一端固定连接，两个冷却管9均由真空室1的内部贯穿至真空室1的外部，两个回流管10分别与两个冷却管9的另一端固定连接，两个回流管10远离冷却管9的一端由真空室1的外部贯穿至真空室1的内部，两个回流管10远离冷却管9的一端分别与两个存储箱11的侧壁固定连接，两个回流管10的内部设置有单向阀，单向阀可以避免存储箱11中汽化的蒸汽通过回流管10溢出；
两个排气管6的内部均设置有驱动箱19，驱动杆20与驱动箱19的内部侧壁活动连接，驱动杆20可以在驱动箱19的内部转动，驱动杆20远离驱动箱19的一端由排气管6的内部贯穿至排气管6的外部，驱动箱19的侧壁上相对开设有连通槽22；
两个连接杆23远离驱动杆20的一端均固定连接有夹持块24，夹持块24的侧壁上开设有螺纹槽25，螺纹槽25的内部活动设置有螺栓26，螺栓26的外螺纹与螺纹槽25的内螺纹相适配，两个夹持块24的内部共同设置有工件7，螺栓26的端部固定设置有垫片，垫片与工件7的侧壁相抵紧，真空室1的侧壁上设置有开合盖8，开合盖8与真空室1之间设有密封垫圈。
本发明中，使用时，先打开开合盖8，将工件7放置到夹持块24的内部，再转动螺栓26使得螺栓26底部的垫片与工件7相卡紧，从而实现对工件7的固定，再闭合开合盖8，在使用真空泵通过吸气管3将真空室1的内部进行真空处理；
启动电阻蒸发源4,电阻蒸发源4工作会产生大量热量，热量会使得蒸发室5内部的镀膜材料开始蒸发，蒸发后的材料会附着到工件7的表面形成镀层，电阻蒸发源4工作会产生大量热量会使得存储箱11内部的液体开始蒸发，存储箱11内部沸腾的液体汽化呈蒸汽会沿，蒸汽会通过连通槽22进入到驱动箱19的内部，此时蒸汽对叶片组21具有冲击力，冲击力使得叶片组21带动驱动杆20开始转动，驱动杆20带动连接杆23开始转动，连接杆23在转动的过程使得夹持块24开始转动，进而在真空蒸发镀膜的过程中实现对工件7的转动，从而使得工件7可以实现充分镀膜，避免工件7的表面出现膜界面结合力较弱，结晶不够完整的现象；
蒸汽会通过连通槽22继续向上移动，蒸汽进入到冷却管9中后会在冷却管9中进行冷却，使得蒸汽的温度低于沸点，从而液化成液体进入到回流管10中，最终流回到存储箱11中，实现对存储箱11内部液体的循环；
由于真空室1的内部处于真空状态，此时真空室1内部的压强小于外部的压强，进而使得贴合板16克服弹簧17自身的弹力向着真空室1的内部移动，但高温作用下真空室1内部的气压变化，此时通过贴合板16和弹簧17可以对增大或者降低的压力进行缓冲，避免高温作用下真空室1内部的气压变化过大导致真空室1出现破损；
当镀膜结束后，打开开合盖8，此时外部的空气会进入到真空室1的内部，但真空室1内部的空气同时也会流出到外部，由于真空室1内部的压力与外部的压力处于平衡，在弹簧17自身拉力的作用下使得贴合板16向着稳定箱13的内部移动，并且在稳定箱13移动的过程中会对真空室1的内部的气体进行吸收，真空室1内部的气体通过过滤网15进入到稳定箱13中，过滤网15会对气体中的有害物质进行过滤，进而实现对真空室1内部有害气体的吸收，避免气体溢出到外部造成污染。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种物理气相沉积材料加工设备，其特征在于，包括气相沉积主体，所述气相沉积主体内部设置有转动机构以及稳定机构，所述气相沉积主体的外部设置有冷却机构；
所述稳定机构包括过滤网(15)、贴合板(16)与弹簧(17)，所述贴合板(16)活动设置在气相沉积主体的内部，所述弹簧(17)与贴合板(16)的侧壁固定连接，所述过滤网(15)固定安装在气相沉积主体的内部；所述转动机构包括驱动杆(20)、叶片组(21)与连接杆(23)，所述驱动杆(20)活动设置在气相沉积主体的内部，所述叶片组(21)与驱动杆(20)的侧壁固定连接，所述驱动杆(20)与连接杆(23)的端固定连接；
所述气相沉积主体包括真空室(1)、底座(2)和吸气管(3)，所述真空室(1)与底座(2)的侧壁固定连接，所述底座(2)的侧壁上固定连接有吸气管(3)，所述吸气管(3)与真空室(1)的内部相连通；
所述真空室(1)的侧壁上沿着真空室(1)的中轴线对称开设有安装槽(12)，两个所述安装槽(12)的内部侧壁上均固定安装有稳定箱(13)，所述贴合板(16)与稳定箱(13)的内部侧壁活动连接，所述弹簧(17)远离贴合板(16)的一端与稳定箱(13)的侧壁固定连接，所述稳定箱(13)的侧壁上开设有贯穿槽(18)，所述稳定箱(13)远离贯穿槽(18)的侧壁上开设有过滤槽(14)，所述过滤网(15)固定安装在过滤槽(14)的内部侧壁上；
所述真空室(1)的内部固定安装有电阻蒸发源(4)，所述电阻蒸发源(4)的侧壁上固定安装有蒸发室(5)，所述真空室(1)的内部沿着真空室(1)的中轴线对称设置有存储箱(11)，两个所述存储箱(11)的侧壁上均固定连接有排气管(6)；
所述冷却机构包括两个冷却管(9)和两个回流管(10)，两个所述冷却管(9)的一端分别与两个排气管(6)远离存储箱(11)的一端固定连接，两个所述冷却管(9)均由真空室(1)的内部贯穿至真空室(1)的外部，两个所述回流管(10)分别与两个冷却管(9)的另一端固定连接，两个所述回流管(10)远离冷却管(9)的一端由真空室(1)的外部贯穿至真空室(1)的内部，两个所述回流管(10)远离冷却管(9)的一端分别与两个存储箱(11)的侧壁固定连接，两个所述回流管(10)的内部设置有单向阀。
2.根据权利要求1所述的一种物理气相沉积材料加工设备，其特征在于，两个所述排气管(6)的内部均设置有驱动箱(19)，所述驱动杆(20)与驱动箱(19)的内部侧壁活动连接，所述驱动杆(20)远离驱动箱(19)的一端由排气管(6)的内部贯穿至排气管(6)的外部，所述驱动箱(19)的侧壁上相对开设有连通槽(22)。
3.根据权利要求2所述的一种物理气相沉积材料加工设备，其特征在于，两个所述连接杆(23)远离驱动杆(20)的一端均固定连接有夹持块(24)，所述夹持块(24)的侧壁上开设有螺纹槽(25)，所述螺纹槽(25)的内部活动设置有螺栓(26)。
4.根据权利要求3所述的一种物理气相沉积材料加工设备，其特征在于，两个所述夹持块(24)的内部共同设置有工件(7)，所述螺栓(26)的端部固定设置有垫片，所述垫片与工件(7)的侧壁相抵紧，所述真空室(1)的侧壁上设置有开合盖(8)。
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