CN113667951B - 一种端头绝缘磁场可调的旋转阴极 - Google Patents

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Abstract

本发明属于磁控溅射镀膜技术领域，具体的说是一种端头绝缘磁场可调的旋转阴极，包括转轴；所述转轴上固接有从动轮；所述从动轮上啮合有传动皮带；所述传动皮带另一侧啮合有驱动轮；所述驱动轮固接在电机的输出端；所述转轴的一侧固接有磁路壁；通过在磁路壁侧面设置磁场调节机构，旋转机构内的调节螺母，使得螺杆带动磁铁靠近或远离靶材的结构设计,实现了可对磁场的大小进行调节的功能，解决了现有的旋转阴极在使用的过程中，由于磁场的大小无法调节，使得镀膜工艺的局限性较大，更换磁铁的工艺较为繁琐，使得镀膜的效率较低，且可镀膜的范围很小的问题。

Description

一种端头绝缘磁场可调的旋转阴极
技术领域
本发明涉及磁控溅射镀膜技术领域，具体是一种端头绝缘磁场可调的旋转阴极。
背景技术
旋转阴极是磁控溅射镀膜机内部的转动构件，对于磁控溅射镀膜机具有至关重要的作用。
旋转溅射阴极，在光伏制造、ITO触屏等行业内，有着较为广泛的应用。
现有的旋转阴极在使用的过程中，由于磁场的大小无法调节，在镀膜时，需要更换内部转动的磁铁，由于更换磁铁的工艺较为繁琐，使得镀膜工艺的整体效率较低，且可镀膜的范围很小；因此，针对上述问题提出一种端头绝缘磁场可调的旋转阴极。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，现有的旋转阴极在使用的过程中，由于磁场的大小无法调节，在镀膜时，需要更换内部转动的磁铁，由于更换磁铁的工艺较为繁琐，使得镀膜工艺的整体效率较低，且可镀膜的范围很小的问题，本发明提出一种端头绝缘磁场可调的旋转阴极。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种端头绝缘磁场可调的旋转阴极，包括转轴；所述转轴上固接有从动轮；所述从动轮上啮合有传动皮带；所述传动皮带另一侧啮合有驱动轮；所述驱动轮固接在电机的输出端；所述转轴的一侧固接有磁路壁；所述磁路壁上设置有磁场调节机构；所述磁场调节机构的端部固接有磁钢盒；所述磁钢盒的内部安装有磁铁；所述磁铁的外部安装有靶材；所述转轴的另一侧固接有电刷；所述电刷另一侧与电极接触；当需要镀膜时，可打开电机，使电机通过驱动轮带动传动皮带，进而带动转轴转动，当转轴转动时，可带动磁路壁，进而带动磁铁在靶材的周边转动，磁钢盒可把磁铁固定住，在磁铁在靶材内部转动时，通过磁控溅射远离把靶材镀在物体的表面，当需要调节磁场的大小时，可通过调节磁场调节机构，来调节磁场调节机构与靶材的距离，进而调整磁场的大小，解决了现有的旋转阴极在使用的过程中，由于磁场的大小无法调节，使得镀膜工艺的局限性较大，更换磁铁的工艺较为繁琐，使得镀膜的效率较低，且可镀膜的范围很小的问题。
优选的，所述磁场调节机构包括螺杆；靠近所述螺杆端部的位置螺纹连接有调节螺母；所述调节螺母外部罩有盖板；所述盖板通过固定螺栓连接在磁路壁内部；所述螺杆端部固接在磁铁的内部；当需要调节磁场大小时，可拧出固定螺栓，拆下盖板，进而调节调节螺母，通过调节螺母调节螺杆的位置，来调节磁铁与靶材的距离，进而可实现调节磁场大小的功能，使得调节磁场大小较为方便。
优选的，所述电机底部固接有固定座；所述固定座端部固接在装置的侧壁上；当电机转动时，固定座可限制住电机，使得电机的旋转力只会通过输出端输出，防止电机出现空转的现象，减少动能的浪费。
优选的，所述磁铁的侧面安装有轭铁；所述轭铁与磁铁长短一致；在磁铁的侧面安装轭铁，可增加磁铁与靶材的吸合力，使得磁铁转动产生的磁感线封闭在磁铁与靶材的内部，可提高磁铁转动产生磁力的效率。
优选的，所述转轴的一侧开设有进水口；所述转轴的顶部开设有出水口；所述进水口与出水口之间为水路；所述水路穿过转轴、磁路壁以及磁钢盒的外侧，通向出水口的位置；在镀膜的过程中，可通过进水口向装置腔内注入冷却水，冷却水可提供恒流、恒温和恒压的环境，来使得镀膜工作在最适宜的条件下进行，提高了镀膜工作的效率。
优选的，所述转轴的外部套设有密封壳；所述转轴与密封壳之间安装有轴承；所述轴承外侧安装有油封；当向装置内部注入冷却水时，密封壳可减少冷却水渗出的可能性，使得冷却水只会在装置的内部运动，轴承可使得密封壳不会影响转轴的转动，油封可使得冷却水较少的与轴承接触，减少轴承氧化生锈的可能性，增加了装置的使用寿命。
优选的，所述磁路壁的一侧安装有前密封端盖；所述磁路壁的另一侧安装有后密封端盖；所述前密封端盖转动连接在固定套壳的内部；所述固定套壳与前密封端盖之间开腔安装有滚珠；前密封端盖与后密封端盖可减少磁路壁内部的水流出，使得水只会在磁路壁的内部流动，减少资源浪费的同时，可使得磁路壁内部的散热效率增加，固定套壳底部可安装支撑部件，使得转轴与磁路壁连接处不处于悬空的状态，有效的减少转轴与磁路壁连接处断裂的可能性，前密封端盖转动连接在固定套壳的内部，可降低固定套壳对转轴与磁路壁转动的影响，同时，滚珠可使得前密封端盖与固定套壳之间的摩擦从滑动变为滚动，使得摩擦力减小，减少了前密封端盖与固定套壳的磨损，增加了装置的使用寿命。
优选的，所述固定套壳内侧壁上固接有油腔；所述油腔内部滑动连接有滑块；所述滑块端部固接有吸水棉；所述滑块另一端固接有弹簧；所述弹簧端部固接在固定套壳内侧壁上；所述油腔侧壁上开设有出油孔；所述滑块内部开设有输油腔；所述输油腔开设在对应出油孔的位置；向油腔内部注入润滑油，当在固定套壳内部转动时，会挤压滑块，使滑块向弹簧方向移动，当输油腔与出油孔贴合时，油腔内部的润滑油会通过输油腔流出，进而打湿吸水棉，当吸水棉被打湿后，可使得固定套壳腔内与表面更加润滑，减少固定套壳与之间的摩擦力，使得转动时损失的动能降低，且可使得固定套壳与之间的震动减少，进而使得噪音降低，使得工作环境更加的安静。
本发明的有益之处在于：
1.本发明通过在磁路壁侧面设置磁场调节机构，旋转机构内的调节螺母，使得螺杆带动磁铁靠近或远离靶材的结构设计,实现了可对磁场的大小进行调节的功能，解决了现有的旋转阴极在使用的过程中，由于磁场的大小无法调节，使得镀膜工艺的局限性较大，更换磁铁的工艺较为繁琐，使得镀膜的效率较低，且可镀膜的范围很小的问题。
2.本发明通过在装置的内部开设水路，水路贯通整个装置的内部，在水路内部通入冷却水，使得冷却水流经装置内部的结构设计,实现了对镀膜操作时，提供恒流、恒温、恒压的环境的功能，解决了温度、压力等会对镀膜工艺造成影响的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为实施例一的主视图；
图2为图1中A处的放大图；
图3为图1中B处的放大图；
图4为磁场调节机构的立体图；
图5为图1中C处的放大图；
图6为实施例一的固定套壳的剖视图；
图7为图6中D处的放大图；
图8为实施例二的封闭塞的结构示意图。
图中：1、电机；2、驱动轮；3、传动皮带；4、从动轮；5、转轴；6、磁路壁；7、磁场调节机构；8、磁铁；9、磁钢盒；10、靶材；11、电刷；12、螺杆；13、调节螺母；14、盖板；15、固定螺栓；16、固定座；17、轭铁；18、前密封端盖；19、后密封端盖；20、固定套壳；21、滚珠；22、密封壳；23、电极；24、轴承；25、进水口；26、出水口；27、油封；29、水路；30、油腔；31、滑块；32、吸水棉；33、输油腔；34、出油孔；35、弹簧；36、封闭塞。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-7所示，一种端头绝缘磁场可调的旋转阴极，包括转轴5；所述转轴5上固接有从动轮4；所述从动轮4上啮合有传动皮带3；所述传动皮带3另一侧啮合有驱动轮2；所述驱动轮2固接在电机1的输出端；所述转轴5的一侧固接有磁路壁6；所述磁路壁6上设置有磁场调节机构7；所述磁场调节机构7的端部固接有磁钢盒9；所述磁钢盒9的内部安装有磁铁8；所述磁铁8的外部安装有靶材10；所述转轴5的另一侧固接有电刷11；所述电刷11另一侧与电极23接触；在工作时，当需要镀膜时，可打开电机1，使电机1通过驱动轮2带动传动皮带3，进而带动转轴5转动，当转轴5转动时，可带动磁路壁6，进而带动磁铁8在靶材10的周边转动，磁钢盒9可把磁铁8固定住，在磁铁8在靶材10内部转动时，通过磁控溅射远离把靶材10镀在物体的表面，当需要调节磁场的大小时，可通过调节磁场调节机构7，来调节磁场调节机构7与靶材10的距离，进而调整磁场的大小，解决了现有的旋转阴极在使用的过程中，由于磁场的大小无法调节，在镀膜时，需要更换内部转动的磁铁，由于更换磁铁的工艺较为繁琐，使得镀膜工艺的整体效率较低，且可镀膜的范围很小的问题。
所述磁场调节机构7包括螺杆12；靠近所述螺杆12端部的位置螺纹连接有调节螺母13；所述调节螺母13外部罩有盖板14；所述盖板14通过固定螺栓15连接在磁路壁6内部；所述螺杆12端部固接在磁铁8的内部；在工作时，当需要调节磁场大小时，可拧出固定螺栓15，拆下盖板14，进而调节调节螺母13，通过调节螺母13调节螺杆12的位置，来调节磁铁8与靶材10的距离，进而可实现调节磁场大小的功能，使得调节磁场大小较为方便。
所述电机1底部固接有固定座16；所述固定座16端部固接在装置的侧壁上；在工作时，当电机1转动时，固定座16可限制住电机1，使得电机1的旋转力只会通过输出端输出，防止电机1出现空转的现象，减少动能的浪费。
所述磁铁8的侧面安装有轭铁17；所述轭铁17与磁铁8长短一致；在工作时，在磁铁8的侧面安装轭铁17，可增加磁铁8与靶材10的吸合力，使得磁铁8转动产生的磁感线封闭在磁铁8与靶材10的内部，可提高磁铁8转动产生磁力的效率。
所述转轴5的一侧开设有进水口25；所述转轴5的顶部开设有出水口26；所述进水口25与出水口26之间为水路29；所述水路29穿过转轴5、磁路壁6以及磁钢盒9的外侧，通向出水口26的位置；在工作时，在镀膜的过程中，可通过进水口25向装置腔内注入冷却水，冷却水可提供恒流、恒温和恒压的环境，来使得镀膜工作在最适宜的条件下进行，提高了镀膜工作的效率。
所述转轴5的外部套设有密封壳22；所述转轴5与密封壳22之间安装有轴承24；所述轴承24外侧安装有油封27；在工作时，当向装置内部注入冷却水时，密封壳22可减少冷却水渗出的可能性，使得冷却水只会在装置的内部运动，轴承24可使得密封壳22不会影响转轴5的转动，油封27可使得冷却水较少的与轴承24接触，减少轴承24氧化生锈的可能性，增加了装置的使用寿命。
所述磁路壁6的一侧安装有前密封端盖18；所述磁路壁6的另一侧安装有后密封端盖19；所述前密封端盖18转动连接在固定套壳20的内部；所述固定套壳20与前密封端盖18之间开腔安装有滚珠21；所述固定螺栓15的端部安装有封闭塞36；所述封闭塞36设置在盖板14内部；在工作时，前密封端盖18与后密封端盖19可减少磁路壁6内部的水流出，使得水只会在磁路壁6的内部流动，减少资源浪费的同时，可使得磁路壁6内部的散热效率增加，固定套壳20底部可安装支撑部件，使得转轴5与磁路壁6连接处不处于悬空的状态，有效的减少转轴5与磁路壁6连接处断裂的可能性，前密封端盖18转动连接在固定套壳20的内部，可降低固定套壳20对转轴5与磁路壁6转动的影响，同时，滚珠21可使得前密封端盖18与固定套壳20之间的摩擦从滑动变为滚动，使得摩擦力减小，减少了前密封端盖18与固定套壳20的磨损，增加了装置的使用寿命，封闭塞36可减少冷却水与固定螺栓15接触的可能性，使得固定螺栓15沾水后，氧化生锈的可能性，增加了装置的使用寿命。
所述固定套壳20内侧壁上固接有油腔30；所述油腔30内部滑动连接有滑块31；所述滑块31端部固接有吸水棉32；所述滑块31另一端固接有弹簧35；所述弹簧35端部固接在固定套壳20内侧壁上；所述油腔30侧壁上开设有出油孔34；所述滑块31内部开设有输油腔33；所述输油腔33开设在对应出油孔34的位置；在工作时，向油腔30内部注入润滑油，当21在固定套壳20内部转动时，会挤压滑块31，使滑块31向弹簧35方向移动，当输油腔33与出油孔34贴合时，油腔30内部的润滑油会通过输油腔33流出，进而打湿吸水棉32，当吸水棉32被打湿后，可使得固定套壳20腔内与21表面更加润滑，减少固定套壳20与21之间的摩擦力，使得转动时损失的动能降低，且可使得固定套壳20与21之间的震动减少，进而使得噪音降低，使得工作环境更加的安静。
实施例二
请参阅图8所示，对比实施例一，作为本发明的另一种实施方式，所述固定螺栓15的端部安装有封闭塞36；所述封闭塞36设置在盖板14内部；在工作时，封闭塞36可减少冷却水与固定螺栓15接触的可能性，使得固定螺栓15沾水后，氧化生锈的可能性，增加了装置的使用寿命。
工作原理，在工作时，当需要镀膜时，可打开电机1，使电机1通过驱动轮2带动传动皮带3，进而带动转轴5转动，当转轴5转动时，可带动磁路壁6，进而带动磁铁8在靶材10的周边转动，磁钢盒9可把磁铁8固定住，在磁铁8在靶材10内部转动时，通过磁控溅射远离把靶材10镀在物体的表面，当需要调节磁场的大小时，可通过调节磁场调节机构7，来调节磁场调节机构7与靶材10的距离，进而调整磁场的大小，解决了现有的旋转阴极在使用的过程中，由于磁场的大小无法调节，在镀膜时，需要更换内部转动的磁铁，由于更换磁铁的工艺较为繁琐，使得镀膜工艺的整体效率较低，且可镀膜的范围很小的问题，当需要调节磁场大小时，可拧出固定螺栓15，拆下盖板14，进而调节调节螺母13，通过调节螺母13调节螺杆12的位置，来调节磁铁8与靶材10的距离，进而可实现调节磁场大小的功能，使得调节磁场大小较为方便，当电机1转动时，固定座16可限制住电机1，使得电机1的旋转力只会通过输出端输出，防止电机1出现空转的现象，减少动能的浪费，在磁铁8的侧面安装轭铁17，可增加磁铁8与靶材10的吸合力，使得磁铁8转动产生的磁感线封闭在磁铁8与靶材10的内部，可提高磁铁8转动产生磁力的效率，在镀膜的过程中，可通过进水口25向装置腔内注入冷却水，冷却水可提供恒流、恒温和恒压的环境，来使得镀膜工作在最适宜的条件下进行，提高了镀膜工作的效率，当向装置内部注入冷却水时，密封壳22可减少冷却水渗出的可能性，使得冷却水只会在装置的内部运动，轴承24可使得密封壳22不会影响转轴5的转动，油封27可使得冷却水较少的与轴承24接触，减少轴承24氧化生锈的可能性，增加了装置的使用寿命，前密封端盖18与后密封端盖19可减少磁路壁6内部的水流出，使得水只会在磁路壁6的内部流动，减少资源浪费的同时，可使得磁路壁6内部的散热效率增加，固定套壳20底部可安装支撑部件，使得转轴5与磁路壁6连接处不处于悬空的状态，有效的减少转轴5与磁路壁6连接处断裂的可能性，前密封端盖18转动连接在固定套壳20的内部，可降低固定套壳20对转轴5与磁路壁6转动的影响，同时，滚珠21可使得前密封端盖18与固定套壳20之间的摩擦从滑动变为滚动，使得摩擦力减小，减少了前密封端盖18与固定套壳20的磨损，增加了装置的使用寿命，向油腔30内部注入润滑油，当21在固定套壳20内部转动时，会挤压滑块31，使滑块31向弹簧35方向移动，当输油腔33与出油孔34贴合时，油腔30内部的润滑油会通过输油腔33流出，进而打湿吸水棉32，当吸水棉32被打湿后，可使得固定套壳20腔内与21表面更加润滑，减少固定套壳20与21之间的摩擦力，使得转动时损失的动能降低，且可使得固定套壳20与21之间的震动减少，进而使得噪音降低，使得工作环境更加的安静。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (3)

1.一种端头绝缘磁场可调的旋转阴极，其特征在于：包括转轴(5)；所述转轴(5)上固接有从动轮(4)；所述从动轮(4)上啮合有传动皮带(3)；所述传动皮带(3)另一侧啮合有驱动轮(2)；所述驱动轮(2)固接在电机(1)的输出端；所述转轴(5)的一侧固接有磁路壁(6)；所述磁路壁(6)上设置有磁场调节机构(7)；所述磁场调节机构(7)的端部固接有磁钢盒(9)；所述磁钢盒(9)的内部安装有磁铁(8)；所述磁铁(8)的外部安装有靶材(10)；所述转轴(5)的另一侧固接有电刷(11)；所述电刷(11)另一侧与电极(23)接触；
所述磁场调节机构(7)包括螺杆(12)；靠近所述螺杆(12)端部的位置螺纹连接有调节螺母(13)；所述调节螺母(13)外部罩有盖板(14)；所述盖板(14)通过固定螺栓(15)连接在磁路壁(6)内部；所述螺杆(12)端部固接在磁铁(8)的内部；
所述电机(1)底部固接有固定座(16)；所述固定座(16)端部固接在装置的侧壁上；
所述磁铁(8)的侧面安装有轭铁(17)；所述轭铁(17)与磁铁(8)长短一致；
所述转轴(5)的一侧开设有进水口(25)；所述转轴(5)的顶部开设有出水口(26)；所述进水口(25)与出水口(26)之间为水路(29)；所述水路(29)穿过转轴(5)、磁路壁(6)以及磁钢盒(9)的外侧，通向出水口(26)的位置；
所述转轴(5)的外部套设有密封壳(22)；所述转轴(5)与密封壳(22)之间安装有轴承(24)；所述轴承(24)外侧安装有油封(27)；
当需要镀膜时，可打开电机(1)，使电机(1)通过驱动轮(2)带动传动皮带(3)，进而带动转轴(5)转动，当转轴(5)转动时，可带动磁路壁(6)，进而带动磁铁(8)在靶材(10)的周边转动，磁钢盒(9)可把磁铁(8)固定住，在磁铁(8)在靶材(10)内部转动时，通过磁控溅射远离把靶材(10)镀在物体的表面，当需要调节磁场的大小时，可通过调节磁场调节机构(7)，来调节磁场调节机构(7)与靶材(10)的距离，进而调整磁场的大小，解决了现有的旋转阴极在使用的过程中，由于磁场的大小无法调节，在镀膜时，需要更换内部转动的磁铁，由于更换磁铁的工艺较为繁琐，使得镀膜工艺的整体效率较低，且可镀膜的范围很小的问题，当需要调节磁场大小时，可拧出固定螺栓(15)，拆下盖板(14)，进而调节调节螺母(13)，通过调节螺母(13)调节螺杆(12)的位置，来调节磁铁(8)与靶材(10)的距离，进而可实现调节磁场大小的功能，使得调节磁场大小较为方便，当电机(1)转动时，固定座(16)可限制住电机(1)，使得电机(1)的旋转力只会通过输出端输出，防止电机(1)出现空转的现象，减少动能的浪费，在磁铁(8)的侧面安装轭铁(17)，可增加磁铁(8)与靶材(10)的吸合力，使得磁铁(8)转动产生的磁感线封闭在磁铁(8)与靶材(10)的内部，可提高磁铁(8)转动产生磁力的效率，在镀膜的过程中，可通过进水口(25)向装置腔内注入冷却水，冷却水可提供恒流、恒温和恒压的环境，来使得镀膜工作在最适宜的条件下进行，提高了镀膜工作的效率，当向装置内部注入冷却水时，密封壳(22)可减少冷却水渗出的可能性，使得冷却水只会在装置的内部运动，轴承(24)可使得密封壳(22)不会影响转轴(5)的转动，油封(27)可使得冷却水较少的与轴承(24)接触，减少轴承(24)氧化生锈的可能性，增加了装置的使用寿命，前密封端盖(18)与后密封端盖(19)可减少磁路壁(6)内部的水流出，使得水只会在磁路壁(6)的内部流动，减少资源浪费的同时，可使得磁路壁(6)内部的散热效率增加，固定套壳(20)底部可安装支撑部件，使得转轴(5)与磁路壁(6)连接处不处于悬空的状态，有效的减少转轴(5)与磁路壁(6)连接处断裂的可能性。
2.根据权利要求1所述的一种端头绝缘磁场可调的旋转阴极，其特征在于：所述磁路壁(6)的一侧安装有前密封端盖(18)；所述磁路壁(6)的另一侧安装有后密封端盖(19)；所述前密封端盖(18)转动连接在固定套壳(20)的内部；所述固定套壳(20)与前密封端盖(18)之间开腔安装有滚珠(21)。
3.根据权利要求2所述的一种端头绝缘磁场可调的旋转阴极，其特征在于：所述固定套壳(20)内侧壁上固接有油腔(30)；所述油腔(30)内部滑动连接有滑块(31)；所述滑块(31)端部固接有吸水棉(32)；所述滑块(31)另一端固接有弹簧(35)；所述弹簧(35)端部固接在固定套壳(20)内侧壁上；所述油腔(30)侧壁上开设有出油孔(34)；所述滑块(31)内部开设有输油腔(33)；所述输油腔(33)开设在对应出油孔(34)的位置。
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