CN114908327B - 一种石英晶片生产加工用镀膜装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了真空镀膜技术领域的一种石英晶片生产加工用镀膜装置及其使用方法，包括电镀室内壁两侧均转动安装有镀膜架，镀膜架之间固定连接有多个承载盘，承载盘四边均滑动连接有承托爪，位于同一边的承托爪之间转动连接有中间转杆，中间转杆为伸缩杆且中部与承载盘的侧壁转动连接，承载盘内设有用于驱动位于承载盘底部的承托爪同步向中间聚拢或四散的同步驱动件，镀膜架和电镀室的侧壁之间设有驱动承载盘转动时带动同步驱动件运转的换向组件；本发明放置而不是夹持或其他的方式，不会对晶片造成损伤，能最大限度保证镀膜效果和晶片的安全，实现了不开门的双面镀膜，避免了再次翻面的抽真空过程，提升了生产效率和节约了资源。

Description

一种石英晶片生产加工用镀膜装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及真空镀膜技术领域，具体为一种石英晶片生产加工用镀膜装置及其使用方法。

背景技术

石英是最重要的造岩矿物之一，在火成岩、沉积岩、变质岩中均有广泛分布，利用石英晶体本身的物理特性制作的电子元件，具有很高的频率稳定性。在对石英晶片的加工过程中，需要对清洗好的石英晶片，用真空电镀的方法，蒸发上一定厚度的金属导电薄膜，并达到一定的镀膜频率。

真空镀膜机主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜，具体包括很多种类，包括真空电阻加热蒸发，电子枪加热蒸发，磁控溅射，MBE分子束外延，PLD激光溅射沉积，离子束溅射等很多种。主要思路是分成蒸发和溅射两种。

现有的真空镀膜机所配备的石英晶片镀膜治具往往采用夹持等的手段进行，会有一定程度的遮盖，影响镀膜的正常进行；但若采用吸附或放置这种无遮挡手段会导致翻转不便，影响双面镀膜，降低了镀膜的生产效率。

基于此，本发明设计了一种石英晶片生产加工用镀膜装置及其使用方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石英晶片生产加工用镀膜装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的现有的真空镀膜机所配备的石英晶片镀膜治具往往采用夹持等的手段进行，会有一定程度的遮盖，影响镀膜的正常进行，且翻转不便，影响双面镀膜，降低了镀膜的生产效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种石英晶片生产加工用镀膜装置，包括泵箱、控制柜和电镀室，所述电镀室内壁两侧均转动安装有镀膜架，所述镀膜架之间固定连接有多个承载盘，所述承载盘四边均滑动连接有承托爪，位于同一边的承托爪之间转动连接有中间转杆，所述中间转杆为伸缩杆且中部与承载盘的侧壁转动连接，所述承载盘内设有用于驱动位于承载盘底部的承托爪同步向中间聚拢或四散的同步驱动件，所述镀膜架和电镀室的侧壁之间设有驱动承载盘转动时带动同步驱动件运转的换向组件。

优选的，所述驱动件包括承载盘的四边顶部均转动连接的换位齿轮，所述承载盘内均开设有传动腔，所述传动腔内相对于承载盘的四边均转动连接有同步轮，所述传动腔的四角处均转动连接有过渡轮，所述过渡轮和同步轮外侧共同套设有同步带，所述同步轮与换位齿轮一一对应且固定连接，所述承载盘的顶部的承托爪侧边均设有移动齿条，所述移动齿条与换位齿轮啮合。

优选的，所述同步带套设在所有同步轮的内侧和所有过渡轮的外侧，所述同步带为齿形带。

优选的，所述换向组件包括滑动连接在镀膜架顶部的双边齿条和转动连接在镀膜架顶部的位于双边齿条侧边的驱动轮，所述驱动轮均与双边齿条啮合，所述驱动轮的底部固定连接有传动轮，所述传动轮分别与靠近镀膜架一侧的过渡轮共同套设有传动带。

优选的，所述镀膜架顶部固定连接有底部托架，所述双边齿条内部开设有滑动槽，所述底部托架端部伸入滑动槽内且二者之间固定连接有复位弹簧，所述电镀室侧壁固定连接有斜边圆管，所述双边齿条的一端与斜边圆管边缘接触配合。

优选的，所述承托爪均为内侧边从内向外逐渐变薄的楔形爪，所述承托爪的内侧面均为光滑表面。

优选的，所述承托爪中部转动连接有抬升拨爪，所述抬升拨爪外侧固定连接有拨块，所述承载盘四边的顶部和底部均固定连接有推框，所述推框底部开设有从内向外变薄的斜坡面，所述推框跨坐在承载爪上方与拨块配合，所述承载盘的四边均开设有让位槽，所述抬升拨爪位于让位槽处。

优选的，所述承载盘之间通过连接架共同固定连接，所述承载盘外侧壁固定连接有转接架，所述中间转杆转动连接在转接架内。

优选的，所述承载盘的顶部和底部均开设有下沉槽，所述承托爪均滑动连接在下沉槽内，且承托爪外表面与承载盘外表面齐平。

一种石英晶片生产加工用镀膜装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：打开电镀室将所需镀膜晶片一一放入承载盘中，关闭电镀室，通过控制柜经泵箱内设备将电镀室抽真空；

S2：通过控制柜打开电镀室内的镀膜装置进行镀膜；

S3：镀膜一面完成后，通过外部电机或其他设备驱动镀膜架的轴转动，将承载盘内的晶片翻面；

S4：翻面过程中，位于承载盘顶面的承托爪逐渐伸出，底面的承托爪6逐渐收回；

S5：翻面完成，承载盘顶面的承托爪翻转至底部，完全伸出，将晶片承托，开始另一面的镀膜；

S6：镀膜完成，打开电镀室一一取出内部晶片。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明在镀膜时，将所需镀膜的晶片一一放入承载盘中，被前端伸入承载盘内部的底部的承托爪承托，从而将晶片保持在承载盘内进行镀膜，放置而不是夹持或其他的方式，不会对晶片造成损伤，能最大限度保证镀膜效果和晶片的安全；

2、在晶片顶面镀膜完毕后，通过外部电机或其他设备驱动镀膜架的轴转动，进而带动所有承载盘开始翻转，在翻转过程中换向组件驱动同步驱动件运转从而带动位于晶片上方的四边的承托爪同步向内聚拢，在翻转朝向下方时，四边的承托爪完全伸出将晶片顶面托住，从而无需人工将晶片一一翻转，且在换面的过程中依然能保持晶片在承载盘内，且翻面后，位于顶面的承托爪完全收入承载盘边缘，晶片顶面无遮挡，镀膜完整性高；实现了不开门的双面镀膜，避免了再次翻面的抽真空过程，提升了生产效率和节约了资源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明镀膜架和承载盘结构示意图；

图2为本发明A部放大结构示意图；

图3为本发明镀膜架和承载盘侧视角结构示意图；

图4为本发明前镀膜架和承载盘俯视角局部示意图；

图5为本发明镀膜架和承载盘俯视角半剖局部结构示意图；

图6为本发明承托爪半剖结构示意图；

图7为本发明整体结构示意图；

图8为本发明电镀室结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、泵箱；2、控制柜；3、电镀室；4、镀膜架；5、承载盘；6、承托爪；7、中间转杆；8、换位齿轮；9、传动腔；10、同步轮；11、过渡轮；12、同步带；13、移动齿条；14、双边齿条；15、驱动轮；16、底部托架；17、滑动槽；18、复位弹簧；19、斜边圆管；20、抬升拨爪；21、拨块；22、推框；23、让位槽；24、连接架；25、转接架；26、传动轮；27、传动带。

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作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。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：

一种石英晶片生产加工用镀膜装置，包括泵箱1、控制柜2和电镀室3，电镀室3内壁两侧均转动安装有镀膜架4，镀膜架4之间固定连接有多个承载盘5，承载盘5四边均滑动连接有承托爪6，位于同一边的承托爪6之间转动连接有中间转杆7，中间转杆7为伸缩杆且中部与承载盘5的侧壁转动连接，承载盘5内设有用于驱动位于承载盘5底部的承托爪6同步向中间聚拢或四散的同步驱动件，镀膜架4和电镀室3的侧壁之间设有驱动承载盘5转动时带动同步驱动件运转的换向组件。

如图1、7、8所示，本发明通过在现有技术中的镀膜装置内的电镀室3中设有配套的用于镀膜的载具，镀膜时，将所需镀膜的晶片一一放入承载盘5中，被前端伸入承载盘5内部的底部的承托爪6承托，从而将晶片保持在承载盘5内进行镀膜，放置而不是夹持或其他的方式，不会对晶片造成损伤，能最大限度保证镀膜效果和晶片的安全；在晶片顶面镀膜完毕后，通过外部电机或其他设备驱动镀膜架4的轴转动，进而带动所有承载盘5开始翻转，在翻转过程中换向组件驱动同步驱动件运转从而带动位于晶片上方的四边的承托爪6同步向内聚拢，在翻转朝向下方时，四边的承托爪6完全伸出将晶片顶面托住，从而无需人工将晶片一一翻转，且在换面的过程中依然能保持晶片在承载盘6内，且翻面后，位于顶面的承托爪6完全收入承载盘5边缘，晶片顶面无遮挡，镀膜完整性高；实现了不开门的双面镀膜，避免了再次翻面的抽真空过程，提升了生产效率和节约了资源。

其中，驱动件包括承载盘5的四边顶部均转动连接的换位齿轮8，承载盘5内均开设有传动腔9，传动腔9内相对于承载盘5的四边均转动连接有同步轮10，传动腔9的四角处均转动连接有过渡轮11，过渡轮11和同步轮10外侧共同套设有同步带12，同步轮10与换位齿轮8一一对应且固定连接，承载盘5的顶部的承托爪6侧边均设有移动齿条13，移动齿条13与换位齿轮8啮合。

如图4、5所示，以其中一个承载盘5为例，驱动其中一个同步轮10或过渡轮11即可带动同一个承载盘5上的所有承托爪6同步向内聚拢或四散，同步轮10或过渡轮11转动经同步带12传动带动所有的同步轮10转动，进而带动所有的换位齿轮8转动，带动与换位齿轮8啮合的移动齿条13向承载盘5内部或外部平移；即其中一个承托爪6移动时，通过中间转杆7的作用带动与之相连的另一侧的承托爪6向反方向移动，从而在换向的过程中，实现了承载盘5的顶面的承托爪6向内移动聚拢时，底面的承托爪6同步向外四散，进而在翻面后依然承托内部晶片的作用，且翻面后晶片顶面无遮挡，可使得晶片镀膜完全。

其中，同步带12套设在所有同步轮10的内侧和所有过渡轮11的外侧，保证同步带12的包角，保证传动有效，同步带12为齿形带，通过齿形带传动不打滑，传动稳定。

如图1、2、4所示，其中，换向组件包括滑动连接在镀膜架4顶部的双边齿条14和转动连接在镀膜架4顶部的位于双边齿条14侧边的驱动轮15，驱动轮15均与双边齿条14啮合，驱动轮15的底部固定连接有传动轮26，传动轮26分别与靠近镀膜架4一侧的过渡轮11共同套设有传动带27。

通过驱动双边齿条14平移即可带动其两侧的驱动轮15转动，进而通过传动带27带动同侧的承载盘5的其中一个过渡轮11转动，进而可带动承载盘5上的所有的换位齿轮8同步转动，较为方便，传动简单。

其中，镀膜架4顶部固定连接有底部托架16，双边齿条14内部开设有滑动槽17，底部托架16端部伸入滑动槽17内且二者之间固定连接有复位弹簧18，电镀室3侧壁固定连接有斜边圆管19，双边齿条14的一端与斜边圆管19边缘接触配合。

如图2所示，在换向过程中，镀膜架4转动，带动其上的双边齿条14跟随回转，在回转过程中，双边齿条14一端在复位弹簧18的作用下始终与斜边圆管19接触，在回转过程中，逐渐将双边齿条14向内顶入，使其平移，进而带动驱动轮15同步转动；在双边齿条14与斜边圆管19的最靠内的一点接触时，镀膜架4刚好翻转180度，而此时位于顶面的承托爪6收回，地面的承托爪6完全伸出；在镀膜架4的下一个翻转过程中，重新复位，按上述循环实现了镀膜架4和承载盘5的翻转和复位，也可连续翻转。

其中，承托爪6均为内侧边从内向外逐渐变薄的楔形爪，承托爪6的内侧面均为光滑表面。

如图1、6所示，楔形爪使得与晶片接触方式为线接触，且与晶片的边缘接触，而不是面接触，大大避免了磨损的产生。

其中，承托爪6中部转动连接有抬升拨爪20，抬升拨爪20外侧固定连接有拨块21，承载盘5四边的顶部和底部均固定连接有推框22，推框22底部开设有从内向外变薄的斜坡面，推框22跨坐在承托爪6上方与拨块21配合，承载盘5的四边均开设有让位槽23，抬升拨爪20位于让位槽23处。

如图1、6所示，由于承托爪6为楔形爪，在承托爪6向外四散，承载盘5翻转过程中，晶片的高度是不断下降的，会增加与顶面的间距，而为了避免在换面的过程中在对侧的承托爪6之间晃动或下落距离过高造成损坏的情形，在承托爪6向外移动过程中，同时带动内部的抬升拨爪20移动到达推框22处，在推框22内部的斜面作用下，使得拨块21逐渐被压下，进而带动抬升拨爪20端部向上扬起，将晶片托住，避免在承托爪6四散时其高度降低，弥补对侧承托爪6之间的间距，当承托爪6完全收回时，抬升拨爪20处于扬起的最高位置，且位于让位槽23内，从而可以顺利的完全收回；

抬升拨爪20原态下其表面与承托爪6的爪面齐平，因此不影响晶片的放置，且在推框22的内表面的高度限制下，抬升拨爪20抬升距离有限，不会挤压晶片，且抬升拨爪20通过扭簧轴连在承托爪6内，在承托爪6向内伸出时，能自动复位至与承托爪6的爪面齐平的状态，以便下次使用。

其中，承载盘5之间通过连接架24共同固定连接，承载盘5外侧壁固定连接有转接架25，中间转杆7转动连接在转接架25内。

其中，承载盘5的顶部和底部均开设有下沉槽，承托爪6均滑动连接在下沉槽内，且承托爪6外表面与承载盘5外表面齐平。

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。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种石英晶片生产加工用镀膜装置，包括泵箱（1）、控制柜（2）和电镀室（3），其特征在于：所述电镀室（3）内壁两侧均转动安装有镀膜架（4），所述镀膜架（4）之间固定连接有多个承载盘（5），所述承载盘（5）四边均滑动连接有承托爪（6），位于同一边的承托爪（6）之间转动连接有中间转杆（7），所述中间转杆（7）为伸缩杆且中部与承载盘（5）的侧壁转动连接，所述承载盘（5）内设有用于驱动位于承载盘（5）底部的承托爪（6）同步向中间聚拢或四散的同步驱动件，所述镀膜架（4）和电镀室（3）的侧壁之间设有驱动承载盘（5）转动时带动同步驱动件运转的换向组件；

所述驱动件包括承载盘（5）的四边顶部均转动连接的换位齿轮（8），所述承载盘（5）内均开设有传动腔（9），所述传动腔（9）内相对于承载盘（5）的四边均转动连接有同步轮（10），所述传动腔（9）的四角处均转动连接有过渡轮（11），所述过渡轮（11）和同步轮（10）外侧共同套设有同步带（12），所述同步轮（10）与换位齿轮（8）一一对应且固定连接，所述承载盘（5）的顶部的承托爪（6）侧边均设有移动齿条（13），所述移动齿条（13）与换位齿轮（8）啮合；

所述同步带（12）套设在所有同步轮（10）的内侧和所有过渡轮（11）的外侧，所述同步带（12）为齿形带。

2.根据权利要求1所述的一种石英晶片生产加工用镀膜装置，其特征在于：所述换向组件包括滑动连接在镀膜架（4）顶部的双边齿条（14）和转动连接在镀膜架（4）顶部的位于双边齿条（14）侧边的驱动轮（15），所述驱动轮（15）均与双边齿条（14）啮合，所述驱动轮（15）的底部固定连接有传动轮（26），所述传动轮（26）分别与靠近镀膜架（4）一侧的过渡轮（11）共同套设有传动带（27）。

3.根据权利要求2所述的一种石英晶片生产加工用镀膜装置，其特征在于：所述镀膜架（4）顶部固定连接有底部托架（16），所述双边齿条（14）内部开设有滑动槽（17），所述底部托架（16）端部伸入滑动槽（17）内且二者之间固定连接有复位弹簧（18），所述电镀室（3）侧壁固定连接有斜边圆管（19），所述双边齿条（14）的一端与斜边圆管（19）边缘接触配合。

4.根据权利要求1所述的一种石英晶片生产加工用镀膜装置，其特征在于：所述承托爪（6）均为内侧边从内向外逐渐变薄的楔形爪，所述承托爪（6）的内侧面均为光滑表面。

5.根据权利要求4所述的一种石英晶片生产加工用镀膜装置，其特征在于：所述承托爪（6）中部转动连接有抬升拨爪（20），所述抬升拨爪（20）外侧固定连接有拨块（21），所述承载盘（5）四边的顶部和底部均固定连接有推框（22），所述推框（22）底部开设有从内向外变薄的斜坡面，所述推框（22）跨坐在承载爪上方与拨块（21）配合，所述承载盘（5）的四边均开设有让位槽（23），所述抬升拨爪（20）位于让位槽（23）处。

6.根据权利要求1所述的一种石英晶片生产加工用镀膜装置，其特征在于：所述承载盘（5）之间通过连接架（24）共同固定连接，所述承载盘（5）外侧壁固定连接有转接架（25），所述中间转杆（7）转动连接在转接架（25）内。

7.根据权利要求1所述的一种石英晶片生产加工用镀膜装置，其特征在于：所述承载盘（5）的顶部和底部均开设有下沉槽，所述承托爪（6）均滑动连接在下沉槽内，且承托爪（6）外表面与承载盘（5）外表面齐平。

8.一种石英晶片生产加工用镀膜装置的使用方法，适用于权利要求1-7的任意一种镀膜装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1：打开电镀室（3）将所需镀膜晶片一一放入承载盘（5）中，关闭电镀室（3），通过控制柜（2）经泵箱（1）内设备将电镀室（3）抽真空；

S2：通过控制柜（2）打开电镀室（3）内的镀膜装置进行镀膜；

S3：镀膜一面完成后，通过外部电机驱动镀膜架（4）的轴转动，将承载盘（5）内的晶片翻面；

S4：翻面过程中，位于承载盘（5）顶面的承托爪（6）逐渐伸出，底面的承托爪（6）逐渐收回；

S5：翻面完成，承载盘（5）顶面的承托爪（6）翻转至底部，完全伸出，将晶片承托，开始另一面的镀膜；

S6：镀膜完成，打开电镀室（3）一一取出内部晶片。

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