CN114990506A - 一种便于固定的磁控溅射靶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于固定的磁控溅射靶，包括挡片、靶罩、靶材固定环、固定座和固定杆，固定杆包括杆座，杆座转动连接有第一杆，第一杆的另一端滑动配合有第二杆；第二杆与挡片和靶罩固定连接，靶罩的内表面与靶材固定环固定连接，靶材固定环上设有固定靶材的压紧机构，靶罩与固定座以可拆卸方式连接，同时第二杆的轴向移动牵引靶罩脱离固定座，将固定杆设计成转动配合的杆座和第一杆和滑动配合的第一杆和第二杆，将安装靶材固定环的靶罩固定在第二杆上，更换靶材时，在第一杆上向外拉动第二杆使靶罩脱离固定座，旋转第二杆拖动第一杆在杆座上转动，暴露出靶罩安装靶材的一端，摒弃了繁杂的螺栓拆装，更换靶材更加快捷，有助于高效的镀膜生产。

Description

一种便于固定的磁控溅射靶

技术领域

本发明涉及磁控溅射技术领域，具体为一种便于固定的磁控溅射靶。

背景技术

磁控溅射是真空镀膜领域中一项重要镀膜技术，其具有低温、快速、低能耗、适用的基片和镀膜材料范围宽、膜层致密、光洁度高、结合力好等优点，磁控溅射镀膜主要是应用潘宁放电原理，通过在放电空间施加电磁场，将带电粒子(电子、离子)束缚在磁场周围，增加了粒子之间的碰撞概率，使辉光放电需要的气压和电压降低，提高了正离子对靶材表面的轰击，同时靶材的溅射速率也有明显提高。

磁控溅射仪使用前需要在靶上安装靶材，现有技术的靶如图1所示，具体包括挡板(套在与固定座轴线平行的固定杆上)、靶罩、靶材固定环和固定座，靶材固定环通过螺栓安装在固定座的端面上，将靶材夹紧在二者的连接面上，靶罩螺旋拧在固定座的外表面并覆盖到靶材固定环的端面上，挡板遮挡在靶材固定环的端面上，安装靶材的具体操作步骤如下：首先，松开挡板的紧固螺栓，将挡板从靶材固定环的端面上移走，接着将靶罩从固定座上拧下，松开靶材固定环的螺栓将其从固定座上取下，将靶材放入靶材固定环内，然后贴放在固定座的靶面上，拧紧螺栓将靶材固定环重新安装在固定座上，最后依次安装上靶罩和挡板。

如上述靶材更换操作步骤所述，其更换靶材的操作步骤较多，构件中的挡板、靶罩和靶材固定环需要依次拆下，固定好靶材后再依次重新安装靶材固定环、靶罩和挡板，在实际的连续生产过程中，为满足产量的需求，需要持续地更换靶材，如此更换靶材的方式劳动量大，持续的生产必然会给工作人员带来身体负担，无法实现高效快速地生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便于固定的磁控溅射靶，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：一种便于固定的磁控溅射靶，包括挡片、靶罩、靶材固定环、固定座和固定杆，所述固定杆包括杆座，所述杆座转动连接有第一杆，所述第一杆的另一端滑动配合有第二杆；所述第二杆与挡片和靶罩固定连接，所述靶罩的内表面与靶材固定环固定连接，所述靶材固定环上设置有固定靶材的压紧机构，所述靶罩与固定座以可拆卸方式连接，同时第二杆的轴向移动牵引靶罩脱离固定座。

作为本技术方案的进一步优选的，所述杆座的端面自外向内设置有与第一杆转动配合的T型圆槽，所述T型圆槽的内表面设置有一对间距的锁孔。

作为本技术方案的进一步优选的，所述第一杆在与杆座连接的一端设置有凹槽，所述凹槽的内端面上固定连接有弹簧一，所述弹簧一的外端部固定连接有嵌入锁孔的锁杆。

作为本技术方案的进一步优选的，所述锁杆的端部与锁孔的外形为相互嵌合的半球体。

作为本技术方案的进一步优选的，所述第一杆的外端面沿其轴向设置有插入槽，所述插入槽的内壁设置有导向条。

作为本技术方案的进一步优选的，所述第二杆的端部设置有与插入槽间隙配合的插入杆，所述插入杆的外表面设置有与导向条配合的导向槽。

作为本技术方案的进一步优选的，所述靶罩的外壁设置有用于套接在第二杆外壁上的连接套，所述靶罩的内表面在远离挡片的一端设置有凸环，所述凸环上设置有若干个螺孔一。

作为本技术方案的进一步优选的，所述靶材固定环上设置有与螺孔一对应的螺孔二，通过螺栓将靶材固定环安装在靶罩的内部，同时靶材固定环的一端面设置有用于嵌入靶材的环形槽，所述环形槽的一侧设置有缺槽。

作为本技术方案的进一步优选的，所述压紧机构沿着靶材固定环的轴向圆周分别，且压紧机构至少设置三个。

作为本技术方案的进一步优选的，所述压紧机构包括靶材固定环上设置的与环形槽相通的柱形槽，所述柱形槽的内端面上固定安装有弹簧二，所述弹簧二的外端部固定连接有压紧杆，同时压紧杆的外端部切割有楔形面。

本发明提供了一种便于固定的磁控溅射靶，具备以下有益效果：

(1)本发明通过将固定杆设计成转动配合的杆座和第一杆和滑动配合的第一杆和第二杆，将内壁安装靶材固定环的靶罩固定在第二杆上，在更换靶材时，在第一杆上向外拉动第二杆使靶罩脱离固定座，然后旋转第二杆，带动第一杆在杆座上转动，暴露出靶罩安装靶材的一端，摒弃了原先的螺栓拆装方式，更换靶材更加快捷，有助于高效的镀膜生产。

(2)本发明通过在靶材固定环上设置压紧机构，在将靶材固定到靶材固定环上后，在弹簧二的弹性恢复力作用下，压紧杆的外端抵靠到靶材的侧壁上，进而将靶材压紧在环形槽内，在第二杆轴向移动的过程中，避免由于靶材的惯性使其脱离环形槽，提高了安装的稳定性。

附图说明

图1为现有技术靶的爆照结构示意图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为本发明的杆座内部结构示意图；

图4为本发明的第一杆端部剖面结构示意图；

图5为本发明的第一杆和第二杆连接处结构示意图；

图6为本发明的靶罩内部结构示意图；

图7为本发明的靶罩内部安装靶材固定环结构示意图；

图8为本发明的靶材固定环结构示意图；

图9为本发明的图8中A的放大结构示意图；

图中：1、挡片；2、靶罩；3、靶材固定环；4、固定座；5、固定杆；51、杆座；52、第一杆；53、第二杆；6、压紧机构；61、柱形槽；62、弹簧二；63、压紧杆；64、楔形面；7、T型圆槽；8、锁孔；9、凹槽；10、弹簧一；11、锁杆；12、插入槽；13、导向条；14、插入杆；15、导向槽；16、连接套；17、凸环；18、螺孔一；19、螺孔二；20、环形槽；21、缺槽。

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。

本发明提供技术方案：一种便于固定的磁控溅射靶,本实施例中，如图2所示，包括挡片1、靶罩2、靶材固定环3、固定座4和固定杆5，其中，挡片1按照原先的方式设置在靶罩2的端面一侧，本技术方案中，将靶材固定环3安装在靶罩2的内壁上，然后让靶罩2以可拆卸的方式套接在固定座4的外表面上，具体的，在固定座4的外壁上套接O型圈，在靶罩2的内壁上设置与O型圈配合的卡槽，在将靶罩2套入固定座4的过程中，当卡槽与O型圈嵌套时，此时靶罩2与固定座4完成安装，此外，本技术方案将挡片1和靶罩2同时安装在固定杆5上，该固定杆5具有自转和自轴线移动的功能，当轴线移动时，通过施加在固定杆5上的外力克服卡槽与O型圈的压力，继而拖动靶罩2脱离固定座4完成分离，然后利用固定杆5的自转功能旋转靶罩2，使靶罩2与固定座4相对的面与固定座4的靶面错开，此时靶罩2内部充分暴露，并且由于远离了固定座4，在安装靶材固定座4时具有足够的操作空间，为安装靶材提供了空间。

具体的如图2所示，为了使得固定杆5具有自转和轴线移动的功能，本技术方案的固定杆5包括杆座51、第一杆52和第二杆53，其中，杆座51与第一杆52转动连接，第一杆52与第二杆53沿轴线滑动配合，此外，将靶罩2和挡片1均与第二杆53固定连接，以满足靶罩2和挡片1旋转和移动的需求，靶罩2与第二杆53的连接，本方案采用在靶罩2的外壁焊接连接套16，连接套16可以套接在第二杆53的外壁上，并且连接套16上设置有螺栓，通过拧紧螺栓增加连接套16与第二杆53之间的摩擦力固定连接套16与第二杆53；

如图3所示，杆座51更为具体的包括杆座51某一端面自外向内设置的T型圆槽7，同时T型圆槽7的内表面设置有两个锁孔8，两个锁孔8的圆心角≥90°，该圆心角代表靶罩2可以旋转的角度，该角度的两个临界值分别代表靶罩2与固定座4共轴和靶罩2的端面不再与固定座4的靶面对准；

如图4所示，为了与杆座51实现转动配合，第一杆52的其中一端为T型圆柱，通过形状的限制使得第一杆52在杆座51上旋转并不会发生脱离，同时为了配合锁孔8，在第一杆52的外表面设置有柱形的凹槽9，凹槽9的内端面上固定连接弹簧一10，同时弹簧一10的外端固定连接锁杆11，同时锁杆11与凹槽9为间隙配合，可以保证锁杆11可以稳定地沿着凹槽9移动，此外，该锁杆11的端部与锁孔8的外形均为半球状，在转动第一杆52的过程中，克服弹簧一10的压缩力，使得锁杆11缩至凹槽9内，直至到达下一个锁孔8，此过程中杆座51的内壁向锁杆11施加压力，弹簧一10的弹性恢复力使得锁杆11被顶出凹槽9进入下一个锁孔8内，该方式使得第一杆52可以绕着杆座51定位旋转，简单且快捷。

本实施例中，如图5所示，为了实现第一杆52与第二杆53的轴线移动功能，在第一杆52的另一端的端面沿轴向开设插入槽12，该插入槽12为柱形，同时在插入槽12的内壁上一体成型导向条13，该导向条13为矩形，其长边平行于轴线；第二杆53上与之配合的是设置与插入槽12配合的插入杆14，二者与间隙配合，同时插入杆14的外壁设置有与导向条13间隙配合的导向槽15，第二杆53可以沿着第一杆52的轴线移动，同时在第二杆53和第一杆52可以同时绕着杆座51旋转，在更换靶材的过程中，既实现了靶罩2脱离固定座4，又可以将靶罩2的端面脱离固定座4的靶面，充分暴露安装面，扩大靶材固定环3的安装空间。

本实施例中，如图6和图7所示，为了实现靶材固定环3与靶罩2的连接，在靶罩2靠近靶面的一端内壁上焊接凸环17，同时在凸环17上设置若干个螺孔一18，与螺孔一18配合的是在靶材固定环3上设置螺孔二19，安装靶材固定环3时，将靶材固定环3塞入靶罩2内部，然后将所有的螺孔一18与螺孔二19对齐，最后通过螺栓拧入螺孔一18和螺孔二19即可完成靶材固定环3与靶罩2之间的固定，此技术方案中，靶材固定环3与靶罩2在更换靶材时不需要拆卸，与背景技术的螺栓固定方式有所区别。

在具体实施过程中，如图8和图9所示，为了将靶材更好地固定在靶材固定环3上开设的环形槽20上，在靶材固定环3上设置若干个压紧机构6，且压紧机构6沿着靶材固定环3的轴线周向阵列，并且至少设置三个压紧机构6，增加与靶材之间的压力，以保证靶材在环形槽20具有足够的稳定性；

具体的压紧机构6如图9所示，包括靶材固定环3上设置的与环形槽20相通的柱形槽61，柱形槽61的内端面上固定安装有弹簧二62，弹簧二62的外端部固定连接有压紧杆63，同时压紧杆63的外端部切割有楔形面64，在将靶材向环形槽20内安装过程中，靶材的外表面挤压在楔形面64上，此时向上的压力分解成竖直力和压紧杆63的轴向力，轴向力使得压紧杆63沿着柱形槽61向内回缩，同时压缩弹簧二62使其产生弹性恢复力，在弹性恢复力的作用下，压紧杆63的端部始终抵靠在靶材的侧面上，所有的压紧杆63以轴向分布的形式共同作用在靶材的侧面上，继而增加压紧杆63与靶材的之间的摩擦力，继而实现对靶材的固定，并且安装时，仅需向下压动靶材挤压压紧杆63即可，操作简单；此外为了方便取出靶材，在环形槽20的一侧设置与其相通的缺槽21，手指可伸入缺槽21并按压在靶材的侧面上，然后用力沿轴向向外抠，取出靶材更加方便。

本发明提供一种便于固定的磁控溅射靶，具体工作原理如下：将固定杆5设计成转动配合的杆座51和第一杆52以及轴线移动第一杆52和第二杆53，同时将内壁上安装靶材固定环3的靶罩2套接在第二杆53上，更换靶材时，沿着第一杆52向外拉动第二杆53带动使靶罩2脱离固定座4；然后旋转第二杆53，带动第一杆52在杆座51上转动，使得靶罩2安装靶材的端面暴露，不再与固定座4的靶面对齐，最后将靶材按压进靶材固定座4的环形槽20内，与背景技术的拆装靶材方式相比较，本技术方案摒弃了原先的螺栓拆装方式，仅需拉动和旋转即可将靶材暴露，极大地方便了靶材的更换，有助于高效的镀膜生产；同时为了固定更换好的靶材，在靶材固定环3上设置压紧机构6，在将靶材压入到环形槽20后，在弹簧二62的弹性恢复力作用下，压紧杆63的外端抵靠到靶材的侧壁上，将靶材压紧在环形槽20内，在第二杆53轴线移动过程中，避免由于靶材的惯性脱离环形槽20，保障了靶材安装的稳定性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种便于固定的磁控溅射靶，包括挡片(1)、靶罩(2)、靶材固定环(3)、固定座(4)和固定杆(5)，其特征在于：所述固定杆(5)包括杆座(51)，所述杆座(51)转动连接有第一杆(52)，所述第一杆(52)的另一端滑动配合有第二杆(53)；所述第二杆(53)与挡片(1)和靶罩(2)固定连接，所述靶罩(2)的内表面与靶材固定环(3)固定连接，所述靶材固定环(3)上设置有固定靶材的压紧机构(6)，所述靶罩(2)与固定座(4)以可拆卸方式连接，同时第二杆(53)的轴向移动牵引靶罩(2)脱离固定座(4)。

2.根据权利要求1所述的一种便于固定的磁控溅射靶，其特征在于：所述杆座(51)的端面自外向内设置有与第一杆(52)转动配合的T型圆槽(7)，所述T型圆槽(7)的内表面设置有一对间距的锁孔(8)。

3.根据权利要求2所述的一种便于固定的磁控溅射靶，其特征在于：所述第一杆(52)在与杆座(51)连接的一端设置有凹槽(9)，所述凹槽(9)的内端面上固定连接有弹簧一(10)，所述弹簧一(10)的外端部固定连接有嵌入锁孔(8)的锁杆(11)。

4.根据权利要求3所述的一种便于固定的磁控溅射靶，其特征在于：所述锁杆(11)的端部与锁孔(8)的外形为相互嵌合的半球体。

5.根据权利要求1所述的一种便于固定的磁控溅射靶，其特征在于：所述第一杆(52)的外端面沿其轴向设置有插入槽(12)，所述插入槽(12)的内壁设置有导向条(13)。

6.根据权利要求5所述的一种便于固定的磁控溅射靶，其特征在于：所述第二杆(53)的端部设置有与插入槽(12)间隙配合的插入杆(14)，所述插入杆(14)的外表面设置有与导向条(13)配合的导向槽(15)。

7.根据权利要求1所述的一种便于固定的磁控溅射靶，其特征在于：所述靶罩(2)的外壁设置有用于套接在第二杆(53)外壁上的连接套(16)，所述靶罩(2)的内表面在远离挡片(1)的一端设置有凸环(17)，所述凸环(17)上设置有若干个螺孔一(18)。

8.根据权利要求7所述的一种便于固定的磁控溅射靶，其特征在于：所述靶材固定环(3)上设置有与螺孔一(18)对应的螺孔二(19)，通过螺栓将靶材固定环(3)安装在靶罩(2)的内部，同时靶材固定环(3)的一端面设置有用于嵌入靶材的环形槽(20)，所述环形槽(20)的一侧设置有缺槽(21)。

9.根据权利要求1所述的一种便于固定的磁控溅射靶，其特征在于：所述压紧机构(6)沿着靶材固定环(3)的轴向圆周分别，且压紧机构(6)至少设置三个。

10.根据权利要求9所述的一种便于固定的磁控溅射靶，其特征在于：所述压紧机构(6)包括靶材固定环(3)上设置的与环形槽(20)相通的柱形槽(61)，所述柱形槽(61)的内端面上固定安装有弹簧二(62)，所述弹簧二(62)的外端部固定连接有压紧杆(63)，同时压紧杆(63)的外端部切割有楔形面(64)。

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