CN115466936B - 真空镀膜设备用抽真空机构及真空镀膜设备 - Google Patents

Abstract

公开一种真空镀膜设备用抽真空机构及真空镀膜设备，真空镀膜设备用抽真空机构包括：冷阱组件，包括具有沿轴向螺旋延伸的冷阱管道的冷阱主体；安装所述冷阱组件的容纳腔室；所述冷阱主体位于所述容纳腔室内；用于连通所述容纳腔室和所述真空镀膜设备的真空腔室的连通通道，所述连通通道沿所述轴向延伸，所述连通通道连通于所述容纳腔室的上游；在一垂直于所述轴向的平面上，所述冷阱主体在该平面上的垂直投影围绕在所述连通通道的垂直投影外侧；连通所述容纳腔室的泵组件。本说明书所提供的真空镀膜设备用抽真空机构及真空镀膜设备，能够节约真空腔室的空间，避免冷阱主体被污染，减小能耗损失，且不占用排气通道。

Description

真空镀膜设备用抽真空机构及真空镀膜设备

技术领域

本说明书涉及真空镀膜技术领域，尤其涉及一种真空镀膜设备用抽真空机构及真空镀膜设备。

背景技术

在高真空获取过程中，通常需要用冷阱来捕捉腔体中的水蒸气或油蒸气。冷阱是一种阻止蒸气或液体从系统进入测量仪器，或从测量仪器进入系统的一种装置，它能提供一个非常低温的表面，在此表面上，分子能够凝聚，并能提高一至二个数量级的真空度。冷阱通常放置于真空腔室和真空泵之间。

现有技术条件下，冷阱的典型安装方式有两种：①、安装于真空腔室内部；②、安装于真空腔室至真空泵之间的排气通道上。然而这两种安装方式分别具有以下明显缺陷：

第①种安装方式的缺陷为：1、占用了真空腔室空间，使真空腔室的容积减小；2、冷阱容易被污染，形成新的污染源；3、真空腔室内通常需要加热，而冷阱是制冷，因而造成加热和制冷双重能耗损失。

第②种安装方式的缺陷为：1、占用排气通道，影响排气效率；2、冷阱容易被污染，形成新的污染源。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本说明书的一个目的是提供一种真空镀膜设备用抽真空机构及真空镀膜设备，能够节约真空腔室的空间，避免冷阱主体被污染，减小能耗损失，且不占用排气通道。

为达到上述目的，本说明书实施方式提供一种真空镀膜设备用抽真空机构，包括：

冷阱组件，包括具有沿轴向螺旋延伸的冷阱管道的冷阱主体；

安装所述冷阱组件的容纳腔室；所述冷阱主体位于所述容纳腔室内；

用于连通所述容纳腔室和所述真空镀膜设备的真空腔室的连通通道，所述连通通道沿所述轴向延伸，所述连通通道连通于所述容纳腔室的上游；在一垂直于所述轴向的平面上，所述冷阱主体在该平面上的垂直投影围绕在所述连通通道的垂直投影外侧；

连通所述容纳腔室的泵组件。

本说明书实施方式还提供一种真空镀膜设备用抽真空机构，包括：

冷阱组件，包括具有沿轴向螺旋延伸的冷阱管道的冷阱主体；

安装所述冷阱组件的容纳腔室，所述冷阱主体位于所述容纳腔室内；

用于连通所述容纳腔室和所述真空镀膜设备的真空腔室的连通通道，所述连通通道连通于所述容纳腔室的上游，具有通入所述容纳腔室的端口；所述冷阱主体在所述端口所在平面上的垂直投影围绕在所述端口的外侧；

连通所述容纳腔室的泵组件。

作为一种优选的实施方式，所述冷阱组件还包括固定安装于所述容纳腔室内承载所述冷阱主体的第一安装框架；所述第一安装框架在所述平面上的垂直投影围绕在所述连通通道的垂直投影或所述端口外侧。

作为一种优选的实施方式，所述冷阱主体在所述平面的垂直投影位于所述第一安装框架的垂直投影与所述连通通道的垂直投影之间或所述第一安装框架的垂直投影与所述端口之间。

作为一种优选的实施方式，所述端口的面积与所述第一安装框架的内壁面在所述端口所在平面上的垂直投影的面积之比为0.5～0.8。

作为一种优选的实施方式，所述端口的形状为矩形、圆形、或椭圆形中的一种；所述第一安装框架的内壁面在所述端口所在平面上的垂直投影为矩形、圆形、或椭圆形中的一种。

作为一种优选的实施方式，所述端口为第一矩形，所述第一安装框架的内壁面在所述端口所在平面上的垂直投影为第二矩形；所述第一矩形的面积与所述第二矩形的面积之比为0.5～0.8；进一步地，所述第一矩形的面积与所述第二矩形的面积之比为0.7；

和/或，

所述第一矩形的长边长度与所述第二矩形的长边长度之比为0.6～0.9；进一步地，所述第一矩形的长边长度与所述第二矩形的长边长度之比为0.7或0.8。

作为一种优选的实施方式，所述抽真空机构在所述容纳腔室相对于所述连通通道的另一侧设有第二安装框架，所述泵组件包括连通所述容纳腔室的第一泵体以及安装于所述第二安装框架上的第二泵体；所述第二泵体为调节精度高于第一泵体的分子泵。

作为一种优选的实施方式，所述端口、所述第一安装框架和所述第二安装框架在所述连通通道的延伸方向上顺次排列。

作为一种优选的实施方式，所述容纳腔室具有围绕在所述端口周侧的垂直于所述连通通道延伸方向的挡壁，所述冷阱主体被遮挡定位于所述挡壁背离所述连通通道的一侧。

作为一种优选的实施方式，所述连通通道位于所述真空腔室的侧壁，所述连通通道的延伸方向垂直于所述侧壁。

本实施方式还提供一种真空镀膜设备，包括用于镀膜的真空腔室、以及用于对所述真空腔室抽真空的抽真空机构，所述抽真空机构为如上任一种实施方式所述的抽真空机构。

有益效果：

本实施方式所提供的真空镀膜设备用抽真空机构，设置用于容纳冷阱主体的容纳腔室，而容纳腔室的上游通过连通通道和真空腔室连通，容纳腔室还连通有泵组件，泵组件能对真空腔室抽真空。冷阱主体不设置于真空腔室内，能够节约真空腔室的空间，避免冷阱主体被污染，减小能耗损失。

在一种实施例中，连通通道沿轴向延伸，在一垂直于轴向的平面上，冷阱主体在该平面上的垂直投影围绕在连通通道的垂直投影外侧，从而泵组件对真空腔室抽真空时，排气通道由连通通道和容纳腔室内径向尺寸与连通通道大小相等的空间组成，冷阱主体不会占用排气通道，从而避免冷阱主体被污染，且不阻碍排气通道能提高排气效率。

在另一种实施例中，连通通道具有通入容纳腔室的端口，冷阱主体在端口所在平面上的垂直投影围绕在端口的外侧，从而泵组件对真空腔室抽真空时，排气通道由连通通道和容纳腔室内径向尺寸与端口大小相等的空间组成，冷阱主体不会占用排气通道，从而避免冷阱主体被污染，且不阻碍排气通道能提高排气效率。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

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他的附图。

图1为本实施方式中所提供的一种设有抽真空机构的真空镀膜设备的结构示意图；

图2为图1中A-A面的剖视图。

附图标记说明：

1、冷阱组件；11、冷阱主体；12、第一安装框架；13、第二矩形；

2、容纳腔室；21、挡壁；

3、连通通道；31、端口；32、第一矩形；

4、泵组件；41、第一泵体；42、第二泵体；

5、第二安装框架；

6、真空腔室；61、侧壁；

X、轴向。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1和图2。本申请一种实施方式提供一种真空镀膜设备用抽真空机构，包括冷阱组件1、容纳腔室2、连通通道3和泵组件4。

其中，冷阱组件1包括具有沿轴向X螺旋延伸的冷阱管道的冷阱主体11。容纳腔室2用于安装冷阱组件1，冷阱主体11位于容纳腔室2内。连通通道3用于连通容纳腔室2和真空镀膜设备的真空腔室6。连通通道3沿轴向X延伸。连通通道3连通于容纳腔室2的上游。在一垂直于轴向X的平面上，冷阱主体11在该平面上的垂直投影围绕在连通通道3的垂直投影外侧。泵组件4与容纳腔室2连通。

该实施方式所提供的真空镀膜设备用抽真空机构，设置用于容纳冷阱主体11的容纳腔室2，而容纳腔室2的上游通过连通通道3和真空腔室6连通，容纳腔室2还连通有泵组件4，泵组件4能对真空腔室6抽真空。冷阱主体11不设置于真空腔室6内，能够节约真空腔室6的空间，避免冷阱主体11被污染，减小能耗损失。

连通通道3沿轴向X延伸，在一垂直于轴向X的平面上，冷阱主体11在该平面上的垂直投影围绕在连通通道3的垂直投影外侧，从而泵组件4对真空腔室6抽真空时，排气通道由连通通道3和容纳腔室2内径向尺寸与连通通道3大小相等的空间组成，冷阱主体11不会占用排气通道，从而避免冷阱主体11被污染，且不阻碍排气通道能提高排气效率。

本申请另一种实施方式提供一种真空镀膜设备用抽真空机构，包括冷阱组件1、容纳腔室2、连通通道3和泵组件4。

其中，冷阱组件1包括具有沿轴向X螺旋延伸的冷阱管道的冷阱主体11。容纳腔室2用于安装冷阱组件1，冷阱主体11位于容纳腔室2内。连通通道3用于连通容纳腔室2和真空镀膜设备的真空腔室6。连通通道3连通于容纳腔室2的上游，具有通入容纳腔室2的端口31。冷阱主体11在端口31所在平面上的垂直投影围绕在端口31的外侧。泵组件4与容纳腔室2连通。

该实施方式所提供的真空镀膜设备用抽真空机构，设置用于容纳冷阱主体11的容纳腔室2，而容纳腔室2的上游通过连通通道3和真空腔室6连通，容纳腔室2还连通有泵组件4，泵组件4能对真空腔室6抽真空。冷阱主体11不设置于真空腔室6内，能够节约真空腔室6的空间，避免冷阱主体11被污染，减小能耗损失。

连通通道3具有通入容纳腔室2的端口31，冷阱主体11在端口31所在平面上的垂直投影围绕在端口31的外侧，从而泵组件4对真空腔室6抽真空时，排气通道由连通通道3和容纳腔室2内径向尺寸与端口31大小相等的空间组成，冷阱主体11不会占用排气通道，从而避免冷阱主体11被污染，且不阻碍排气通道能提高排气效率。

在一种实施例中，冷阱组件1还包括固定安装于容纳腔室2内承载冷阱主体11的第一安装框架12。第一安装框架12位于容纳腔室2的壁面和冷阱主体11之间，冷阱主体11沿着第一安装框架12的内壁布置，第一安装框架12可以将冷阱主体11固定于容纳腔室2内。第一安装框架12在平面上的垂直投影围绕在连通通道3的垂直投影或端口31外侧，这样才能使设置在第一安装框架12内侧的冷阱主体11在轴向X上的垂直投影围绕在连通通道3的垂直投影外侧或位于端口31的外侧。

如图2所示，冷阱主体11在平面的垂直投影位于第一安装框架12的垂直投影与连通通道3的垂直投影之间或第一安装框架12的垂直投影与端口31之间，冷阱主体11全部位于连通通道3的垂直投影或端口31之外，从而冷阱主体11不会阻碍排气通道，避免冷阱主体11被污染，且能提高排气效率。本说明书中所述平面即为垂直于轴向X的平面。

在本实施方式中，为了使排气效率更高且保证冷阱主体11有足够的安装空间，设置端口31的面积与第一安装框架12的内壁面在端口31所在平面上的垂直投影的面积之比为0.5～0.8。优选的，端口31的面积与第一安装框架12的内壁面在端口31所在平面上的垂直投影的面积之比为0.7。

具体的，端口31的形状为矩形、圆形、或椭圆形中的一种。第一安装框架12的内壁面在端口31所在平面上的垂直投影为矩形、圆形、或椭圆形中的一种。

在一种实施例中，如图2所示，端口31为第一矩形32，第一安装框架12的内壁面在端口31所在平面上的垂直投影为第二矩形13。第一矩形32的面积与第二矩形13的面积之比为0.5～0.8。进一步地，第一矩形32的面积与第二矩形13的面积之比为0.7。

具体的，为了使排气效率更高且保证冷阱主体11有足够的安装空间，第一矩形32的长边长度与第二矩形13的长边长度之比为0.6～0.9。优选的，第一矩形32的长边长度与第二矩形13的长边长度之比为0.7或0.8。第一矩形32的长边和第二矩形13的长边均可以沿水平方向延伸。

如图1所示，抽真空机构在容纳腔室2相对于连通通道3的另一侧可以设有第二安装框架5。泵组件4包括连通于容纳腔室2的第一泵体41以及安装于第二安装框架5上的第二泵体42。第二泵体42为调节精度高于第一泵体41的分子泵。

具体的，第一泵体41可以是粗抽泵，第二泵体42可以是能抽高真空的分子泵，第一泵体41和第二泵体42均用于对真空腔室6抽真空，以形成真空系统。通过设置冷阱主体11，可以延长分子泵的寿命。

在优选的实施方式中，端口31、第一安装框架12和第二安装框架5在连通通道3的延伸方向上顺次排列，在冷阱主体11正常工作的同时，被抽出的气体不会污染冷阱主体11。第一泵体41与容纳腔室2连通的一端可以位于容纳腔室2的顶端，从而合理布局。

如图1所示，容纳腔室2具有围绕在端口31周侧的垂直于连通通道3延伸方向的挡壁21，冷阱主体11被遮挡定位于挡壁21背离连通通道3的一侧。挡壁21可以使容纳腔室2的尺寸大于连通通道3的尺寸，从而便于后续冷阱主体11安装于容纳腔室2后，保证冷阱主体11在轴向X上的垂直投影围绕在连通通道3的垂直投影外侧或位于端口31的外侧。

在本实施方式中，连通通道3位于真空腔室6的侧壁61。当然在其他实施方式中，连通通道3与真空腔室6连通的一端也可以位于真空腔室6的其他部位，例如顶部、底部等，根据实际需要设计，本申请对此不作唯一的限定。优选的，连通通道3的延伸方向垂直于侧壁61。

在一种实施例中，连通通道3可以沿轴向X延伸，且连通通道3的径向尺寸在轴向X上保持不变，即连通通道3各处的径向尺寸均等于端口31处的尺寸。此时保证冷阱主体11在平面上的垂直投影围绕在连通通道3的垂直投影外侧即可。

在另一种实施例中，连通通道3可以为不规则形状的通道，其可以具有多段沿不同方向延伸的子通道组成，或者连通通道3的径向尺寸在轴向X上可以变化，例如逐渐增大、逐渐减小、先增大后减小、或先减小后增大等，本申请对此不作唯一的限定。此时保证冷阱主体11在端口31所在平面上的垂直投影围绕在端口31的外侧即可。冷阱主体11全隐藏式安装于容纳腔室2内，由于避免了被污染的情况，具有免维护的效果。

基于同一构思，本发明实施例中还提供了一种真空镀膜设备，如下面的实施例所述。由于该真空镀膜设备解决问题的原理，以及能够取得的技术效果与上述真空镀膜设备用抽真空机构相似，因此该真空镀膜设备的实施可以参见上述真空镀膜设备用抽真空机构的实施，重复之处不再赘述。

本发明一个实施例还提供一种真空镀膜设备，包括：如上任意一项实施例所述的真空镀膜设备用抽真空机构。该真空镀膜设备还包括用于镀膜的真空腔室6，抽真空机构用于对真空腔室6抽真空。

需要说明的是，本实施例提供的真空镀膜设备具有的真空腔室6、镀膜架以及其他部分(例如动力部分、控制部分)等可以选用任意合适的现有构造。为清楚简要地说明本实施例所提供的技术方案，在此将不再对上述部分进行赘述，说明书附图也进行了相应简化。但是应该理解，本实施例在范围上并不因此而受到限制。

需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本说明书的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本文引用的任何数值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (11)

1.一种真空镀膜设备用抽真空机构，包括：

冷阱组件，包括具有沿X方向轴向螺旋延伸的冷阱管道的冷阱主体；

安装所述冷阱组件的容纳腔室；所述冷阱主体位于所述容纳腔室内；

用于连通所述容纳腔室和所述真空镀膜设备的真空腔室的连通通道，所述连通通道沿所述轴向延伸，所述连通通道连通于所述容纳腔室的上游；所述连通通道具有通入所述容纳腔室的端口；在一垂直于所述轴向的平面上，所述冷阱主体在所述端口所在平面上的垂直投影围绕在所述端口的外侧；所述容纳腔室具有围绕在所述端口周侧的垂直于所述连通通道延伸方向的挡壁，所述冷阱主体被遮挡定位于所述挡壁背离所述连通通道的一侧；

连通所述容纳腔室的泵组件。

2.根据权利要求1所述的抽真空机构，所述连通通道位于所述真空腔室的侧壁，所述连通通道的延伸方向垂直于所述侧壁。

3.根据权利要求1所述的抽真空机构，所述冷阱组件还包括固定安装于所述容纳腔室内承载所述冷阱主体的第一安装框架；所述第一安装框架在所述平面上的垂直投影围绕在所述连通通道的垂直投影或所述端口外侧。

4.根据权利要求3所述的抽真空机构，所述冷阱主体在所述平面的垂直投影位于所述第一安装框架的垂直投影与所述连通通道的垂直投影之间或所述第一安装框架的垂直投影与所述端口之间。

5.根据权利要求3所述的抽真空机构，所述端口的面积与所述第一安装框架的内壁面在所述端口所在平面上的垂直投影的面积之比为0.5~0.8。

6.根据权利要求3所述的抽真空机构，所述端口的形状为矩形、圆形、或椭圆形中的一种；所述第一安装框架的内壁面在所述端口所在平面上的垂直投影为矩形、圆形、或椭圆形中的一种。

7.根据权利要求3所述的抽真空机构，所述端口为第一矩形，所述第一安装框架的内壁面在所述端口所在平面上的垂直投影为第二矩形；所述第一矩形的面积与所述第二矩形的面积之比为0.5~0.8，和/或，所述第一矩形的长边长度与所述第二矩形的长边长度之比为0.6~0.9。

8.根据权利要求3所述的抽真空机构，所述端口为第一矩形，所述第一安装框架的内壁面在所述端口所在平面上的垂直投影为第二矩形；所述第一矩形的面积与所述第二矩形的面积之比为0.7，和/或，所述第一矩形的长边长度与所述第二矩形的长边长度之比为0.7或0.8。

9.根据权利要求3所述的抽真空机构，所述抽真空机构在所述容纳腔室相对于所述连通通道的另一侧设有第二安装框架，所述泵组件包括连通所述容纳腔室的第一泵体以及安装于所述第二安装框架上的第二泵体；所述第二泵体为调节精度高于第一泵体的分子泵。

10.根据权利要求9所述的抽真空机构，所述端口、所述第一安装框架和所述第二安装框架在所述连通通道的延伸方向上顺次排列。

11.一种真空镀膜设备，包括用于镀膜的真空腔室、以及用于对所述真空腔室抽真空的抽真空机构，所述抽真空机构为如权利要求1至10中任一项所述的抽真空机构。

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