CN115558895A - 一种电弧离子镀的圆环靶材 - Google Patents
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Abstract
一种电弧离子镀的圆环靶材。所述电弧离子镀的圆环靶材包括靶材，磁靴，中心磁铁，以及电磁线圈。所述靶材包括本体，以及通孔。所述中心磁铁位于所述通孔内且与所述通孔的内侧壁间隔设置，所述中心磁铁用于提供轴向的磁场，所述中心磁铁上粘贴有一层防有害物质蒸发层。所述中心磁铁的磁场方向与所述电磁线圈之间形成会切磁场。中心磁铁使得电子弧斑在运动到所述通孔的边缘时，不会掉落到所述通孔中导致放电中断，而是会被磁约束至靶材的边缘，这样运动区域最大，靶材利用率高，又可以改善弧斑运动，提高膜层品质。所述靶材呈环形结构来代替目前大量使用的圆盘靶材，以使靶材利用率更合理，弧板运动更弥散均衡。
Description
技术领域
本发明涉及离子镀靶材技术领域，特别涉及一种电弧离子镀的圆环靶材。
背景技术
电弧离子镀作为一种真空镀膜技术，已经在工具、模具表面涂层强化、抗腐蚀及装饰领域得到了广泛的应用。电弧离子镀原理是当真空镀膜室中的阴极靶材表面受到大量高速离子轰击而被加热至高温时，产生热电子发射，阴极表面形成持续的弧光放电，从而使靶材的阴极材料瞬时蒸发和离化，产生电离度高且离子能量大的等离子体，同时在工件上施加负偏压，进而在工件表面镀上一层薄膜。
对于电弧离子镀的阴极靶材而言，目前大量使用的有圆柱形(圆柱旋转型)、长矩形、以及圆盘形等等。圆盘形靶材具有其他形状靶材不具有的优点，圆盘形靶材的磁力线方向与电场方向一致，因此圆盘形靶材的应用最为广泛。但是圆盘形靶材在工作时，其中心部位区域紧缩，磁约束难以匹配释放，弧斑运动动力不足，会造成电子弧斑在靶材的中心聚集，由于动力不足，运动缓慢，会造成大量液滴产生，从而导致膜层出现大颗粒的现象，影响产品质量。为了克服这一缺陷，现有技术中会在靶材的中心加装磁铁，使弧斑被磁铁的磁动力驱动至靶材的边缘，避免聚集，如专利号为CN201820234720.8所公开的提高靶材利用率及涂层质量的装置。但是在靶材中心安装磁铁，会使中心因为弧斑被驱离而不能蒸发，导致靶材中心区域的浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种电弧离子镀的圆环靶材，以解决上述技术问题。
一种电弧离子镀的圆环靶材，其包括一个靶材，一个位于所述靶材一侧的磁靴，一个设置所述磁靴上的中心磁铁，以及一个设置在所述靶材的外围的电磁线圈，所述靶材呈环形结构并包括一个本体，以及一个设置在所述本体的中心位置的通孔，所述中心磁铁位于所述通孔内且与所述通孔的内侧壁间隔设置，所述中心磁铁用于提供轴向的磁场，所述中心磁铁上粘贴有一层防有害物质蒸发层，所述中心磁铁的磁场方向与所述电磁线圈之间形成会切磁场。
进一步地，所述本体为金属靶材、导电的陶瓷靶材或合金靶材。
进一步地，所述中心磁铁为电磁铁或永久磁铁。
进一步地，所述防蒸发层的材料与所述靶材的材料相同或选用有利于提高和改善涂层性能的材料。
进一步地，所述电磁线圈为同极性磁铁。
进一步地，所述通孔为圆形通孔。
与现有技术相比，本发明提供的电弧离子镀的圆环靶材的所述靶材呈环形结构，去除靶材的中心部分并在所述通孔内设置所述中心磁铁，使靶材的结构更合理。同时所述中心磁铁位于所述通孔内且与所述通孔的内侧壁间隔设置，所述中心磁铁的磁场方向与所述电磁线圈之间形成会切磁场，使得电子弧斑在运动到所述通孔的边缘时，不会掉落到所述通孔中导致放电中断，而是会被驱动至靶材的边缘，这样运动区域最大，运动速度最快，靶材利用率高，又可以改善弧斑运动，提高膜层品质。另外，所述中心磁铁上粘贴有一层防有害蒸发层，所述防有害蒸发层的材料与所述靶材的材料相同或有利于提高和改善涂层性能的材料，从而在离子镀时可以防止所述中心磁铁的有害物质蒸发。保护所述中心磁铁的同时也不会影响镀膜质量。
附图说明
图1为本发明提供的一种电弧离子镀的圆环靶材的剖视图。
图2为图1的电弧离子镀的圆环靶材所具有的靶材的结构示意图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。
如图1至图2所示，其为本发明提供的电弧离子镀的圆环靶材的结构示意图。所述电弧离子镀的圆环靶材包括一个靶材10，一个位于所述靶材10一侧的磁靴20，一个设置所述磁靴20上的中心磁铁30，以及一个设置在所述靶材10外围的电磁线圈40。可以想到的是，所述电弧离子镀的圆环靶材还包括其他的一些功能模块，如冷却组件，以及升降组件等等，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。
所述靶材10呈环形结构包括一个本体11，以及一个设置在所述本体11的中心位置的通孔12。
所述本体11为金属靶材、导电的陶瓷靶材或合金靶材。所述通孔12用于容纳所述中心磁铁30且为圆形通孔。由于所述通孔12的存在，电子弧斑在运动到所述通孔12的边缘时，会掉落到所述通孔12中造成放电中断，虽然可能再被引弧启动而重新放电，但是这样反复将会影响放电的稳定性和镀膜质量，因此需要在所述通孔12内设置所述中心磁铁30来约束电子弧斑，具体说明会在下面结合所述中心磁铁30一起说明。
所述磁靴20可以控制磁感线走向，其应当为现有技术，在此不再赘述。所述磁靴20可以设置在一个位置调节装置上，从而控制所述中心磁铁30的位置，使所述中心磁铁30靠近或远离所述靶材10，可以始终与被逐渐消耗的所述靶材10的表面平齐，从而保证镀膜的质量和稳定性。
所述中心磁铁30用于提供轴向的磁场，所述中心磁铁30位于所述通孔12内且与所述通孔12的内侧壁间隔设置，所述中心磁铁30为电磁铁或永久磁铁，选用电磁铁作为中心磁铁可以方便的进行磁场换向和磁场强度的调节，提高操作便捷性。所述中心磁铁30上粘贴有一层防有害物质蒸发层31，所述防有害物质蒸发层31的材料与所述靶材10的材料相同或选用有利于提高和改善涂层性能的材料，从而在离子镀时可以防止所述中心磁铁30的蒸发，保护所述中心磁铁30，同时也不会影响镀膜质量。
所述电磁线圈40呈环形结构且位于所述靶材10外环，所述电磁线圈40为同极性磁铁。所述中心磁铁30的磁场方向与所述电磁线圈40之间形成会切磁场，从而使磁场驱动电子弧斑，避免落入所述通孔12中，同时使弧斑被驱动至靶材的边缘，这样弧斑运动区域最大，运动速度最快，靶材利用率高，进而改善弧斑运动，提高膜层品质和靶材利用率。
与现有技术相比，本发明提供的电弧离子镀的圆环靶材的所述靶材10呈环形结构，去除靶材的中心部分并在所述通孔12内设置所述中心磁铁30，使靶材的结构更合理。同时所述中心磁铁30位于所述通孔12内且与所述通孔12的内侧壁间隔设置，所述中心磁铁30的磁场方向与所述电磁线圈40之间形成会切磁场，使得电子弧斑在运动到所述通孔12的边缘时，不会掉落到所述通孔12中导致放电中断，而是会被驱动至靶材的边缘，这样运动区域最大，运动速度最快，靶材利用率高，又可以改善弧斑运动，提高膜层品质。另外，所述中心磁铁30上粘贴有一层防有害蒸发层31，所述防有害蒸发层31的材料与所述靶材10的材料相同或有利于提高和改善涂层性能的材料，从而在离子镀时可以防止所述中心磁铁30的有害物质蒸发。保护所述中心磁铁30的同时也不会影响镀膜质量。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (6)
1.一种电弧离子镀的圆环靶材，其特征在于：所述电弧离子镀的圆环靶材包括一个靶材，一个位于所述靶材一侧的磁靴，一个设置所述磁靴上的中心磁铁，以及一个设置在所述靶材的外围的电磁线圈，所述靶材呈环形结构并包括一个本体，以及一个设置在所述本体的中心位置的通孔，所述中心磁铁位于所述通孔内且与所述通孔的内侧壁间隔设置，所述中心磁铁用于提供轴向的磁场，所述中心磁铁上粘贴有一层防有害物质蒸发层，所述中心磁铁的磁场方向与所述电磁线圈之间形成会切磁场。
2.如权利要求1所述的电弧离子镀的圆环靶材，其特征在于：所述本体为金属靶材、导电的陶瓷靶材或合金靶材。
3.如权利要求1所述的电弧离子镀的圆环靶材，其特征在于：所述中心磁铁为电磁铁或永久磁铁。
4.如权利要求1所述的电弧离子镀的圆环靶材，其特征在于：所述防蒸发层的材料与所述靶材的材料相同或选用有利于提高和改善涂层性能的材料。
5.如权利要求1所述的电弧离子镀的圆环靶材，其特征在于：所述电磁线圈为同极性磁铁。
6.如权利要求1所述的电弧离子镀的圆环靶材，其特征在于：所述通孔为圆形通孔。
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| CN202211151525.6A Pending CN115558895A (zh) | 2022-09-21 | 2022-09-21 | 一种电弧离子镀的圆环靶材 |
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2022
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