CN115786861A - 旋转修正挡板机构和磁控溅射镀膜设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种旋转修正挡板机构和磁控溅射镀膜设备，所述旋转修正挡板机构用于调整磁控溅射镀膜膜层均匀性，其包括挡板本体，该挡板本体包括固定杆(1)和沿该固定杆(1)的长度方向布置的旋转挡片(2)，其中，至少所述旋转挡片(2)能够围绕所述固定杆(1)长度方向的中心轴线转动。根据镀膜的实时情况，通过调节旋转挡片的转动角度，来相应调节挡板本体的遮挡区域，以此来实现在真空状态下对于膜层均匀性进行实时调整。

Description

旋转修正挡板机构和磁控溅射镀膜设备

技术领域

本公开涉及薄膜技术领域，具体地，涉及一种旋转修正挡板机构和磁控溅射镀膜设备。

背景技术

目前市场上，车载盖板玻璃镀膜工艺以ARAF为主导，而且车载盖板玻璃需要整面镀膜，而磁控溅射镀膜由于具有良好的工艺可控性和长时间的工艺稳定性而被广泛应用于大面积溅射镀膜领域。

在镀膜过程中，通常需要用到修正挡板来调整膜层厚度的均匀性，而现有的修正挡板的结构都是固定形状，而固定形状的挡板只能够单一范围的进行镀膜保护，使用范围有限，因此针对车载盖板玻璃形状的多种多样，导致修正挡板的形状也多种多样，在设备保养或型号切换时，都需对均匀性进行重新确认。但是，磁控溅射镀膜设备需要在真空下进行，因此需要破真空才能对修正挡板进行调整，调整后再关闭腔室、抽真空、烧靶，待腔室真空度、靶材完全稳定后才能重新镀制膜层材料，不仅膜层均匀性调整时间长，而且如若真空度、靶材状态不稳定会直接影响膜层均匀性调整结果。

发明内内

本公开的目的是提供一种旋转修正挡板机构，以能够在真空环境下调整磁控溅射镀膜的膜层均匀性。

为了实现上述目的，本公开提供一种旋转修正挡板机构，用于调整磁控溅射镀膜膜层均匀性，其中，包括挡板本体，该挡板本体包括固定杆和沿该固定杆的长度方向布置的旋转挡片，其中，至少所述旋转挡片能够围绕所述固定杆长度方向的中心轴线转动。

可选地，所述旋转挡片由多个条形挡片构成，多个所述条形挡片相互拼接为一体，每个所述条形挡片均能够围绕所述固定杆长度方向的中心轴线转动。

可选地，所述旋转挡片的最大转动角度不小于90°。

可选地，所述旋转挡片沿垂直于所述中心轴线的方向长度可调地连接到所述固定杆。

可选地，所述旋转修正挡板机构还包括用于驱动所述固定杆转动的驱动机构，所述驱动机构与所述固定杆连接，且所述旋转挡片安装到所述固定杆上。

可选地，所述旋转修正挡板机构还包括用于驱动所述旋转挡片转动的驱动机构，所述驱动机构与所述旋转挡片连接，以使得所述旋转挡片能够转动地连接到所述固定杆上。

可选地，所述驱动机构包括驱动电机和传动齿轮，所述传动齿轮包括相互啮合的第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述驱动电机的输出轴相连接，所述第二传动齿轮与所述固定杆或所述旋转挡片连接。

根据本公开的另一方面，提供一种磁控溅射镀膜设备，包括至少一组靶材和上述公开的旋转修正挡板机构，所述挡板本体设置于待镀基板和所述靶材之间。

可选地，每组所述靶材的两侧分别对称设有所述挡板本体。

可选地，还包括固定修正挡板，每组所述靶材的两侧分别设置所述固定修正挡板，其中，两个所述固定修正挡板之间设置有所述挡板本体。

本技术方案的有益效果是：可以根据镀膜的实时情况，通过调节旋转挡片的转动角度，来相应调节挡板本体的遮挡区域，以此来实现在真空状态下对于膜层均匀性进行实时调整，不仅方便调节，并且调节时间大大缩短；同时适用范围更加广泛。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开实施例提供的挡板本体的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的挡板本体与待镀基板的工作状态示意图；

图3是本公开实施例提供的挡板本体、固定修正挡板与2D产品的一种工作状态示意图；

图4是本公开实施例提供的挡板本体、固定修正挡板与3D产品的一种工作状态示意图；

图5是本公开实施例提供的挡板本体的两种不同工作状态俯视示意图；

图6是本公开实施例提供的磁控溅射镀膜设备的示意图。

附图标标说明

1-固定杆；2-旋转挡片；21-条形挡片；3-待镀基板；4-靶材；5-真空室；6-旋转架；7-固定修正挡板；71-固定板；72-固定挡片。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“长度方向”通常是指图1中固定杆的延伸方向，也可以理解为图1图面的上下方向。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。

根据本公开的具体实施方式，参考图1至图5所示，提供一种旋转修正挡板机构，用于调整磁控溅射镀膜膜层均匀性，其中，包括挡板本体，该挡板本体包括固定杆1和沿该固定杆1的长度方向布置的旋转挡片2，其中，至少所述旋转挡片2能够围绕所述固定杆1长度方向的中心轴线转动。

在磁控溅射镀膜的实际使用过程中，旋转挡片2设置在待镀基板3和靶材4之间，针对待镀基板3中膜层较厚的部分进行遮挡，以此来控制待镀基板3整体的膜厚均匀性，基于此，在本公开中，可以根据镀膜的实时情况，通过调节旋转挡片2的转动角度，来相应调节挡板本体的遮挡区域，以此来实现在真空状态下对于膜层均匀性进行实时调整，不仅方便调节，并且调节时间大大缩短；同时适用范围更加广泛，其中，待镀基板3可以为2D平面板或是3D曲面板或其他不规则平面或曲面形状等，在对于不同形状的产品的切换镀膜中，也同样能够在真空状态下自动调节。

为了能够根据需要调节挡板本体的角度，在本公开的具体实施方式中，所述旋转挡片2的最大转动角度不小于90°；可选地，参考图5所示(其中实线和虚线分别代表旋转挡片2的两种工作位置，箭头所指即为转动方向)，所述旋转挡片2的转动角度可以设定在0°-90°之间，且朝向靶材4转动。具体地，参考图4和图5所示，在旋转挡片2平行待镀基板3设置时(也即为0°)，此时遮挡区域最大；参考图3和图5所示，在旋转挡片2垂直待镀基板3设置时(也即为90°)，此时遮挡区域为0。由此可知，在此范围内既可以满足遮挡区域的全面调节，同时在不需要旋转挡片2遮挡时，也可以通过改变旋转挡片2转动到90°进行避让。当然，在其它实施方式中，还可以朝向待镀基板3转动，只要空间允许即可。

为了能够进一步提高膜层均匀性，参考图1所示，在本公开的具体实施方式中，所述旋转挡片2由多个条形挡片21构成，多个所述条形挡片21相互拼接为一体，每个所述条形挡片21均能够围绕所述固定杆1长度方向的中心轴线转动。

也即，将旋转挡片2分割为多个独立的条形挡片21，相邻的条形挡片21之间互不影响，这样，就能够通过单独的对于某一个条形挡片21的角度进行调节，来实现待镀基板3纵向(与上文中的长度方向平行)上的膜层的局部调节，能够进一步细化待镀基板3的膜层均匀性的调整。

另外，由于在实际使用中，预先确定旋转挡片2的形状，对于保证膜层均匀性也尤为重要(参考图1所示，旋转挡片2远离固定杆1的一侧大致为曲线)，而为了得到能够保证膜层均匀的旋转挡片2的形状，需要进行多次镀膜实验，根据每次实验后的膜厚分布数据来最终确定旋转挡片2的形状，因此为了方便旋转挡片2的形状调节，适应多种不同的待镀基板3的镀膜，在本公开的具体实施方式中，所述旋转挡片2沿垂直于所述中心轴线的方向长度可调地连接到所述固定杆1，其中的“长度”为下文中提到的旋转挡片2相对固定杆1的伸出长度。

可选地，每个所述条形挡片21均能够沿垂直于所述中心轴线的方向长度可调地连接到所述固定杆1，这样，就可以根据待镀基板膜厚的厚度分布，对每个条形挡片21的伸出长度(伸出长度即为凸出固定杆1的长度)进行单独调节(参考图1所示，每个条形挡片21的伸出量各不相同，其中伸出长度小，膜层厚，伸出长度大，膜层薄)，以进一步达到提高膜厚均匀性的目的。

需要说明的是，在其它实施方式中，旋转挡片2还可以构造为一体成型，进行整体上的伸出量调节和转动调节，或者也可以采用将多个条形挡片21分割为多组进行分组局部调节，只要能够实现兼顾转动和伸出长度的双调节即可，对此本公开不作限制。

并且，作为一种实施方式，为了能够实现旋转挡片2的伸出长度的调节，可以将旋转挡片2构造为伸缩挡片，具体地，伸缩挡片可以包括与固定杆1连接的固定挡片和套接在该固定挡片的活动挡片，通过活动挡片沿固定挡片的直线运动，来调节旋转挡片2的伸出长度，或者在其它实施方式中，还可以采用在固定挡片上开设滑槽，活动挡片上设置滑块的形式，只要能够实现旋转挡片2的伸出长度的改变即可。

同时考虑到挡板本体作为一种易损件，需要不定期拆下进行喷砂维护，而每次喷砂维护并组装后又需要再次对旋转挡片2的伸出量进行校验，因此，在本公开的具体实施方式中，挡板本体的材质可以为铝合金、不锈钢等外形易于加工的不导磁材料，且由于其使用寿命相对较长，能够减少对于挡板本体的维护。

为了能够实现旋转挡片2的转动，作为一种实施方式，所述旋转修正挡板机构还包括用于驱动所述固定杆1转动的驱动机构，所述驱动机构与所述固定杆1连接，且所述旋转挡片2安装到所述固定杆1上。

作为另一种实施方式，所述旋转修正挡板机构还包括用于驱动所述旋转挡片2转动的驱动机构，所述驱动机构与所述旋转挡片2连接，以使得所述旋转挡片2能够转动地连接到所述固定杆1上。

也即，通过驱动机构来驱动旋转挡片2或是固定杆1的转动，来最终实现旋转挡片2的转动，以改变遮挡区域。在本公开的具体实施方式中，所述驱动机构包括驱动电机和传动齿轮，所述传动齿轮包括相互啮合的第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述驱动电机的输出轴相连接，所述第二传动齿轮与所述固定杆或所述旋转挡片连接。

具体地，为了能够精确调节角度，第一传动齿轮采用小齿轮，第二传动齿轮采用大齿轮，通过小齿轮带动大齿轮转动，驱动电机可以采用伺服电机。作为一种实施方式，第二传动齿轮与固定杆1连接，通过带动固定杆1的转动同时驱动整个旋转挡片2的转动；作为另一种实施方式，第二传动齿轮直接驱动旋转挡片2运动，旋转挡片2可以先通过转轴与固定杆1转动连接，而第二传动齿轮则与转轴连接，通过驱动转轴来实现旋转挡片2的转动，此种驱动方式同样适用于单独驱动每个条形挡片21的转动。当然，在其它实施方式中，还可以采用气缸的驱动方式或者齿轮齿条的驱动方式等，对此本公开不作限制，只要能够实现旋转挡片2在真空状态下的相对转动即可。

在本公开的具体实施方式中，参考图2至图4所示，所述旋转挡片2的长度不小于待镀基板3的长度，以此保证能够全面的调节待镀基板3的纵向上的膜层厚度分布。

参考图6所示，在本公开的具体实施方式中，提供一种磁控溅射镀膜设备，其包括至少一组靶材4和本公开中提供的旋转修正挡板机构，所述挡板本体设置于待镀基板3和所述靶材4之间。

具体地，磁控溅射镀膜设备还包括真空室5、真空系统、溅射电源、进气系统等。在进行镀膜时，首先利用真空系统将真空室中的气体抽出，然后利用进气系统向真空室内充入氩气，之后利用溅射电源给真空室内的氩气加上高压，使阴阳极间产生辉光放电，极间氩气分子被离子化而产生带电电荷，其中的正离子受阴极负电位的影响加速运动而撞击阴极靶材上，从而将其中的原子等粒子溅出，溅出的原子则沉积于位于阳极的待镀基板3上而形成薄膜。

参考图6所示，在本公开的具体实施方式中，可以在真空室5的中心区域安装旋转架6，并将待镀基板3竖直贴放在构造为圆筒形的旋转架6的侧壁外侧，而靶材4则设置在真空室5的侧壁上，当待镀基板3经过靶材4的区域时，在其表面形成材料的堆叠，而通过待镀基板3旋转的方式也能够提升膜厚均匀性。其中，挡板本体设置在靶材4和待镀基板3之间，能够根据镀膜的厚度的分布情况，通过调节旋转挡片2的转动角度，来调节遮挡区域，实现在真空环境下的遮挡区域的调节。

作为一种实施方式，采用同种靶材使用一对挡板本体，具体地，参考图2和图6所示，每组所述靶材4的两侧分别对称设有所述挡板本体，以能够进一步提升膜厚的均匀性，而且两个挡板本体的设置还可以起到将各个组的靶材隔开的作用。可选地，可以围绕旋转架6均匀分布多组靶材4，每组靶材4至少包括一个靶材，相同组的靶材材质相同，不同组的靶材可以各不相同，以满足多种镀膜要求。除此之外，靶材4可以构造为圆柱靶、平面靶等，对此本公开不作限制。

在实际磁控溅射镀膜中，常常需要切换不同形状的待镀基板3进行镀膜，考虑到在镀制3D产品时，由于3D产品的各位置到靶材4距离不同，因此为了能够实现在真空环境下满足2D产品快速切换到3D产品，作为另一种实施方式，参考图3至图5所示，所述磁控溅射镀膜设备还可以包括固定修正挡板7，每组所述靶材4的两侧分别设置所述固定修正挡板7，其中，两个所述固定修正挡板7之间设置有所述挡板本体。

也即，在真空室5中，配置两个固定修正挡板7和一个挡板本体的方式，参考图3至图5所示，固定修正挡板7包括固定架71和固定挡片72，固定挡片72可以构造为沿垂直于固定架71的长度方向的中心轴线可调，以满足2D产品的镀膜要求，而中间布置的挡板本体则根据3D产品的曲面结构设置旋转挡片21的伸出长度，具体地，3D产品接近靶材4的部分，对应的旋转挡片2的伸出长度较长，相反地，伸出长度越短。

具体地，在磁控溅射镀膜前，首先利用两个固定修正挡板7对于2D产品的镀膜区域进行均匀性修正，中间布置的挡板本体则根据3D产品的形状布置每个条形挡片21的伸出长度，而后在2D产品镀膜时，参考图3所示，旋转挡片2与待镀基板3保持垂直，不影响2D产品镀膜均匀性；在切换到3D产品时，参考图4所示，旋转挡片2与待镀基板3保持平行，针对3D产品的靶基距的不同，来控制溅射量，消除由于靶基距不同带来的膜层厚度差异，并在镀膜过程中，随时根据镀膜情况，改变旋转挡片2的遮挡区域，来最终达到修正膜层均匀性的目的。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内内。

Claims (10)

1.一种旋转修正挡板机构，用于调整磁控溅射镀膜膜层均匀性，其特征在于，包括挡板本体，该挡板本体包括固定杆(1)和沿该固定杆(1)的长度方向布置的旋转挡片(2)，其中，至少所述旋转挡片(2)能够围绕所述固定杆(1)长度方向的中心轴线转动。

2.根据权利要求1所述的旋转修正挡板机构，其特征在于，所述旋转挡片(2)由多个条形挡片(21)构成，多个所述条形挡片(21)相互拼接为一体，每个所述条形挡片(21)均能够围绕所述固定杆(1)长度方向的中心轴线转动。

3.根据权利要求1所述的旋转修正挡板机构，其特征在于，所述旋转挡片(2)的最大转动角度不小于90°。

4.根据权利要求1所述的旋转修正挡板机构，其特征在于，所述旋转挡片(2)沿垂直于所述中心轴线的方向长度可调地连接到所述固定杆(1)。

5.根据权利要求1所述的旋转修正挡板机构，其特征在于，所述旋转修正挡板机构还包括用于驱动所述固定杆(1)转动的驱动机构，所述驱动机构与所述固定杆(1)连接，且所述旋转挡片(2)安装到所述固定杆(1)上。

6.根据权利要求1所述的旋转修正挡板机构，其特征在于，所述旋转修正挡板机构还包括用于驱动所述旋转挡片(2)转动的驱动机构，所述驱动机构与所述旋转挡片(2)连接，以使得所述旋转挡片(2)能够转动地连接到所述固定杆(1)上。

7.根据权利要求5或6所述的旋转修正挡板机构，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机和传动齿轮，所述传动齿轮包括相互啮合的第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述驱动电机的输出轴相连接，所述第二传动齿轮与所述固定杆(1)或所述旋转挡片(2)连接。

8.一种磁控溅射镀膜设备，其特征在于，包括至少一组靶材(4)和根据权利要求1-7中任意一项所述的旋转修正挡板机构，所述挡板本体设置于待镀基板(3)和所述靶材(4)之间。

9.根据权利要求8所述的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，每组所述靶材(4)的两侧分别对称设有所述挡板本体。

10.根据权利要求8所述的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，还包括固定修正挡板(7)，每组所述靶材(4)的两侧分别设置所述固定修正挡板(7)，其中，两个所述固定修正挡板(7)之间设置有所述挡板本体。

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