CN1908227A

CN1908227A - 物理气相沉积蒸镀机的磁性过滤装置

Info

Publication number: CN1908227A
Application number: CN 200510089033
Authority: CN
Inventors: 陈竞清
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-08-03
Filing date: 2005-08-03
Publication date: 2007-02-07

Abstract

一种物理气相沉积蒸镀机的磁性过滤装置，设置在蒸镀机的溅镀靶出口，包括有管体及设于管体外部周缘的磁场产生机构；其中，该管体具有入口端、出口端及形成于上述二者之间的弯曲部；该入口端连接于溅镀靶的出口，通过改变该磁场产生机构的磁场强度，来控制从该溅镀靶所溅击出，并通过管体内部的金属离子的颗粒大小与移动方向；由此，可对溅镀靶所溅击出的金属离子进行微米颗粒与纳米颗粒的分离，并使纳米颗粒吸附于被镀物的表面，增加镀膜的结构强度及提高被镀物的机械性能与延长使用寿命。

Description

物理气相沉积蒸镀机的磁性过滤装置

技术领域

本发明涉及一种物理气相沉积蒸镀机的磁性过滤装置，尤其涉及一种设置在蒸镀机的溅镀靶出口处，对溅镀靶所溅击出的金属离子进行微米颗粒与纳米颗粒的分离的物理气相沉积蒸镀机的磁性过滤装置。

背景技术

目前在装饰品、餐具、刀具、工具、模具半导体组件等表面处理上，已大量利用物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)来对被镀物的表面进行金属离子披覆，以增加被镀物的美观、耐热、耐蚀、表面硬度及延长使用寿命。然而如何对该金属离子进行微米颗粒及纳米颗粒的分离，使纳米颗粒能够吸附在被镀物表面，而大幅增加镀膜的结构强度，及提高被镀物的机械性能与延长使用寿命，已成为本领域技术人员所研究的重要课题。

公知的物理气相沉积蒸镀机的过滤装置主要是在溅镀靶与被镀物之间设有过滤网，该过滤网由多条金属经线及纬线相互交错制成，在各该经、纬线之间形成有多个网孔，在过滤网的四周环绕设置有陶瓷等绝缘材料，使该过滤网不形成电极，以过滤颗粒大小不等的金属离子，并令这些金属离子能够披覆吸附在被镀物的表面上。

然而，公知的物理气相沉积蒸镀机的过滤装置，在实际使用上存在有以下缺陷：由于该过滤网的网孔由经线及纬线所交错形成，而从溅镀靶所溅击出的金属离子在移动过程中将被经线、纬线所阻挡而造成堆积，或因金属颗粒太大而堵塞在网孔中，使该过滤网不易对微米颗粒与纳米颗粒进行分离；另外，这些金属离子中的微米颗粒质量大移动速度慢，而纳米颗粒的质量小移动速度快，由于该过滤装置不具有对这些离子进行引导的作用，而易使溅击出的微米颗粒与纳米颗粒产生相互干扰，从而影响到蒸镀机的蒸镀效能。

于是，本发明人鉴于现有技术中存在的缺陷，凭借从事该行业多年的经验，针对可进行改进的缺陷，经过潜心研究配合实际的运用，本着精益求精的精神，终于提出一种设计合理且有效改进上述缺陷的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种物理气相沉积蒸镀机的磁性过滤装置，其利用溅镀靶所溅击出的微米颗粒及纳米颗粒的移动路径不同，将微米颗粒留置在该管体的内部，而纳米颗粒则经磁场产生机构的推送通过该管体内部，并散布吸附于被镀物的表面上，以提高镀膜的结构强度及镀膜与被镀物的结合紧密度。

为了实现上述目的，本发明提供一种物理气相沉积蒸镀机的磁性过滤装置，该蒸镀机具有溅镀靶，在该溅镀靶的出口设有磁性过滤装置，该磁性过滤装置包括：

管体，该管体包括有入口端、出口端及至少一个形成于该入口端与出口端之间的弯曲部，该入口端连接于所述溅镀靶的出口处；以及

磁场产生机构，其设于所述管体的外部周缘，利用该磁场产生机构所产生的磁场强度，以控制从溅镀靶所溅击出，并通过该管体内部的金属离子的颗粒大小与移动方向，从而实现上述目的。

附图说明

图1为本发明的实施例应用于蒸镀机的组合示意图；

图2为本发明的实施例应用于蒸镀机的使用状态图；

图3为图2中磁性过滤装置与溅镀靶的局部放大图；

图4为图2中磁性过滤装置与溅镀靶的另一方向的局部放大图；

图5为本发明的管体的第二实施例与溅镀靶的组合剖视图；

图6为本发明的管体的第三实施例与溅镀靶的组合剖视图；

图7为本发明的管体的第四实施例与溅镀靶的组合剖视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-磁性过滤装置

11-管体 111-入口端

112-出口端 113-弯曲部

12-磁场产生机构 121-磁铁

122-导线 123-电源供应器

2-溅镀靶

3-电弧电源供应器

31-电弧枪

4-偏压电源供应器

5-固持装置

51-固定轴 52-大斜齿轮

53-转盘 54-支撑臂

55-旋转轴 56-小斜齿轮

57-插接座

6-离子装置

7-气体入口

8-气体抽出装置

具体实施方式

有关本发明的特征及技术内容，请参阅以下的详细说明与附图，附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

图1、图2分别为本发明应用于蒸镀机的组合示意图及使用状态图；图3、图4分别为图2中溅镀靶与磁性过滤装置的局部放大图及另一方向的局部放大图。本发明提供一种物理气相沉积蒸镀机的磁性过滤装置，如图1、图2、图3及图4所示，磁性过滤装置1主要包括有管体11及设置在管体11外部周缘的磁场产生机构12，其中：

管体11可为金属材料制成，其具有入口端111、出口端112及至少一个形成于入口端111与出口端112之间的弯曲部113。管体11的剖断面形状可为圆形、矩形、椭圆形或其它各种不同几何形状，本实施例为圆形。

磁场产生机构12可为电磁铁或其它具有调整磁场强弱的磁性组件，本实施例为电磁铁(如图4所示)，其包括“U”形磁铁121、二条缠绕在磁铁121的两极(N、S极)的导线122及与各导线122电连接的电源供应器123。电源供应器123的电压或电流输出可被变更或调整变换，使磁场产生机构12能够产生不同的磁场强度。

组合时，将磁性过滤装置1设置在蒸镀机上，该蒸镀机具有溅镀靶2、电弧电源供应器3、偏压电弧电源供应器4、固持装置5、离子装置6、气体入口7及气体抽出装置8。电弧电源供应器3连接有电弧枪31。固持装置5包括固定连接在该蒸镀机顶板的固定轴51，连接在固定轴51的大斜齿轮52，设置在大斜齿轮52下方并与偏压电弧电源供应器4电连接的转盘53，在转盘53的外周缘设有支撑杆54，支撑杆54的末端连接有旋转轴55，旋转轴55的两端分别连接有与大斜齿轮52相互啮合转动的小斜齿轮56，及供被镀物插设连接的插接座57。离子装置6可为离子枪，气体抽出装置8可为泵(bump)。将管体11的入口端111连接在溅镀靶2的出口处，而出口端112则是以绝缘状态穿接在蒸镀机的壁板上，将电源连接于磁场产生机构12的电源供应器123，即可迅速地将磁性过滤装置1安装在蒸镀机上。

使用时，先以气体抽出装置8将蒸镀机内部抽成真空状态后，并令转盘53产生旋转运动，使小斜齿轮56与大斜齿轮52相互啮合转动；插设有被镀物的插接座57将产生倾斜状旋转运动；对被镀物进行加温处理，再利用离子装置6打出离子清洗该被镀表面，并以电弧枪31将金属离子21从溅镀靶2以不同圆弧半径向外抛射溅击出；其中，金属离子21中的微米颗粒211的质量大移动圆弧半径大(为近线性的移动路径)，将无法绕射通过管体11而被留置在弯曲部112内，而纳米颗粒212的质量小移动圆弧半径小(为非线性的移动路径)，并利用磁场产生机构12的磁力推送而通过管体11内部，以将纳米颗粒212均匀散布吸附在被镀物的表面上，从而提高镀膜的结构强度及镀膜与被镀物的结合紧密度；最后，再从气体入口7处通入含氮、碳的气体，并进行冷却作业即可完成镀层的制作。

图5为本发明的管体的第二实施例与溅镀靶的组合剖视图；图6为本发明的管体的第三实施例与溅镀靶的组合剖视图。本发明的管体11除可为上述实施例的型态外，管体11的入口端111端面与出口端112端面所形成夹角为90度(如图5所示)，以提供被镀物对不同金属离子21的颗粒大小的筛选。另外，管体11亦可由两个不同折向的弯曲部113所构成，使两弯曲部113的内壁圆弧位于同一水平切线上，并使入口端111端面与出口端112端面相互平行(如图6所示)，以对溅镀靶2所溅击出的金属离子21具有多重过滤效果。

图7为本发明的管体的第四实施例与溅镀靶的组合剖视图。管体11从入口端111水平延伸一段距离后，再弯折向上，使出口端112的所处位置高于入口端111位置，使被溅击出且通过管体11内部的金属离子21的颗粒更加细化。

本发明物理气相沉积蒸镀机的磁性过滤装置，不仅可改进公知技术中的种种缺点，并具有以下的优点：

由于该管体呈弯曲状，能够有效对溅镀靶所溅击出的微米颗粒及纳米颗粒进行分离，将微米颗粒留置在管体的内部。而纳米颗粒则可通过管体而散布吸附在被镀物的表面上，以提高镀膜的结构强度及镀膜与被镀物的结合紧密度；另外，当对磁场产生机构通以不同电压或电流时，即能有效改变通过管体的金属离子的颗粒大小，并令该纳米颗粒能沿同一方向移动，更具操作的简易性及使用的便利性；再者，利用本发明的磁性过滤装置的过滤，可使被镀物的镀膜表面光滑、硬度高、附着性佳及密度高等。

综上所述，本发明的物理气相沉积蒸镀机的磁性过滤装置具有实用性、新颖性与创造性，且本发明的构造亦不曾见于同类产品及公开使用过，申请前更未见于任何刊物上，完全符合发明专利申请的要求。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利范围，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利范围内。

Claims

1.一种物理气相沉积蒸镀机的磁性过滤装置，所述蒸镀机具有溅镀靶，在所述溅镀靶的出口设有所述磁性过滤装置，其特征在于，所述磁性过滤装置包括：

管体，包括有入口端、出口端及至少一个形成于所述入口端与出口端之间的弯曲部，所述入口端连接于所述溅镀靶的出口处；以及

磁场产生机构，设置在所述管体的外部周缘，利用所述磁场产生机构所产生的磁场强度来控制从溅镀靶所溅击出，并通过所述管体内部的金属离子的颗粒大小与移动方向。

2.如权利要求1所述的物理气相沉积蒸镀机的磁性过滤装置，其特征在于所述管体的剖断面为圆形、矩形或椭圆形中的任一种。

3.如权利要求1所述的物理气相沉积蒸镀机的磁性过滤装置，其特征在于所述管体的入口端端面与出口端端面所形成夹角为90度。

4.如权利要求1所述的物理气相沉积蒸镀机的磁性过滤装置，其特征在于所述管体的入口端与出口端之间设有多个弯曲部，各所述弯曲部的内壁圆弧位于同一水平切线上。

5.如权利要求1所述的物理气相沉积蒸镀机的磁性过滤装置，其特征在于所述磁场产生机构为电磁铁。

6.如权利要求5所述的物理气相沉积蒸镀机的磁性过滤装置，其特征在于所述电磁铁包括磁铁、两条缠绕在所述磁铁两极的导线及电连接于所述导线的电源供应器。