CN202297756U - 真空式物理、化学混合气相沉积设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种真空式物理、化学混合气相沉积设备，其包括有能同时提供物理气相沉积与化学气相沉积的气相沉积真空室、与该气相沉积真空室相连的抽气系统、充气系统及电气控制系统，所述气相沉积真空室中设有至少一对磁控式溅射阴极、至少一对可调式磁控等离子平面电极及加热系统。磁控辅助的等离子体有效提高等离子密度，提高了镀膜速度，减省工艺时间，提升了能源效益。本实用新型真空式物理、化学混合气相沉积设备能直接在真空室内进行化学气相沉积的保护加工，减少因真空室外的附加工序引起的污染，减少废品，并减少再加工的等待时间，提高生产效益。
Description
技术领域
本实用新型有关一种气相沉积设备，特别是指一种能制作白色离子镀膜的真空式物理、化学混合气相沉积设备。
背景技术
物理气相沉积为真空镀膜的一种，常见于制作保护性及装饰性镀膜，多用于加工金属，塑胶及半导体等产品。其中装饰性镀膜具有多姿多彩的装饰效果，可制备不同色泽的，如金黄色，黑色，蓝色以及彩色等，被广泛应用在钟表、首饰、灯具厨具等。可惜，现在的镀膜技术中，白色离子镀膜的工艺需在物理气相沉积后于真空室再作保护加工，这些工序容易污染工件，增加废品，提高生产成本。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型的主要目的在于提供一种真空式物理、化学混合气相沉积设备，可于物理气相沉积后白色离子镀膜后，直接在真空室内进行化学气相沉积的保护工作。
为达到上述目的，本实用新型提供一种真空式物理、化学混合气相沉积设备，其包括有能同时提供物理气相沉积与化学气相沉积的气相沉积真空室、与该气相沉积真空室相连的抽气系统、充气系统及电气控制系统，所述气相沉积真空室中设有至少一对磁控式溅射阴极、至少一对可调式磁控等离子平面电极及加热系统。
所述气相沉积真空室内设有筒状的工件转架，该工件转架的筒壁位于两个所述磁控式溅射阴极之间及两个所述可调式磁控等离子平面电极之间，且所述工件转架与所述气相沉积真空室绝缘。
所述工件转架底部由外部机械马达通过齿轮进行驱动并进行一维公转或二维公自转。
优选地，所述磁控式溅射阴极为平面磁控式阴极，磁场三排并行排列的由钕硼铁永久磁铁形成，所述可调式磁控等离子平板电极由铝金属制成，所述钕硼铁永久磁铁位于所述可调式磁控等离子平板电极的背后，所述钕硼铁永久磁铁以N极-S极-N极或S极-N极-S极的方式排列。
优选地，所述加热系统包括有热电偶测温探头及两根U形的电阻加热器。
优选地，所述抽气系统包括有分子泵、罗茨泵及第一机械旋片泵与第二机械旋片泵，所述罗茨泵与所述第一机械旋片泵以串联方式相连，所述分子泵与所述第二机械旋片泵以串联方式连接，且所述罗茨泵与所述分子泵均通过一气动抽气阀与所述气相沉积真空室连通。
所述充气系统包括空气过滤网，该空气过滤网通过电磁阀直接连接所述气相沉积真空室。
所述真空式物理、化学混合气相沉积设备还包括有至少一个质量流量计，每个该质量流量计两端各连接有一个电磁阀，该两个电磁阀分别连接气瓶及所述气相沉积真空室。
优选地，所述真空式物理、化学混合气相沉积设备还包括有真空测量系统，该真空测量系统由电阻真空规、电容薄膜规及电离真空规组成；其中所述电阻真空规及电离真空规直接连接至所述气相沉积真空室，所述电容薄膜规设置于连接所述分子泵与所述第二机械旋片泵的管道上。
优选地，两个所述磁控式溅射阴极面对面布置，且两个所述可调式磁控等离子平面电极为面对面布置。
本实用新型真空式物理、化学混合气相沉积设备能广泛用于任何的导体表面，可于物理气相沉积后白色离子镀膜后，直接在真空室内进行化学气相沉积的保护加工，减少因真空室外的附加工序引起的污染，减少废品，提高生产效益。
附图说明
图1为本实用新型真空式物理、化学混合气相沉积设备的结构原理示意图；
图2为本实用新型真空式物理、化学混合气相沉积设备的俯视结构图；
图3为本实用新型真空式物理、化学混合气相沉积设备的主视结构图。
具体实施方式
为便于对本实用新型的结构及达到的效果有进一步的了解，现配合附图并举较佳实施例详细说明如下。
如图1至图3所示，本实用新型的真空式物理、化学混合气相沉积设备包括有能同时提供物理气相沉积与化学气相沉积的气相沉积真空室1、与该气相沉积真空室1相连的抽气系统、充气系统及电气控制系统。
本实用新型中的气相沉积真空室1为圆柱形平顶式，由不锈钢焊接而成，通过硅橡胶圈密封，室壁需接地，气相沉积真空室1中设有至少一对磁控式溅射阴极13、至少一对可调式磁控等离子平面电极8及加热系统，该溅射阴极13、等离子平面电极8及加热系统分别连接有直流溅射电源16、射频等离子电源20及加热器电源19。其中溅射阴极13为平面磁控式阴极，磁场由三排并行排列的钕硼铁永久磁铁形成，以间接水冷的方式冷却靶材，靶材连接直流溅射电源16；等离子平板电极8以铝金属制造，连接射频(13.56MHz)等离子电源20，所述钕硼铁永久磁铁位于等离子平板电极8的背后，所述钕硼铁永久磁铁以N极-S极-N极或S极-N极-S极的方式排列。本实用新型中的加热系统包括有热电偶测温探头及两根U形的电阻加热器9，通过电阻加热器9可将气相沉积真空室1内温度加热到250℃，并通过热电偶测温探测头用来测量真空室内环境温度。气相沉积真空室1内设有筒状的工件转架10，该工件转架10的筒壁位于两个溅射阴极13之间及两个等离子平面电极8之间，且该工件转架10与气相沉积真空室1绝缘，工件转架10底部由外部机械马达11通过齿轮进行驱动并进行一维公转或二维公自转，可通过变频器调节机械马达转速，工件转架10与偏压电源12的负极相接。
气相沉积真空室1设有不锈钢法兰用以连接抽气系统，该抽气系统包括有分子泵5、罗茨泵3及第一机械旋片泵4与第二机械旋片泵7，罗茨泵3与第一机械旋片泵4以串联方式相连，分子泵5与第二机械旋片泵7以串联方式连接，且罗茨泵3与分子泵5均通过一气动抽气阀2与气相沉积真空室1连通。本实用新型中的充气系统包括一空气过滤网15，该空气过滤网通过电磁阀14直接连接气相沉积真空室1。
本实用新型真空式物理、化学混合气相沉积设备还包括有至少一个质量流量计21，该每个质量流量计21两端各连接有一个电磁阀14，电磁阀14分别连接气相沉积真空室1及气瓶。
本实用新型真空式物理、化学混合气相沉积设备还包括有真空测量系统，其由电阻真空规17，电容薄膜规6及电离真空规18组成；其中电阻真空规17及电离真空规18直接连接至气相沉积真空室1，分别用于量度低真空(＞10-2Pa)及高真空(≤10-2Pa)；电容薄膜规6设置于连接分子泵5与第二机械旋片泵7的管道上。
本实用新型中的电气控制系统由程式控制器控制，通过触摸屏进行操纵，可自动控制抽气、镀膜。并兼有手动式操作功能，控制真空抽气、进气、电源及工件转架等。
本实用新型中的一对磁控式溅射阴极可以面对面布置，且一对等离子平面电极也可为面对面布置的形式，其磁场为闭合式磁场，有助提高镀膜速度。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种真空式物理、化学混合气相沉积设备，其特征在于，其包括有能同时提供物理气相沉积与化学气相沉积的气相沉积真空室、与该气相沉积真空室相连的抽气系统、充气系统及电气控制系统，所述气相沉积真空室中设有至少一对磁控式溅射阴极、至少一对可调式磁控等离子平面电极及加热系统。
2.如权利要求1所述的真空式物理、化学混合气相沉积设备，其特征在于，所述气相沉积真空室内设有筒状的工件转架，该工件转架的筒壁位于两个所述磁控式溅射阴极之间及两个所述可调式磁控等离子平面电极之间，且所述工件转架与所述气相沉积真空室绝缘。
3.如权利要求2所述的真空式物理、化学混合气相沉积设备，其特征在于，所述工件转架底部由外部机械马达通过齿轮进行驱动并进行一维公转或二维公自转。
4.如权利要求1所述的真空式物理、化学混合气相沉积设备，其特征在于，所述磁控式溅射阴极为平面磁控式阴极，磁场由三排并行排列的钕硼铁永久磁铁形成，所述可调式磁控等离子平板电极由铝金属制成，所述钕硼铁永久磁铁位于所述可调式磁控等离子平板电极的背后，所述钕硼铁永久磁铁以N极-S极-N极或S极-N极-S极的方式排列。
5.如权利要求1所述的真空式物理、化学混合气相沉积设备，其特征在于，所述加热系统包括有热电偶测温探头及两根U形的电阻加热器。
6.如权利要求1所述的真空式物理、化学混合气相沉积设备，其特征在于，所述抽气系统包括有分子泵、罗茨泵及第一机械旋片泵与第二机械旋片泵，所述罗茨泵与所述第一机械旋片泵以串联方式相连，所述分子泵与所述第二机械旋片泵以串联方式连接，且所述罗茨泵与所述分子泵均通过一气动抽气阀与所述气相沉积真空室连通。
7.如权利要求1所述的真空式物理、化学混合气相沉积设备，其特征在于，所述充气系统包括一空气过滤网，该空气过滤网通过电磁阀直接连接所述气相沉积真空室。
8.如权利要求1所述的真空式物理、化学混合气相沉积设备，其特征在于，所述真空式物理、化学混合气相沉积设备还包括有至少一个质量流量计，每个该质量流量计两端各连接有一个电磁阀，该两个电磁阀分别连接气瓶及所述气相沉积真空室。
9.如权利要求6所述的真空式物理、化学混合气相沉积设备，其特征在于，所述真空式物理、化学混合气相沉积设备还包括有真空测量系统，该真空测量系统由电阻真空规、电容薄膜规及电离真空规组成；其中所述电阻真空规及电离真空规直接连接至所述气相沉积真空室，所述电容薄膜规设置于连接所述分子泵与所述第二机械旋片泵的管道上。
10.如权利要求1所述的真空式物理、化学混合气相沉积设备，其特征在于，两个所述磁控式溅射阴极面对面布置，且两个所述可调式磁控等离子平面电极为面对面布置。
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