CN206494965U - 多功能真空离子镀膜机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能真空离子镀膜机，其包括真空室等，真空室固定在零电位环内，真空室上端固定有电解传感器，真空室下端固定有灭弧检测器，真空室表面固定有第一中频磁控溅射接口、第二中频磁控溅射接口、导电工件转架，中频磁控溅射源一端与第一中频磁控溅射接口相连，中频磁控溅射源另一端与第二中频磁控溅射接口相连，导电工件转架上固定有中频溅射源，等离子电弧蒸发源阳极与零电位环相连。本实用新型通过脉冲偏压电源产生离子轰击实现工件的镀膜加工，可以制备纯金属膜、合金膜和反应膜层，应用的镀膜产品类型丰富，膜层附着均匀且附着效果好。

Description

多功能真空离子镀膜机

技术领域

本实用新型涉及一种镀膜机，特别是涉及一种多功能真空离子镀膜机。

背景技术

随着人们环保意识的提高，PVD这种优质环保镀膜技术越来越收到重视，其中的各种镀膜技术都有得到广泛的应用；PVD是通常称为物理气象沉积。PVD是指由于物理过程而发生的固体物质的沉积。PVD的方法也就是经由直接的传质将所需体沉积的物理材料传递至基体表面；等离子电弧(俗称电弧、多弧)沉积是指在一定的真空条件下，在靶材表面(所需要沉积的材料)产生弧光放电，从而引起靶材的物态变化，同时喷射出靶材原子、离子、熔融颗粒；优点：沉积离子的蒸发速率高、溅射的能量高；缺点：膜层较为粗糙；在制备金属碳化物涂层，由于靶材表面中毒，弧光不稳，甚至灭弧；溅射沉积是指在一定的真空条件下在靶材表面产生辉光放电，同时产生高能离子或中性原子来碰撞靶材，通过动能的传递导致某些物料从靶材表面溅射出来；优点：沉积的颗粒主要以原子为主，沉积的涂层较光滑；缺点：结合牢度较电弧差；气体离子源的应用也越来越收到较多的关注；气体离子源具有方向性，在其表面产生高密度的气体的等离子体；可以作为离子轰击工件清洗使用；也可以涂层沉积源来使用，例如可以用来制作DLC涂层；或者作为反应气体的离化源，作辅助沉积使用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多功能真空离子镀膜机，其通过脉冲偏压电源产生离子轰击实现工件的镀膜加工，可以制备纯金属膜、合金膜和反应膜层，应用的镀膜产品类型丰富，膜层附着均匀且附着效果好。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：多功能真空离子镀膜机，其包括真空室、电解传感器、导电工件转架、脉冲偏压电源、等离子电弧蒸发源、电弧电源、中频溅射源、溅射靶、溅射法兰、第一中频磁控溅射接口、第二中频磁控溅射接口、中频磁控溅射源、中频电源、气体离子源、灭弧检测器、零电位环，真空室固定在零电位环内，真空室上端固定有电解传感器，真空室下端固定有灭弧检测器，真空室表面固定有第一中频磁控溅射接口、第二中频磁控溅射接口、导电工件转架，中频磁控溅射源一端与第一中频磁控溅射接口相连，中频磁控溅射源另一端与第二中频磁控溅射接口相连，导电工件转架上固定有中频溅射源，等离子电弧蒸发源阳极与零电位环相连，等离子电弧蒸发源阴极与导电工件转架相连，电弧电源阳极与零电位环相连，电弧电源阴极连接至真空室，脉冲偏压电源阳极连接至真空室表面，脉冲偏压电源阴极与导电工件转架相连，溅射靶固定在真空室内部，溅射靶上固定有溅射法兰、八个中频电源、两个气体离子源。

优选地，所述第一中频磁控溅射接口为阳极中频磁控溅射接口，第二中频磁控溅射接口为阴极中频磁控溅射接口，从中频磁控溅射源溅射的中频溅射的正离子从第一中频磁控溅射接口进入真空室，真空室内的负离子从第二中频磁控溅射接口回到中频磁控溅射源中。

优选地，所述溅射法兰旋接在溅射靶上，通过转动溅射法兰调节溅射靶的溅射角度。

优选地，所述真空室上下两端分别设有一个连接筋，连接筋为导体材料制成。

优选地，所述八个中频电源依次排布在溅射靶表面且相邻两个中频电源的间距相等。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型通过脉冲偏压电源产生离子轰击实现工件的镀膜加工，可以制备纯金属膜、合金膜和反应膜层，应用的镀膜产品类型丰富，膜层附着均匀且附着效果好。

附图说明

图1为本实用新型多功能真空离子镀膜机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型多功能真空离子镀膜机包括真空室1、电解传感器2、导电工件转架3、脉冲偏压电源4、等离子电弧蒸发源5、电弧电源6、中频溅射源7、溅射靶8、溅射法兰9、第一中频磁控溅射接口10、第二中频磁控溅射接口11、中频磁控溅射源12、中频电源13、气体离子源14、灭弧检测器15、零电位环16，真空室1固定在零电位环16内，真空室1上端固定有电解传感器2，真空室1下端固定有灭弧检测器15，真空室1表面固定有第一中频磁控溅射接口10、第二中频磁控溅射接口11、导电工件转架3，中频磁控溅射源12一端与第一中频磁控溅射接口10相连，中频磁控溅射源12另一端与第二中频磁控溅射接口11相连，导电工件转架3上固定有中频溅射源7，等离子电弧蒸发源5阳极与零电位环16相连，等离子电弧蒸发源5阴极与导电工件转架3相连，电弧电源6阳极与零电位环16相连，电弧电源6阴极连接至真空室1，脉冲偏压电源4阳极连接至真空室1表面，脉冲偏压电源4阴极与导电工件转架3相连，溅射靶8固定在真空室1内部，溅射靶8上固定有溅射法兰9、八个中频电源13、两个气体离子源14。

第一中频磁控溅射接口10为阳极中频磁控溅射接口，第二中频磁控溅射接口11为阴极中频磁控溅射接口，从中频磁控溅射源12溅射的中频溅射的正离子从第一中频磁控溅射接口10进入真空室1，真空室1内的负离子从第二中频磁控溅射接口11回到中频磁控溅射源12中。

溅射法兰9旋接在溅射靶8上，通过转动溅射法兰9调节溅射靶8的溅射角度，实现不同需求的溅射镀膜加工。

真空室1上下两端分别设有一个连接筋17，连接筋17为导体材料制成，用于加强真空室1与零电位环16的连接牢固度并将真空室1表面电势归零。

八个中频电源13依次排布在溅射靶8表面且相邻两个中频电源13的间距相等，这样保证中频电源13发出的电流作用真空室1内的正离子，确保产品镀膜均匀。

本实用新型的工作原理如下：脉冲偏压电源、中频溅射源、等离子电弧蒸发源、电弧电源相互独立且可以协同工作，排除相互之间的干扰，各部分的参数都可以调整，可以有多重组合，能够根据实际需求进行调整改进或开发复合膜层。导电工件转架和真空室表面均经过绝缘处理，真空室与零电位环相连，处于零电位，脉冲偏压电源阳极连接至真空室表面，脉冲偏压电源阴极与导电工件转架相连，脉冲偏压电源输出为负偏压，可调偏压为0至2000v，脉冲频率20k至50khz，可调占空比为2％至95％，能够在真空条件下使得溅射靶充分蒸发并被等离子电弧蒸发源电离。脉冲偏压直接作用于真空室外壁与导电工件转架上，由于中频溅射源的辅助沉积原理，脉冲偏压能够有效地提高涂层附着力，并且脉冲式的偏压电源能有效降低电荷积累以及打火的几率，真空室底部设有灭弧检测器，避免工件上电弧打火损坏。本实用新型内部引入气体离子源，气体离子源作用于溅射靶的局部区域，输出功率比一般辉光发电要大很多，离子源的阳极电位高于阴极电位，离子源阴极电位与真空室等电位，实际加载在离子源阳极与工件的电压约等于偏压电源与离子源电源之和，这样提高了离子源的离子动能，提高离子源做离子清洗和辅助沉积效率。实验表明，本实用新型配合多种镀膜技术，在0.1至0.8Pa的大气压下，可以开启电弧源和溅射源，实现混合交替镀膜，有效提高膜层附着力，降低膜层内应力，膜层厚度均匀。

综上所述，本实用新型通过脉冲偏压电源产生离子轰击实现工件的镀膜加工，可以制备纯金属膜、合金膜和反应膜层，应用的镀膜产品类型丰富，膜层附着均匀且附着效果好。

上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多功能真空离子镀膜机，其特征在于，其包括真空室、电解传感器、导电工件转架、脉冲偏压电源、等离子电弧蒸发源、电弧电源、中频溅射源、溅射靶、溅射法兰、第一中频磁控溅射接口、第二中频磁控溅射接口、中频磁控溅射源、中频电源、气体离子源、灭弧检测器、零电位环，真空室固定在零电位环内，真空室上端固定有电解传感器，真空室下端固定有灭弧检测器，真空室表面固定有第一中频磁控溅射接口、第二中频磁控溅射接口、导电工件转架，中频磁控溅射源一端与第一中频磁控溅射接口相连，中频磁控溅射源另一端与第二中频磁控溅射接口相连，导电工件转架上固定有中频溅射源，等离子电弧蒸发源阳极与零电位环相连，等离子电弧蒸发源阴极与导电工件转架相连，电弧电源阳极与零电位环相连，电弧电源阴极连接至真空室，脉冲偏压电源阳极连接至真空室表面，脉冲偏压电源阴极与导电工件转架相连，溅射靶固定在真空室内部，溅射靶上固定有溅射法兰、八个中频电源、两个气体离子源。

2.如权利要求1所述的多功能真空离子镀膜机，其特征在于，所述第一中频磁控溅射接口为阳极中频磁控溅射接口，第二中频磁控溅射接口为阴极中频磁控溅射接口，从中频磁控溅射源溅射的中频溅射的正离子从第一中频磁控溅射接口进入真空室，真空室内的负离子从第二中频磁控溅射接口回到中频磁控溅射源中。

3.如权利要求1所述的多功能真空离子镀膜机，其特征在于，所述溅射法兰旋接在溅射靶上，通过转动溅射法兰调节溅射靶的溅射角度。

4.如权利要求1所述的多功能真空离子镀膜机，其特征在于，所述真空室上下两端分别设有一个连接筋，连接筋为导体材料制成。

5.如权利要求1所述的多功能真空离子镀膜机，其特征在于，所述八个中频电源依次排布在溅射靶表面且相邻两个中频电源的间距相等。