CN206872935U - 离子源和真空镀膜系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种离子源和真空镀膜系统，其中，离子源包括：离子源主体，离子源主体具有离子发射腔和与离子发射腔连通的离子发射开口；离子源挡板，离子源挡板可开闭地设置在离子发射开口处；离子源挡板包括：板体，板体具有朝向离子发射腔的遮挡面；收纳清理部，收纳清理部设置在板体上，收纳清理部包括格栅网结构，格栅网结构设置在遮挡面上以防止板体上沉积的蒸发物质掉落入离子发射腔内。本实用新型解决了现有技术中的离子源工作稳定性差的问题。

Description

离子源和真空镀膜系统

技术领域

本实用新型涉及真空镀膜技术领域，具体而言，涉及一种离子源和真空镀膜系统。

背景技术

真空镀膜系统用于对基材的表面进行镀膜，使用蒸发镀膜技术对基材进行镀膜的真空镀膜系统通常设置有离子源，离子源作为一种真空蒸发镀膜技术中的辅助设备，其在物理气象沉积真空镀膜中起到很重要的作用，其工作的稳定性直接影响到基材表面膜层的致密性程度，以及基材表面膜层的折射率性能。

离子源在工作过程中，离子源挡板上容易沉积蒸发物质，沉积的蒸发物质越来越多，当离子源挡板不足以为沉积的蒸发物质提供足够的表面附着力时，离子源挡板的开合运动容易导致蒸发物质掉落，由于蒸发物质掉落的时间和位置都是随机发生的，因此，当蒸发物质掉落到离子源的离子发射腔内后，离子源可能会将被受到污染的蒸发物质发射到基材的表面，从而造成基材表面镀上的膜层污浊，进而使镀膜产品的外观存在瑕疵；此外，蒸发物质掉落到离子源的离子发射腔内后甚至可能发生打火现象而造成离子源的工作故障，从而降低了离子源的工作稳定性，进而导致真空镀膜系统无法可靠地持续运行。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种离子源和真空镀膜系统，以解决现有技术中的离子源工作稳定性差的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种离子源，包括：离子源主体，离子源主体具有离子发射腔和与离子发射腔连通的离子发射开口；离子源挡板，离子源挡板可开闭地设置在离子发射开口处；离子源挡板包括：板体，板体具有朝向离子发射腔的遮挡面；收纳清理部，收纳清理部设置在板体上，收纳清理部包括格栅网结构，格栅网结构设置在遮挡面上以防止板体上沉积的蒸发物质掉落入离子发射腔内。

进一步地，遮挡面为平面，格栅网结构与遮挡面贴合设置；或遮挡面为曲面，格栅网结构与板体的边缘连接。

进一步地，格栅网结构为多个，多个格栅网结构沿板体的厚度方向层叠设置。

进一步地，格栅网结构由不锈钢制成。

进一步地，格栅网结构通过螺栓与板体可拆卸地连接；或格栅网结构与板体焊接。

进一步地，板体还具有沿其厚度方向与遮挡面相对设置的第二表面，收纳清理部还包括振动结构，振动结构设置在第二表面上。

进一步地，离子源挡板还包括控制部，振动结构为多个，多个振动结构相间隔地分布在第二表面上，控制部与多个振动结构电连接。

进一步地，振动结构为振动器。

进一步地，离子源挡板具有遮挡离子发射开口的关闭位置和避让离子发射开口的打开位置，当离子源挡板处于打开位置时，控制部控制振动结构工作以使板体上沉积的蒸发物质掉落在离子发射腔外。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种真空镀膜系统，用于对基材进行蒸发镀膜，包括：外壳，外壳具有真空镀膜腔；蒸发源，蒸发源设置在真空镀膜腔内并向真空镀膜腔内释放蒸发物质以在基材的表面形成膜层；离子源，离子源设置在真空镀膜腔内并向真空镀膜腔内释放离子以提高膜层的致密度；离子源为上述的离子源。

应用本实用新型的技术方案，由于设置在板体上的收纳清理部包括格栅网结构，格栅网结构设置在板体的遮挡面上以防止板体上沉积的蒸发物质掉落入离子发射腔内。这样，格栅网结构能够对沉积在板体上的蒸发物质起到一定的隔挡作用，从而增大了离子源挡板承载蒸发物质的量，且格栅网结构的设置还能够提高蒸发物质附着在离子源挡板上的附着力，使沉积的蒸发物质能够随离子源挡板的运动而稳定地运动，大大地降低了蒸发物质从离子源挡板上掉落的概率，避免了蒸发物质掉落入离子源主体的离子发射腔内，进而提高了离子源工作稳定性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一种可选实施例的当离子源的离子源挡板处于关闭位置时，离子源的结构示意图；

图2示出了图1中的当离子源的离子源挡板处于打开位置时，离子源的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的一种可选实施例的离子源挡板的格栅网结构的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、离子源主体；2、离子源挡板；10、板体；11、第二表面；12、离子发射腔；13、离子发射开口；20、收纳清理部；21、格栅网结构；22、振动结构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

为了解决现有技术中的离子源工作稳定性差的问题，本实用新型提供了一种离子源和真空镀膜系统，其中，真空镀膜系统用于对基材进行蒸发镀膜，真空镀膜系统包括外壳、蒸发源和离子源，外壳具有真空镀膜腔，蒸发源设置在真空镀膜腔内并向真空镀膜腔内释放蒸发物质以在基材的表面形成膜层，离子源设置在真空镀膜腔内并向真空镀膜腔内释放离子以提高膜层的致密度和折射率，离子源为上述和下述的离子源。

需要说明的是，蒸发源释放到真空镀膜腔内的一部分蒸发物质会与离子源的离子源挡板2接触而粘附沉积在离子源挡板2上，蒸发源不断地释放蒸发物质，离子源挡板2上沉积的蒸发物质会越来越多。

如图1至图3所示，离子源包括离子源主体1和离子源挡板2，离子源主体1具有离子发射腔12和与离子发射腔12连通的离子发射开口13，离子源挡板2可开闭地设置在离子发射开口13处；离子源挡板2包括板体10和收纳清理部20，板体10具有朝向离子发射腔12的遮挡面，收纳清理部20设置在板体10上，收纳清理部20包括格栅网结构21，格栅网结构21设置在遮挡面上以防止板体10上沉积的蒸发物质掉落入离子发射腔12内。

由于设置在板体10上的收纳清理部20包括格栅网结构21，格栅网结构21设置在板体10的遮挡面上以防止板体10上沉积的蒸发物质掉落入离子发射腔12内。这样，格栅网结构21能够对沉积在板体10上的蒸发物质起到一定的隔挡作用，从而增大了离子源挡板2承载蒸发物质的量，且格栅网结构21的设置还能够提高蒸发物质附着在离子源挡板2上的附着力，使沉积的蒸发物质能够随离子源挡板2的运动而稳定地运动，大大地降低了蒸发物质从离子源挡板2上掉落的概率，避免了蒸发物质掉落入离子源主体1的离子发射腔12内，进而提高了离子源工作稳定性。

可选地，遮挡面为平面，格栅网结构21与遮挡面贴合设置；或遮挡面为曲面，格栅网结构21与板体10的边缘连接。

在本实用新型的图1至图3示出的可选实施例中，遮挡面为平面，格栅网结构21与遮挡面贴合设置。这样，不仅提高了格栅网结构21与板体10之间的连接稳定性，而且格栅网结构21的网格状结构能够有效地增大离子源挡板2朝向离子发射腔12一侧的表面积，从而使更多的蒸发物质能够稳定地粘附在格栅网结构21上。

当然，在本实用新型的一个未图示的可选实施例中，遮挡面为曲面，格栅网结构21与板体10的边缘连接。这样，呈曲面的遮挡面具有较大的曲率半径，从而增大了遮挡面的表面张力而为沉积在遮挡面上蒸发物质提供更大的表面附着力，不仅如此，板体10与格栅网结构21之间形成容纳空间，当蒸发物质由遮挡面上掉落，格栅网结构21还能够起到对蒸发物质的止挡作用，避免大量的蒸发物质掉落入离子发射腔12内。

为了便于对离子源进行加工制造并提高离子源挡板2遮挡离子发射开口13的有效性，可选地，离子发射开口13呈圆形，离子源挡板2呈圆形，且离子源挡板2的面积大于或等于离子发射开口13的面积。

可选地，为了进一步提高格栅网结构21对蒸发物质的隔挡效果，保证离子源挡板2对蒸发物质的承载能力，避免蒸发物质掉落到离子发射腔12内，格栅网结构21为多个，多个格栅网结构21沿板体10的厚度方向层叠设置。

优选地，格栅网结构21大于等于1个且小于等于3个。

可选地，为了避免格栅网结构21受到蒸发物质的腐蚀氧化，保证格栅网结构21长期有效地工作，格栅网结构21由不锈钢制成。

如图3所示，格栅网结构21为由多根不锈钢金属丝编织而成，格栅网结构21为具有多个目的多网孔网格状结构。

需要说明的是，目为粒度单位，即在1平方英尺(25.4mm×25.4mm)的面积内开设的网孔个数。

可选地，格栅网结构21通过螺栓与板体10可拆卸地连接；或格栅网结构21与板体10焊接。这样，不仅保证了在高温环境下格栅网结构21与板体10的连接稳定性，而且格栅网结构21通过螺栓与板体10可拆卸地连接还便于对格栅网结构21进行维修、清洗或更换，从而提高了离子源工作的可靠性。

如图1和图2所示，板体10还具有沿其厚度方向与遮挡面相对设置的第二表面11，收纳清理部20还包括振动结构22，振动结构22设置在第二表面11上。

由于收纳清理部20还包括振动结构22，振动结构22设置在板体10第二表面11上。这样，振动结构22的设置能都带动板体10振动，从而使离子源挡板2运动到适当的位置时，将板体10和/或格栅网结构21上沉积的蒸发物质振落，起到对离子源挡板2清理的效果，避免蒸发物质不断地在离子源挡板2上沉积，有效地降低了在开合离子源挡板2时，离子源挡板2上的蒸发物质掉落入离子发射腔12内的概率，提高了离子源的工作稳定性。

如图1和图2所示，离子源挡板2还包括控制部，振动结构22为多个，多个振动结构22相间隔地分布在第二表面11上，控制部与多个振动结构22电连接。这样，能够根据离子源挡板2上沉积的蒸发物质的量和位置，通过控制部针对性地选择不同的一个或多个振动结构22工作，从而不仅能够有效地将蒸发物质从离子源挡板2上振落，而且避免了因震动幅度过大而使振落的蒸发物质的散落区域面积过大。

可选地，振动结构22为振动器。

具体地，如图1和图2所示，离子源挡板2具有遮挡离子发射开口13的关闭位置和避让离子发射开口13的打开位置，当离子源挡板2处于打开位置时，控制部控制振动结构22工作以使板体10上沉积的蒸发物质掉落在离子发射腔12外。这样，能够在离子源释放离子进行镀膜辅助作业的同时，将离子源挡板2上沉积的蒸发物质清理掉，并避免了掉入离子发射腔12而影响离子源的正常工作。

其中，图1示出了当离子源的离子源挡板处于关闭位置时，离子源的结构示意图；图2示出了当离子源的离子源挡板处于打开位置时，离子源的结构示意图。

可选地，在本实用新型的一个未图示的可选实施例中，真空镀膜系统包括一个离子源和两个蒸发源，一个离子源和两个蒸发源在同一水平面内呈三角形分布，两个蒸发源用于将不同材质的膜料作为蒸发物质而蒸发镀到位于真空镀膜腔内的基材的表面形成膜层。当然，根据不同的膜层需求，蒸发源还可以是多个，多个蒸发源用于承载蒸发同一种类或不同种类的膜料。

需要说明的是，为了使基材表面镀上的膜层达到预期的致密性效果或较强的折射率，从而形成具有高品质的膜层，膜层通常需要多次镀膜，而在多次镀膜中，离子源挡板2需要不断地在打开位置和关闭位置之间运动，在此过程中便容易将离子源挡板2上沉积的蒸发物质甩落而落入到离子发射腔12内而影响离子源的正常工作；通过在离子源主体1上设置本实用新型的离子源挡板2，不仅能够有效地解决了蒸发物质在离子源挡板2的开合运动中被甩落的问题，而且使离子源挡板2具有自动清理的能力，离子源挡板2能够在处于打开位置时，将其上沉积的蒸发物质振落到离子源主体1的一旁，而不影响到离子源的正常工作。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种离子源，其特征在于，包括：

离子源主体(1)，所述离子源主体(1)具有离子发射腔(12)和与所述离子发射腔(12)连通的离子发射开口(13)；

离子源挡板(2)，所述离子源挡板(2)可开闭地设置在所述离子发射开口(13)处；所述离子源挡板(2)包括板体(10)和收纳清理部(20)，其中，所述板体(10)具有朝向所述离子发射腔(12)的遮挡面，所述收纳清理部(20)设置在所述板体(10)上，所述收纳清理部(20)包括格栅网结构(21)，所述格栅网结构(21)设置在所述遮挡面上以防止所述板体(10)上沉积的蒸发物质掉落入所述离子发射腔(12)内。

2.根据权利要求1所述的离子源，其特征在于，

所述遮挡面为平面，所述格栅网结构(21)与所述遮挡面贴合设置；或

所述遮挡面为曲面，所述格栅网结构(21)与所述板体(10)的边缘连接。

3.根据权利要求1所述的离子源，其特征在于，所述格栅网结构(21)为多个，多个所述格栅网结构(21)沿所述板体(10)的厚度方向层叠设置。

4.根据权利要求1所述的离子源，其特征在于，所述格栅网结构(21)由不锈钢制成。

5.根据权利要求1所述的离子源，其特征在于，

所述格栅网结构(21)通过螺栓与所述板体(10)可拆卸地连接；或

所述格栅网结构(21)与所述板体(10)焊接。

6.根据权利要求1所述的离子源，其特征在于，所述板体(10)还具有沿其厚度方向与所述遮挡面相对设置的第二表面(11)，所述收纳清理部(20)还包括振动结构(22)，所述振动结构(22)设置在所述第二表面(11)上。

7.根据权利要求6所述的离子源，其特征在于，所述离子源挡板(2)还包括控制部，所述振动结构(22)为多个，多个所述振动结构(22)相间隔地分布在所述第二表面(11)上，所述控制部与多个振动结构(22)电连接。

8.根据权利要求6所述的离子源，其特征在于，所述振动结构(22)为振动器。

9.根据权利要求7所述的离子源，其特征在于，所述离子源挡板(2)具有遮挡所述离子发射开口(13)的关闭位置和避让所述离子发射开口(13)的打开位置，当所述离子源挡板(2)处于所述打开位置时，所述控制部控制所述振动结构(22)工作以使板体(10)上沉积的蒸发物质掉落在所述离子发射腔(12)外。

10.一种真空镀膜系统，用于对基材进行蒸发镀膜，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳具有真空镀膜腔；

蒸发源，所述蒸发源设置在所述真空镀膜腔内并向所述真空镀膜腔内释放蒸发物质以在所述基材的表面形成膜层；

离子源，所述离子源设置在所述真空镀膜腔内并向所述真空镀膜腔内释放离子以提高所述膜层的致密度；所述离子源为权利要求1至9中任一项所述的离子源。