CN210367891U - 一种团簇式镀膜设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种团簇式镀膜设备，包括上下料室、多个真空镀膜装置以及真空传输室；真空传输室包括传输腔体、与传输腔体连接的第一真空系统以及固定设置在传输腔体内的机械手；上下料室、多个真空镀膜装置分别与传输腔体连接。本实用新型提供的团簇式镀膜设备，通过机械手实现产品在上下料室及多个真空镀膜装置间的传输，保证产品按照工艺需求依次完成各个膜层的沉积，并将完成后的产品送回上下料室，在真空内完成产品的不同镀膜工艺流程传送，避免产品在镀膜过程中由于不同工序的产品转移暴露大气引起的质量问题，采用真空机械手，在高精度的移动范围内，实现产品的精确传送和对位。

Description

一种团簇式镀膜设备

技术领域

本实用新型涉及真空镀膜技术领域，尤其涉及一种团簇式镀膜设备。

背景技术

真空镀膜设备包括磁控溅射镀膜设备、蒸发镀膜设备和CVD镀膜设备等，其特点是在真空环境下，将所需要的薄膜材料生产到基材表面，该设备要求真空环境高、最底真空度达到10E-4Pa、漏率低于5E-10Pa/m3，从而降低大气环境对薄膜材料制备过程中的污染等。

现有的磁控溅射镀膜设备主要是以单体机和连续式磁控溅射镀膜生产线为主，连续式磁控溅射镀膜生产线类似团簇式设备功能，但其主要是以线性流水线生产结构为主。CVD设备分为管式CVD和板式CVD，主要应用于只能提供气体源的薄膜材料生产；板式CVD中也有类似的团簇式设备，主要应用于TFT-LCD行业，但其以CVD制程为主，不同的腔体制备不同厚度的薄膜材料。连续式磁控溅射镀膜设备和团簇式CVD镀膜设备由于其功能单一，只能适用于全磁控溅射镀膜薄膜材料制程或全CVD镀膜薄膜材料制程，无法满足飞速发展的多层功能薄膜材料的制程要求。

全固态薄膜锂电池包含多个膜层(电极铜薄膜材料、LPO/LCO/LTO和氧化铝薄膜)或石墨烯材料催化电极等新型材料，需要在多个真空镀膜装置中进行镀膜，且每个膜层在转移过程中不能接触空气，否则会被氧化，从而影响镀膜质量。现有的镀膜设备，在做完前道工序后，需将样品取出，暴露大气，被环污染后再传送到下一工序，这种方式对薄膜材料品质影响大，从而影响到器件的整体性能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种团簇式镀膜设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种团簇式镀膜设备，包括上下料室、多个真空镀膜装置以及真空传输室；真空传输室包括传输腔体、与传输腔体连接的第一真空系统以及固定设置在传输腔体内的机械手；上下料室、多个真空镀膜装置分别与传输腔体连接且呈圆周设置。

可选的，还包括多个传输闸阀；多个传输闸阀分别设置在传输腔体与上下料室、多个真空镀膜装置之间。

可选的，每个真空镀膜装置均包括镀膜腔室、镀膜装置、加热装置、升降装置、第二真空系统以及充气系统；镀膜腔室包括镀膜腔体、设置在镀膜腔体正前方的镀膜腔室门,镀膜腔室门与传输腔体连接；镀膜装置、加热装置以及升降装置均设置在镀膜腔体内；升降装置用于接收机械手所传输的产品输送至加热装置上进行加热镀膜；第二真空系统包括与镀膜腔体连接的至少一个真空泵、与真空泵连接的真空阀门、与真空阀门驱动连接的真空阀门驱动装置以及设置在镀膜腔体内的真空规管；充气系统包括设置在镀膜腔体上的充气接口、与充气接口连接的至少一个充气装置。

可选的，镀膜腔室还包括与镀膜腔体连接的密封顶盖；镀膜装置包括设置在密封顶盖内侧的至少一个磁控靶。

可选的，每个真空镀膜装置还包括冷却系统；冷却系统包括设置在镀膜腔体、镀膜腔室门以及密封顶盖外表面的冷却水管或/设置在密封顶盖上的水接头、设置在镀膜腔体内的水冷软管，水冷软管分别与水接头和磁控靶连接。

可选的，加热装置包括加热器以及设置在加热器上的旋转筒，旋转筒上设有定位销以及零位传感器。

可选的，密封顶盖与镀膜腔体可拆卸连接；密封顶盖与镀膜腔体之间设有密封圈，密封顶盖上设有吊装孔。

可选的，镀膜装置还包括磁控靶挡板以及与磁控靶挡板驱动连接的磁控靶挡板驱动装置；磁控靶挡板用于阻挡膜材对镀膜腔室的污染。

可选的，镀膜装置包括离子源发生器。

可选的，还包括与上下料室连接的手套箱。

实施本实用新型团簇式镀膜设备的技术方案，具有以下优点或技术效果：本实用新型提供的团簇式镀膜设备，通过机械手实现产品在上下料室及多个真空镀膜装置间的传输，保证产品按照工艺需求依次完成各个膜层的沉积，并将完成后的产品送回上下料室，在真空内完成产品的不同镀膜工艺流程传送，避免产品在镀膜过程中由于不同工序的产品转移暴露大气引起的质量问题，采用真空机械手，在高精度的移动范围内，实现产品的精确传送和对位，同时集成CVD和PVD镀膜装置于同一设备，实现多工序连续镀膜的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，附图中：

图1是本实用新型团簇式镀膜设备实施例的结构示意图；

图2是本实用新型团簇式镀膜设备实施例的真空传输室结构示意图；

图3是本实用新型团簇式镀膜设备实施例的真空镀膜装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了实施例的一部分，其中描述了实现本实用新型可能采用的各种实施例。应明白，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本实用新型的范围和实质。

如图1所示，本实用新型提供一种团簇式镀膜设备实施例，包括上下料室10、多个真空镀膜装置20以及真空传输室30；真空传输室30包括传输腔体31、与传输腔体31连接的第一真空系统32以及固定设置在传输腔体31内的机械手33；上下料室10、多个真空镀膜装置20分别与传输腔体31连接。具体的，传输腔体31用来连接上下料室10及多个真空镀膜装置20，通过机械手33实现产品在上下料室10及多个真空镀膜装置20间的传输，保证产品按照工艺需求依次完成各个膜层的沉积，并将完成后的产品送回上下料室10，在真空内完成产品的不同镀膜工艺流程传送，避免产品在镀膜过程中由于不同工序的产品转移暴露大气引起的质量问题。优选的，机械手33为3轴真空机械手33，采用真空机械手33，在高精度的移动范围内，实现产品的精确传送和对位。优选的，第一真空系统32包括但不限于至少一个真空泵。

在本实施例中，还包括多个传输闸阀(图未示出)；多个传输闸阀分别设置在传输腔体31与上下料室10、多个真空镀膜装置20之间。具体的，传输腔体31通过传输闸阀与上下料室10、真空镀膜装置20之间相互独立真空，多个真空镀膜装置20之间可以单独完成抽产品镀膜工艺，实现在产品表面镀制不同材质薄膜的目的。

在本实施例中，多个真空镀膜装置20均包括镀膜腔室21、镀膜装置22、加热装置23、升降装置24、第二真空系统25以及充气系统26；镀膜腔室21包括镀膜腔体211、设置在镀膜腔体211正前方的镀膜腔室门212,镀膜腔室门212与传输腔体31连接；镀膜装置22、加热装置23以及升降装置24均设置在镀膜腔体211内；升降装置24用于接收机械手33所传输的产品输送至加热装置23上进行加热镀膜；第二真空系统25包括与镀膜腔体211连接的至少一个真空泵251、与真空泵251连接的真空阀门252、与真空阀门252驱动连接的真空阀门驱动装置253以及设置在镀膜腔体211内的真空规管254；充气系统26包括设置在镀膜腔体211上的充气接口261、与充气接口261连接的至少一个充气装置262。具体的，产品通过机械手33将产品放置升降装置24，由升降装置24传输至加热装置23，通过第二真空系统25抽真空，充入工艺气体、镀膜等工序，再由机械手33在多个真空镀膜装置20之间传输或传输至上下料室10。优选的，充气装置262可以为七星华创CS100系列质量流量计，可设置多套充气装置262，在镀膜腔室21中充入多种不同的气体，满足镀膜的工艺需求。优选的，真空阀门驱动装置253为驱动电机，通过电机可控制真空阀门252开口大小，调节抽速。优选的，真空系统还包括真空规管254保护阀门，用于减小镀膜对真空规管254的污染。优选的，多个真空镀膜装置20上还设有与镀膜腔室门212连接的传感器，用于检测镀膜腔室门212是否关到位，该传感器包括但不限于红外传感器，接触传感器。

在本实施例中，镀膜腔室21还包括与镀膜腔体211连接的密封顶盖213；镀膜装置22包括设置在密封顶盖213内侧的至少一个磁控靶。具体的，磁控靶可以设置多个，以适应不同的工艺。

在本实施例中，多个真空镀膜装置20还包括冷却系统；冷却系统包括设置在镀膜腔体211、镀膜腔室门212以及密封顶盖213外表面的冷却水管271或/设置在密封顶盖213上的水接头(图未示出)、设置在镀膜腔体211内的水冷软管273，水冷软管273分别与水接头和磁控靶连接。

在本实施例中，加热装置23包括加热器231以及设置在加热器231上的旋转筒232，旋转筒232上设有定位销(图未示出)以及零位传感器2322。具体的，产品在旋转筒232上加热并旋转，可使镀膜更加均匀，零位传感器2322可保证旋转筒232停止旋转时总处于零位，定位销可保证产品精确对准。

在本实施例中，密封顶盖213与镀膜腔体211可拆卸连接；密封顶盖213与镀膜腔体211之间设有密封圈2131，密封顶盖213上设有吊装孔。

在本实施例中，镀膜装置22还包括磁控靶挡板221以及与磁控靶挡板221驱动连接的磁控靶挡板驱动装置222；磁控靶挡板221用于阻挡膜材对镀膜腔室21的污染。优选的，磁控靶挡板驱动装置222包括但不限于驱动气缸。

在本实施例中，镀膜装置22包括离子源发生器。

在本实施例中，还包括与上下料室10连接的手套箱50。

本实用新型提供的团簇式镀膜设备，通过机械手实现产品在上下料室及多个真空镀膜装置间的传输，保证产品按照工艺需求依次完成各个膜层的沉积，并将完成后的产品送回上下料室，在真空内完成产品的不同镀膜工艺流程传送，避免产品在镀膜过程中由于不同工序的产品转移暴露大气引起的质量问题，采用真空机械手，在高精度的移动范围内，实现产品的精确传送和对位，同时集成CVD和PVD(物理气相沉积)镀膜装置于同一设备，实现多工序连续镀膜的需求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种团簇式镀膜设备，其特征在于，包括上下料室(10)、多个真空镀膜装置(20)以及真空传输室(30)；

所述真空传输室(30)包括传输腔体(31)、与所述传输腔体(31)连接的第一真空系统(32)以及固定设置在所述传输腔体(31)内的机械手(33)；

所述上下料室(10)、多个所述真空镀膜装置(20)分别与所述传输腔体(31)连接且呈圆周设置。

2.根据权利要求1所述的团簇式镀膜设备，其特征在于，还包括多个传输闸阀；

多个所述传输闸阀分别设置在所述传输腔体(31)与所述上下料室(10)、多个所述真空镀膜装置(20)之间。

3.根据权利要求2所述的团簇式镀膜设备，其特征在于，每个所述真空镀膜装置(20)均包括镀膜腔室(21)、镀膜装置(22)、加热装置(23)、升降装置(24)、第二真空系统(25)以及充气系统(26)；

所述镀膜腔室(21)包括镀膜腔体(211)、设置在所述镀膜腔体(211)正前方的镀膜腔室门(212)，所述镀膜腔室门(212)与所述传输腔体(31)连接；

所述镀膜装置(22)、所述加热装置(23)以及所述升降装置(24)均设置在所述镀膜腔体(211)内；所述升降装置(24)用于接收所述机械手(33)所传输的产品输送至所述加热装置(23)上进行加热镀膜；

所述第二真空系统(25)包括与所述镀膜腔体(211)连接的至少一个真空泵(251)、与所述真空泵(251)连接的真空阀门(252)、与所述真空阀门(252)驱动连接的真空阀门驱动装置(253)以及设置在所述镀膜腔体(211)内的真空规管(254)；

所述充气系统(26)包括设置在所述镀膜腔体(211)上的充气接口(261)、与所述充气接口(261)连接的至少一个充气装置(262)。

4.根据权利要求3所述的团簇式镀膜设备，其特征在于，所述镀膜腔室(21)还包括与所述镀膜腔体(211)连接的密封顶盖(213)；

所述镀膜装置(22)包括设置在所述密封顶盖(213)内侧的至少一个磁控靶。

5.根据权利要求4所述的团簇式镀膜设备，其特征在于，每个所述真空镀膜装置(20)还包括冷却系统；

所述冷却系统包括设置在所述镀膜腔室(21)外表面的冷却水管(271)、设置在密封顶盖(213)上的水接头、设置在所述镀膜腔体(211)内的水冷软管(273)，所述水冷软管(273)分别与所述水接头和所述磁控靶连接。

6.根据权利要求4所述的团簇式镀膜设备，其特征在于，所述加热装置(23)包括加热器(231)以及设置在所述加热器(231)上的旋转筒(232)，所述旋转筒(232)上设有定位销以及零位传感器(2322)。

7.根据权利要求4所述的团簇式镀膜设备，其特征在于，所述密封顶盖(213)与所述镀膜腔体(211)可拆卸连接；所述密封顶盖(213)与所述镀膜腔体(211)之间设有密封圈(2131)，所述密封顶盖(213)上设有吊装孔。

8.根据权利要求4所述的团簇式镀膜设备，其特征在于，所述镀膜装置(22)还包括磁控靶挡板(221)以及与所述磁控靶挡板(221)驱动连接的磁控靶挡板驱动装置(222)；

所述磁控靶挡板(221)用于阻挡膜材对镀膜腔室(21)的污染。

9.根据权利要求3所述的簇式镀膜设备，其特征在于，所述镀膜装置(22)包括离子源发生器。

10.根据权利要求1所述的团簇式镀膜设备，其特征在于，还包括与所述上下料室(10)连接的手套箱(50)。

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