CN211734461U - 一种arc镀膜生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种ARC镀膜生产线，包括呈直线依次连接的旋转台、进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室组、后过渡室和旋转室，工艺室组包括至少一个工艺室，进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室和后过渡室均沿着所述直线方向对称分隔成两个腔室，形成连通的U形通道，基于上述生产线的ARC镀膜生产工艺，包括两个依次进行、运行方向相反的流程，无需对基片镀过渡层。本实用新型的同一工艺室腔室内布置多个旋转阴极进行连续镀膜，无需过渡层；工艺室数量可根据具体需求增加或减少而不影响其它功能室的工作；折线形生产线使基片架上端磁连接、下端内凹的传动轮接力传送，对基片的传动平稳可靠。

Description

一种ARC镀膜生产线

技术领域

本实用新型涉及镀膜生产技术领域，具体为一种ARC镀膜生产线。

背景技术

真空镀膜技术是利用物理、化学手段将固体表面涂覆一层特殊性能的镀膜，从而使固体表面具有耐磨损、耐高温、耐腐蚀、抗氧化、防辐射、导电、导磁、绝缘和装饰灯许多优于固体材料本身的优越性能，达到提高产品质量、延长产品寿命、节约能源和获得显著技术经济效益的作用。需要镀膜的被称为基片，镀的材料被称为靶材。溅射镀膜已成为真空镀膜中最主要的方法，该技术是在真空中利用荷能粒子轰击靶表面，使被轰击出的粒子沉积在基片上。镀膜生产线包括多个连续的功能室，经过前期的抽真空等步骤后进入工艺室进行镀膜操作。对于ARC(减反射)和其它镀膜，为了增强功能效果，往往需要进行多层镀膜，然而现有许多生产工艺中，每进行一层镀膜时，都需要在基片上增加一层过渡层，如此不仅增加了生产线和生产工艺的复杂性，且增加了膜的厚度。另外，多层镀膜时，现有许多工艺需要在多条独立的、非连续的生产线上完成。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种ARC镀膜生产线，同一工艺室腔室内布置多个旋转阴极进行连续镀膜，无需过渡层；工艺室数量可根据具体需求增加或减少而不影响其它功能室的工作；折线形生产线使基片架上端磁连接、下端内凹的传动轮接力传送，对基片的传动平稳可靠。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种ARC镀膜生产线，包括呈直线依次连接的旋转台、进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室组、后过渡室和旋转室，工艺室组包括至少一个工艺室，进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室和后过渡室均沿着所述直线方向对称分隔成两个腔室，形成连通的U形通道。

作为上述技术方案的进一步改进为：

旋转台和进出口室之间、进出口室和缓冲室之间、缓冲室和前过渡室之间、后过渡室和旋转室之间均设有隔断门阀。

工艺室包括彼此独立且对称的第一工艺室和第二工艺室，第一工艺室和第二工艺室沿所述直线方向各设有两组溅射阴极。

沿着所述U形通道的顺时针方向，四组所述溅射阴极对应的靶材均为Si靶。

所述溅射阴极为旋转阴极。

所述旋转台、进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室组和后过渡室均安装在底架上，底架支撑在地面上。

所述生产线还包括将待镀膜的基片在所述U形通道进行传送的基片传送机构，基片传送机构包括基片架、多个磁导向和多个内传动轮，多个磁导向和多个内传动轮均匀间隔布置在进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室、后过渡室和旋转室内，沿着所述U形通道形成U 形传送路径，磁导向位于内传动轮上方，装载基片的基片架位于多个磁导向和多个内传动轮之间、沿着所述U形传送路径运行。

基片架垂直于水平面，基片架上端和磁导向磁性连接，下端滑设在多个内传动轮上。

内传动轮外表面沿着周向内凹，基片架下端接触并滑设在所述内凹表面上。

基片传送机构还包括磁流体、多个伺服电机、多个同步带和多个同步轮，每个同步轮通过磁流体连接一内传动轮，同一腔室内多个同步轮通过同步带连接，伺服电机连接并驱动一同步轮。

所述生产线还包括冷却作用的冷却机构，冷却机构包括回水主冷却管道、进水主冷却管道和多个水冷板，多个水冷板分别安装在前过渡室、工艺室和后过渡室，多个水冷板并联连接，进水主冷却管道、水冷板和回水主冷却管道依次连接，进水主冷却管道和回水主冷却管道连接外部冷却水系统。

进水主冷却管道和回水主冷却管道与所述直线方向平行。

所述生产线还包括抽真空机构，抽真空机构包括多个分子泵，缓冲室、前过渡室、工艺室和后过渡室各自的两个腔室上各设有两个分子泵。

每个所述腔室上的两个分子泵连线垂直于水平面。

抽真空机构还包括多个分子泵管道、多个耦合器、多个波纹管和两个主抽气管道，每个所述腔室上的两个分子泵通过分子泵管道连接，多个分子泵管道并联连接，分子泵管道依次通过耦合器和波纹管连接主抽气管道。

两个主抽气管道平行间隔设置于底架上。

所述旋转室设有旋转机构，旋转机构包括依次连接的旋转架、回转磁流体和电机，电机通过回转磁流体驱动旋转架在旋转室内旋转。

所述旋转架的上端均匀安装有多个磁导向，旋转架的下端均匀安装有多个内传动轮、磁流体和同步轮。

旋转架的下端连接回转磁流体。

旋转架的下端为腔体结构，所述内传动轮和磁流体位于所述腔体结构外部，同步轮通过同步带连接伺服电机，腔体结构外部的底端连接回转磁流体。

旋转台、进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室、后过渡室和旋转室均为具有内腔的箱体。

进出口室的箱体壁上开设有供设备进出的门。

基于上述生产线的ARC镀膜生产工艺，包括两个依次进行、运行方向相反的流程：

第一流程：基片依次经过旋转台、进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室、后过渡室和旋转室，在工艺室完成两层镀膜；

第二流程：基片通过第一流程到达旋转室，在旋转室进行旋转掉头后，再依次经过后过渡室、工艺室、前过渡室、缓冲室、进出口室和旋转台，在工艺室对同一面再完成两层镀膜，所述基片通过旋转台退出所述生产线；

第一流程和第二流程均无需对基片镀过渡层。

所述第一流程中，在工艺室通过两个磁控溅射设备依次镀第一层膜和第二层膜，第一层膜和第二层膜均为SiO₂，膜厚根据膜系设计选择，靶材均为Si靶，工作气体Ar，流量为 50～500sccm；反应气体为O₂，流量为50～500sccm。

所述第二流程中，在工艺室通过两个磁控溅射设备依次镀第三层膜和第四层膜，第三层膜和第四层膜均为Si₃N₄，膜厚根据膜系设计选择，靶材均为Si靶，工作气体Ar，流量为50～500sccm；反应气体为N₂，流量为50～500sccm

所述基片载体在工艺室中的运行速率为0.5～1.8m/min。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：同一工艺室腔室内布置多个旋转阴极进行连续镀膜，无需过渡层；工艺室数量可根据具体需求增加或减少而不影响其它功能室的工作；折线形生产线使基片架上端磁连接、下端内凹的传动轮接力传送，对基片的传动平稳可靠。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的俯视示意图；

图2为本实用新型一个实施例的主视结构示意图；

图3为本实用新型一个实施例的后视结构示意图；

图4为图2中B向示意图；

图5为图2中A向示意图；

图6为本实用新型一个实施例的进出口室结构示意图；

图7为本实用新型一个实施例的缓冲室结构示意图；

图8为本实用新型一个实施例的过渡室结构示意图；

图9为本实用新型一个实施例的工艺室结构示意图；

图10为本实用新型一个实施例的旋转室结构示意图；

图11为图10的侧视图；

图12为图10的俯视图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型提供的ARC镀膜生产线作进一步详细、完整地说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

一种ARC镀膜生产线，如图1～图12所示，包括呈直线依次连接的旋转台、进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室组、后过渡室和旋转室。下文所述的直线方向和上述所述直线方向相同。工艺室组包括至少一个工艺室，根据产品具体工艺需求，可增加工艺室模块，即增加阴极位。旋转台和进出口室之间、进出口室和缓冲室之间、缓冲室和前过渡室之间、后过渡室和旋转室之间均设有隔断门阀，隔断门阀用于隔开各个功能室，以实现各功能室之间的独立和密封。旋转台、进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室、后过渡室和旋转室均为具有内腔的箱体，由多个箱体壁81围设而成。进出口室的箱体壁上开设有供设备进出的门。旋转台、进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室、后过渡室和旋转室均为能实现特定功能的功能室。

进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室和后过渡室均沿着所述直线方向对称分隔成两个腔室，联合旋转室形成连通的U形通道。具体的，通过箱体壁81分隔，进出口室包括进口室和出口室，缓冲室包括第一缓冲室和第二缓冲室，前过渡室包括第一过渡室和第二过渡室，工艺室包括第一工艺室和第二工艺室，后过渡室包括第三过渡室和第四过渡室。沿着所述U形通道的顺时针方向，依次为进口室、第一缓冲室、第一过渡室、第一工艺室、第三过渡室、旋转室、第四过渡室、第二工艺室、第二过渡室、第二缓冲室和出口室。上述各腔室安装有对应的门，具体的，进口室和出口室的箱体壁上均开设有供设备进出的进出口门82，第一缓冲室、第二缓冲室、第一过渡室、第二过渡室、第三过渡室和第四过渡室箱体壁上均开设有非靶门83，旋转室的箱体壁上开设有旋转室门84。

所述旋转台、进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室组和后过渡室均安装在底架上，底架支撑在地面上。

所述生产线除了上述各功能室，还包括基片传送机构、传热机构、抽真空机构、阴极机构和旋转机构。

基片传送机构用于将待镀膜的基片在所述U形通道进行传送。基片传送机构包括基片架21、多个伺服电机27、多个同步带26、多个磁导向22、多个内传动轮23、多组磁流体24和多个同步轮25。多个磁导向22和多个内传动轮23均匀间隔布置在进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室、后过渡室和旋转室内，沿着所述U形通道形成U形传送路径，磁导向 22位于内传动轮23上方：磁导向22安装在对应各腔室的箱体内壁的顶部，内传动轮23 安装在对应各腔室的箱体的底部。装载基片的基片架21位于多个磁导向22和多个内传动轮23之间、沿着所述U形传送路径运行。基片架21垂直于水平面，基片架21上端和磁导向22非接触的磁性连接，下端滑设在多个内传动轮23上。内传动轮23外表面沿着周向内凹，基片架21下端接触并滑设在所述内凹表面上。每个内传动轮23通过磁流体24连接一同步轮25，多个同步轮25通过同步带26连接。具体的，每个腔室配有至少一个伺服电机 27，每个腔室的多个同步轮25通过一条同步带26连接，多个同步轮25将同步带26张紧，伺服电机27连接并驱动一个同步轮25，此同步轮25带动同步带26转动，同步带26带动其他同步轮25转动，从而所有内传动轮23被同向驱动旋转，将位于磁导向22和内传动轮 23间的基架逐步传送。多个磁导向22、多个内传动轮23、多组磁流体24、多个同步轮25 均匀间隔布置在进口室、第一缓冲室、第一过渡室、第一工艺室、第三过渡室、旋转室、第四过渡室、第二工艺室、第二过渡室、第二缓冲室和出口室。

传热机构的作用为对需要镀膜的基片进行冷却或加热，相应的，传热机构包括用于冷却的冷却机构和用于加热的加热机构。

冷却机构包括回水主冷却管道31、进水主冷却管道32和多个水冷板33。多个水冷板 33分别安装在前过渡室、工艺室和后过渡室，具体的，安装在第一过渡室、第二过渡室、第一工艺室、第二工艺室、第三过渡室和第四过渡室。多个水冷板33并联连接，进水主冷却管道32、水冷板33和回水主冷却管道31依次连接，进水主冷却管道32和回水主冷却管道31直接连接外部冷却水系统。进水主冷却管道32和回水主冷却管道31与所述直线方向平行，分别位于所述各功能室的两侧、支撑在底架71上。

加热机构包括多个加热器33’，加热器33’为电阻式，直接用电进行加热。加热器33’安装在第一缓冲室，

抽真空机构用于抽吸对应腔室内的空气，抽真空机构包括多个分子泵41、多个分子泵管道42、多个耦合器43、多个波纹管44、两个主抽气管道45、至少一个前级真空泵34和相应的抽真空管道35。第一缓冲室、第二缓冲室、第一过渡室、第二过渡室、第一工艺室、第二工艺室、第三过渡室和第四过渡室上各设有两个分子泵41。分子泵41装于对应腔室的箱体壁上，进一步的，安装在相应腔室外露的箱体壁上、与对应腔室内连通。每个腔室上的两个分子泵41连线垂直于水平面。每个所述腔室上的两个分子泵41通过分子泵管道42 连接，多个分子泵管道42并联连接，分子泵管道42依次通过耦合器43和波纹管44连接主抽气管道45。两个主抽气管道45平行间隔设置于底架71上、分别位于各功能室的两侧，为抽真空或解除真空时的气体通道。前级真空泵34通过抽真空管道35连接进口室、出口室、第一缓冲室和第二缓冲室，用于对相应腔室抽真空。

旋转机构设于旋转室内，旋转机构包括依次连接的旋转架61、回转磁流体和电机62，电机62通过回转磁流体驱动旋转架61在旋转室内旋转，带动位于旋转架61上的基片完成旋转。所述旋转架61的上端均匀安装有多个磁导向22，旋转架61的下端均匀安装有多个内传动轮23、磁流体24和同步轮25。旋转架61的下端连接回转磁流体。旋转架61的下端为腔体结构，所述内传动轮23和磁流体24位于所述腔体结构外部，同步轮25一端位于腔体结构内部，同步轮25通过同步带连接伺服电机27，伺服电机27外设有防护罩63。腔体结构外部的底端连接回转磁流体。

阴极机构包括旋转阴极51和旋转阴极门52。对于工艺室，第一工艺室和第二工艺室彼此独立，第一工艺室和第二工艺室沿所述直线方向各设有两组溅射阴极，溅射阴极位于工艺室内部，所述溅射阴极为旋转阴极51，旋转阴极51安装在旋转阴极门52上，旋转阴极门52同时起到密封第一工艺室和第二工艺室的作用。沿着所述U形通道的顺时针方向，四组所述溅射阴极对应的靶材均为Si。

基于上述生产线，提供一种ARC镀膜生产工艺，包括两个依次进行、运行方向相反的流程：

第一流程：基片依次经过旋转台、进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室、后过渡室和旋转室，在工艺室完成两层镀膜。更具体的，基片依次经过旋转台、进口室、第一缓冲室、第一过渡室、第一工艺室、第三过渡室和旋转室。

第二流程：基片通过第一流程到达旋转室，在旋转室进行旋转掉头后，再依次经过后过渡室、工艺室、前过渡室、缓冲室、进出口室和旋转台，在工艺室对同一面再完成两层镀膜，所述基片通过旋转台退出所述生产。具体的，第二流程的所述基片从旋转室开始依次通过第四过渡室、第二工艺室、第二过渡室、第二缓冲室和出口室。

所述第一流程中，在工艺室通过两个磁控溅射设备依次镀第一层膜和第二层膜，第一层膜和第二层膜均为SiO₂，膜厚根据膜系设计选择，靶材均为Si靶，工作气体Ar，流量为 50～500sccm；反应气体为O₂，流量为50～500sccm。

所述第二流程中，在工艺室通过两个磁控溅射设备依次镀第三层膜和第四层膜，第三层膜和第四层膜均为Si₃N₄，膜厚根据膜系设计选择，靶材均为Si靶。工作气体Ar，流量为50～500sccm；反应气体为N₂，流量为50～500sccm。

所述基片载体在第一工艺室和第二工艺室中的运行速率为0.5～1.8m/min。

由上可知，第一流程和第二流程均无需对基片镀过渡层，而是直接进行镀靶材，因此减少了设备要素和工艺要素，使设备结构更紧凑。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种ARC镀膜生产线，其特征在于：包括呈直线依次连接的旋转台、进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室组、后过渡室和旋转室，工艺室组包括至少一个工艺室，进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室和后过渡室均沿着直线方向对称分隔成两个腔室，形成连通的U形通道，工艺室包括彼此独立且对称的第一工艺室和第二工艺室，第一工艺室和第二工艺室沿直线方向各设有两组溅射阴极，沿着所述U形通道的顺时针方向，四组所述溅射阴极对应的靶材均为Si靶，所述溅射阴极为旋转阴极。

2.根据权利要求1所述的ARC镀膜生产线，其特征在于：旋转台和进出口室之间、进出口室和缓冲室之间、缓冲室和前过渡室之间、后过渡室和旋转室之间均设有隔断门阀。

3.根据权利要求1所述的ARC镀膜生产线，其特征在于：所述旋转台、进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室组和后过渡室均安装在底架上，底架支撑在地面上。

4.根据权利要求1所述的ARC镀膜生产线，其特征在于：所述生产线还包括将待镀膜的基片在所述U形通道进行传送的基片传送机构，基片传送机构包括基片架、多个磁导向和多个内传动轮，多个磁导向和多个内传动轮均匀间隔布置在进出口室、缓冲室、前过渡室、工艺室、后过渡室和旋转室内，沿着所述U形通道形成U形传送路径，磁导向位于内传动轮上方，装载基片的基片架位于多个磁导向和多个内传动轮之间、沿着所述U形传送路径运行。

5.根据权利要求4所述的ARC镀膜生产线，其特征在于：基片架垂直于水平面，基片架上端和磁导向磁性连接，下端滑设在多个内传动轮上。

6.根据权利要求5所述的ARC镀膜生产线，其特征在于：内传动轮外表面沿着周向内凹，基片架下端接触并滑设在所述内凹表面上。

7.根据权利要求4～6任一所述的ARC镀膜生产线，其特征在于：基片传送机构还包括磁流体、多个伺服电机、多个同步带和多个同步轮，每个同步轮通过磁流体连接一内传动轮，同一腔室内多个同步轮通过同步带连接，伺服电机连接并驱动一同步轮。

8.根据权利要求4～6任一所述的ARC镀膜生产线，其特征在于：所述生产线还包括冷却作用的冷却机构，冷却机构包括回水主冷却管道、进水主冷却管道和多个水冷板，多个水冷板分别安装在前过渡室、工艺室和后过渡室，多个水冷板并联连接，进水主冷却管道、水冷板和回水主冷却管道依次连接，进水主冷却管道和回水主冷却管道连接外部冷却水系统。

9.根据权利要求1所述的ARC镀膜生产线，其特征在于：所述生产线还包括抽真空机构，抽真空机构包括多个分子泵，缓冲室、前过渡室、工艺室和后过渡室各自的两个腔室上各设有两个分子泵。

10.根据权利要求9所述的ARC镀膜生产线，其特征在于：抽真空机构还包括多个分子泵管道、多个耦合器、多个波纹管和两个主抽气管道，每个所述腔室上的两个分子泵通过分子泵管道连接，多个分子泵管道并联连接，分子泵管道依次通过耦合器和波纹管连接主抽气管道。

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