CN212025441U - 一种组合式pvd镀膜靶材及pvd镀膜机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种组合式PVD镀膜靶材及PVD镀膜机，所述组合式PVD镀膜靶材包括材质不同的靶材本体和底座，所述靶材本体与所述底座分体设置，所述底座的第一端与所述靶材本体的一端连接，将所述底座与所述靶材本体组合为一体。本实用新型的组合式PVD镀膜靶材可以解决现有技术的脆性靶材与镀膜机安装配合时存在容易断裂的问题，有助于改善成膜质量，提高生产效率并降低成本。

Description

一种组合式PVD镀膜靶材及PVD镀膜机

技术领域

本实用新型涉及一种组合式PVD镀膜靶材及PVD镀膜机。

背景技术

物理气相沉积(PVD)技术，即在真空条件下，采用物理方法，将材料源—固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体(或等离子体)，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。物理气相沉积技术不仅可沉积金属膜、合金膜，还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。

物理气相沉积技术工艺具有过程简单、对环境无污染、耗材少、成膜均匀致密，与基体的结合力强等优点，被广泛应用于航空航天、电子、光学、机械、建筑、轻工、冶金、材料等领域，可制备具有耐磨、耐腐蚀、装饰、导电、绝缘、光导、压电、磁性、润滑、超导等特性的膜层。

PVD技术可以制造多种膜层，而在制备不同膜层时，需要不同材质的靶材，因此，需要经常更换靶材，对于脆性材质的靶材，例如，纯金属圆形铬靶，在装配和使用的过程中，与镀膜机安装配合的部位存在容易断裂的问题，会影响成膜质量、生产效率和成本。

有鉴于此，特提出本申请。

实用新型内容

本实用新型的首要目的在于提供一种组合式PVD镀膜靶材。所述组合式 PVD镀膜靶材至少可以解决现有技术的脆性靶材与镀膜机安装配合时存在容易断裂的问题，有助于改善成膜质量，提高生产效率并降低成本。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种组合式PVD镀膜靶材，组合式PVD镀膜靶材包括材质不同的靶材本体和底座，所述靶材本体与所述底座分体设置，所述底座的第一端与所述靶材本体的一端连接，将所述底座与所述靶材本体组合为一体。

作为一种实施方式，所述底座的第一端与所述靶材本体的一端螺纹连接、套合连接或卡合连接。

作为一种实施方式，所述底座包括底座本体和第二装配台阶，所述第二装配台阶自所述底座本体沿其轴向延伸；

所述第二装配台阶的中央部位设有凹槽，所述靶材本体的一端设于所述凹槽的内部。

作为另一种实施方式，进一步地，所述底座还包括第一装配台阶，所述第一装配台阶自所述底座本体沿其径向延伸，所述第二装配台阶设于所述第一装配台阶的内周。

作为一种实施方式，沿所述底座本体的轴向，所述第一装配台阶的高度与所述底座本体的高度相同，并低于所述第二装配台阶的高度；所述凹槽的内部和所述靶材本体的一端的外周设置匹配的螺纹结构。

作为一种实施方式，所述组合式PVD镀膜靶材可用作PVD镀膜机的靶材，所述组合式PVD镀膜靶材中，所述第一装配台阶和所述第二装配台阶的尺寸和所述底座与镀膜机的连接部位的尺寸相匹配。

作为一种实施方式，所述第一装配台阶为均匀分布于所述底座本体外周的若干个弧面结构，所述第二装配台阶为圆筒状结构，所述靶材本体为圆柱状结构。

作为一种实施方式，所述弧面结构沿所述底座本体的径向的外径为 160mm，所述圆筒状结构的外径为154mm，所述圆柱状结构的外径为150mm。

作为一种实施方式，所述底座采用304不锈钢、316不锈钢、铜合金或铝合金。

作为一种实施方式，所述靶材本体为纯Cr靶或含Cr合金靶材。

本实用新型还涉及一种PVD镀膜机，所述PVD镀膜机内设有如上所述的任一种的组合式PVD镀膜靶材。

本实用新型提供的技术方案具有如下优异效果：

本实用新型提出了一种脆性材质PVD镀膜靶材的结构设计，该靶材通过组合设计的方式，使脆性材质靶材和韧性材质底座组合，靶材分两部分组成，一部分为镀膜用靶材，材质较脆，易断裂；另一部分为装配用底座，材质既有较高的强度又有足够的韧性，同时又具有耐腐蚀、不生锈、导电导热性能好等特性，二者通过螺纹的方式连接到一起，解决了脆性材质靶材装配台阶不易加工和不易装配的缺点，避免靶材装配和使用过程中，靶材和镀膜机配合的部位容易断裂的问题。另外，本实用新型的组合式PVD镀膜靶材加工难度较低，靶材品质好，提高了靶材的原材料的利用率，降低靶材的制备成本，本实用新型的组合式PVD镀膜靶材具有结构简单、加工工艺简单、材料利用率高、成品率高、相对成本低等优点。

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。其中：

图1为本实用新型的一种组合式PVD镀膜靶材的俯视图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本实用新型实施例1的组合式PVD镀膜靶材的A-A剖视图；

图4为本实用新型实施例2的组合式PVD镀膜靶材的A-A剖视图；

图5为本实用新型的另一种组合式PVD镀膜靶材的俯视图；

图6为图5的组合式PVD镀膜靶材的A-A剖视图。

图中：1-第一装配台阶；2-第二装配台阶；3-靶材本体；4-底座截面；41- 第一底座截面；42-第二底座截面；43-第三底座截面；5-靶材本体截面；51- 第一靶材本体截面；52-第二靶材本体截面；53-第三靶材本体截面。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为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而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1至图6所示，根据本实用新型的实施例，提供一种组合式PVD 镀膜靶材，所述组合式PVD镀膜靶材包括材质不同的靶材本体3和底座，所述靶材本体3与所述底座分体设置，所述底座的第一端与所述靶材本体3的一端连接，将所述底座与所述靶材本体3组合为一体。

作为一种实施方式，所述底座的第一端与所述靶材本体3的一端螺纹连接、套合连接或卡合连接。

作为一种实施方式，参考图1-4，所述底座包括底座本体、第一装配台阶1和第二装配台阶2，所述第一装配台阶1自所述底座本体沿其径向延伸，所述第二装配台阶2自所述底座本体沿其轴向延伸，所述第二装配台阶2设于所述第一装配台阶1的内周；所述第二装配台阶2的中央部位设有凹槽，所述靶材本体3的一端可设于所述凹槽的内部。

作为一种实施方式，第一装配台阶1和第二装配台阶2是一体成型的。

图2总体上展示了具有上述结构的组合式PVD镀膜靶材的底座截面4 和靶材本体截面5。图3-图4分别展示了采用不同材质的组合式PVD镀膜靶材的截面结构。

作为又一种实施方式，参考图5-6，所述底座包括底座本体、第二装配台阶2，所述第二装配台阶2自所述底座本体沿其轴向延伸；所述第二装配台阶2的中央部位设有凹槽，所述靶材本体3的一端设于所述凹槽的内部。

作为一种实施方式，沿所述底座本体的轴向，所述第一装配台阶1的高度与所述底座本体的高度相同，并低于所述第二装配台阶2的高度；所述凹槽的内部和所述靶材本体3的一端的外周设置匹配的螺纹结构。

本实用新型所述的底座本体，以图1、图5为例，是与靶材本体3的一端相重合的部位。以图2-4、图6为例，是靶材本体截面5(第一靶材本体截面51、第二靶材本体截面52、第三靶材本体截面53)向下投影的对应部位。

作为一种实施方式，所述第一装配台阶1和所述第二装配台阶2的尺寸和所述底座与镀膜机的连接部位的尺寸相匹配。

作为一种实施方式，所述第一装配台阶1为均匀分布于所述底座本体外周的若干个弧面结构，所述第二装配台阶2为圆筒状结构，所述靶材本体3 为圆柱状结构。

具体地，参考图1-4，作为一种实施方式，所述第一装配台阶1为均匀分布于所述底座本体外周的四个弧面结构。

所述组合式PVD镀膜靶材的结构，底座的装配尺寸可以根据镀膜机的实际装配尺寸要求进行加工，靶材尺寸可以根据实际情况进行加工。

作为一种实施方式，所述弧面结构沿所述底座本体的径向的外径为 160mm，所述圆筒状结构的外径为154mm，所述圆柱状结构的外径为150mm。

作为一种实施方式，所述底座采用304不锈钢、316不锈钢、铜合金或铝合金。

作为一种实施方式，所述靶材本体为纯Cr靶或含Cr合金靶材，即CrX 靶，其中，X为现有技术已知的其他合金元素，例如，Mo、W等。

本实用新型所述的脆性材质PVD镀膜靶材是靶材与底座组合结构，与镀膜机装配的部分(比如，第一装配台阶和第二装配台阶)在底座上加工出来，用于镀膜的靶材单独加工出来，底座和靶材通过螺纹连接组合到一起，其中底座材质为既有较高的装配强度，又有足够的韧性，同时又具有耐腐蚀、不生锈、导电导热性能好等特性，装配和使用过程中不会断裂，如304不锈钢、 316不锈钢、铜合金、铝合金材质等，而靶材为较脆性的材质，如纯Cr靶或 CrX靶等。

本实用新型还涉及一种PVD镀膜机，所述PVD镀膜机内设有如上述内容任一项所述的组合式PVD镀膜靶材。

下面结合若干具体的实施案例作进一步说明，以便于更好地理解本实用新型。以下的实施例是对上述技术方案的进一步限定或优化，未具体说明的技术方案与前述内容相同。

实施例1

本实施例的底座采用304不锈钢，镀膜用的靶材本体3采用纯金属Cr 靶，二者通过螺纹连接组合到一起，加工成组合式PVD镀膜靶材。图3是本实施例的组合式PVD镀膜靶材的A-A剖视图，图3示出了采用304不锈钢的第一底座截面41、采用纯金属Cr靶的第一靶材本体截面51。

所述底座包括底座本体、第一装配台阶1和第二装配台阶2，所述第一装配台阶1自所述底座本体沿其径向延伸，所述第二装配台阶2自所述底座本体沿其轴向延伸，所述第二装配台阶2设于所述第一装配台阶1的内周，所述第二装配台阶2的中央部位设有凹槽，所述靶材本体3的一端设于所述凹槽的内部。

作为一种实施方式，第一装配台阶1和第二装配台阶2是一体成型的。

作为一种实施方式，沿所述底座本体的轴向，所述第一装配台阶1的高度与所述底座本体的高度相同，并低于所述第二装配台阶2的高度，所述凹槽的内部和所述靶材本体3的一端的外周设置匹配的螺纹结构。

所述第一装配台阶1为均匀分布于所述底座本体外周的若干个弧面结构、所述第二装配台阶2为圆筒状结构，所述靶材本体3为圆柱状结构，所述弧面结构的沿所述底座本体的径向的外径为160mm，所述圆筒状结构的外径为154mm，所述圆柱状结构的外径为150mm。

钢材质的底座具有较高装配和使用强度、足够的韧性、耐腐蚀、不生锈、导电导热良好等性能，Cr靶材的材质较脆。

实施例2

本实施例的底座采用铜合金，镀膜用的靶材本体3采用纯金属Cr靶，二者通过螺纹连接组合到一起加工成组合式PVD镀膜靶材。图4是本实施例的组合式PVD镀膜靶材的A-A剖视图，图4示出了采用铜合金的第二底座截面42、采用纯金属Cr靶的第二靶材本体截面52。

所述底座包括底座本体、第一装配台阶1和第二装配台阶2，所述第一装配台阶1自所述底座本体沿其径向延伸，所述第二装配台阶2自所述底座本体沿其轴向延伸，所述第二装配台阶2设于所述第一装配台阶1的内周，所述第二装配台阶2的中央部位设有凹槽，所述靶材本体3的一端设于所述凹槽的内部。

作为一种实施方式，第一装配台阶1和第二装配台阶2是一体成型的。

作为一种实施方式，沿所述底座本体的轴向，所述第一装配台阶1的高度与所述底座本体的高度相同，并低于所述第二装配台阶2的高度，所述凹槽的内部和所述靶材本体3的一端的外周设置匹配的螺纹结构。

所述第一装配台阶1为均匀分布于所述底座本体外周的若干个弧面结构、所述第二装配台阶2为圆筒状结构，所述靶材本体3为圆柱状结构，所述弧面结构的沿所述底座本体的径向的外径为160mm，所述圆筒状结构的外径为154mm，所述圆柱状结构的外径为150mm。

铜合金的底座具有较高装配和使用强度、足够的韧性、耐腐蚀、不生锈、导电导热良好等性能，Cr靶材材质较脆。

实施例3

如图5-6，本实施例提供另一种组合式PVD镀膜靶材。本实施例的底座使用304不锈钢，镀膜用的靶材本体3使用纯金属Cr靶，二者通过螺纹连接组合到一起，加工成组合式PVD镀膜靶材。图6是本实施例的组合式PVD 镀膜靶材的A-A剖视图，图4示出了采用304不锈钢的第三底座截面43、采用纯金属Cr靶的第三靶材本体截面53。

所述底座包括底座本体和第二装配台阶2，所述第二装配台阶2自所述底座本体沿其轴向延伸，所述第二装配台阶2的中央部位设有凹槽，所述靶材本体3的一端设于所述凹槽的内部。

所述凹槽的内部和所述靶材本体的一端的外周设置匹配的螺纹结构。

所述第二装配台阶2为圆筒状结构，所述靶材本体3为圆柱状结构，所述圆筒状结构的外径为160mm，所述圆柱状结构的外径为150mm。

不锈钢材质的底座具有较高装配和使用强度、足够的韧性、耐腐蚀、不生锈、导电导热良好等性能，Cr靶材材质较脆。

当然，本实施例的镀膜用的靶材本体3也可以变换为CrW靶或CrMo靶。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，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 (8)

1.一种组合式PVD镀膜靶材，其特征在于，包括材质不同的靶材本体和底座，所述靶材本体与所述底座分体设置，所述底座的第一端与所述靶材本体的一端连接，将所述底座与所述靶材本体组合为一体；

所述底座的第一端与所述靶材本体的一端螺纹连接、套合连接或卡合连接；

所述底座包括底座本体和第二装配台阶，所述第二装配台阶自所述底座本体沿其轴向延伸；

所述第二装配台阶的中央部位设有凹槽，所述靶材本体的一端设于所述凹槽的内部。

2.根据权利要求1所述的组合式PVD镀膜靶材，其特征在于，所述底座还包括第一装配台阶，所述第一装配台阶自所述底座本体沿其径向延伸，所述第二装配台阶设于所述第一装配台阶的内周。

3.根据权利要求2所述的组合式PVD镀膜靶材，其特征在于，沿所述底座本体的轴向，所述第一装配台阶的高度与所述底座本体的高度相同，并低于所述第二装配台阶的高度；所述凹槽的内部和所述靶材本体的一端的外周设置匹配的螺纹结构。

4.根据权利要求3所述的组合式PVD镀膜靶材，其特征在于，所述第一装配台阶为均匀分布于所述底座本体外周的若干个弧面结构；所述第二装配台阶为圆筒状结构，所述靶材本体为圆柱状结构。

5.根据权利要求4所述的组合式PVD镀膜靶材，其特征在于，所述弧面结构沿所述底座本体的径向的外径为160mm，所述圆筒状结构的外径为154mm，所述圆柱状结构的外径为150mm。

6.根据权利要求1所述的组合式PVD镀膜靶材，其特征在于，所述底座采用304不锈钢、316不锈钢、铜合金或铝合金。

7.根据权利要求1所述的组合式PVD镀膜靶材，其特征在于，所述靶材本体为纯Cr靶。

8.一种PVD镀膜机，其特征在于，所述PVD镀膜机内设有如权利要求1-7任一项所述的组合式PVD镀膜靶材。

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