CN213113476U - 一种真空镀膜用旋转阴极 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种真空镀膜用旋转阴极，安装座、外接管、内接管和固定座，所述外接管一端与安装座旋转连接，另一端经一靶管与固定座旋转连接，所述内接管一端固定在安装座上，另一端经一芯管与固定座连接，所述内接管位于外接管内，芯管位于靶管内，内接管和芯管导通，所述芯管与靶管之间还设置有螺旋桨。本实用新型具有的优点是在芯管和靶管的连接拐点处，设置了一个螺旋桨，该螺旋桨由靶管带动一起旋转，形成一个吸力，将该处的水快速地抽出，加快了水流的整体速度，提高了对靶管的冷却效果，并且还避免水流在该处积压，对该处的结构造成巨大压力，从而破坏该处的连接结构，避免出现冷却水泄漏的可能性。

Description

一种真空镀膜用旋转阴极

技术领域

本实用新型涉及真空镀膜领域，具体涉及一种真空镀膜用旋转阴极。

背景技术

众所周知，在某些材料的表面上，只要镀上一层薄膜，就能使材料具有许多新的、良好的物理和化学性能。20世纪70年代，在物体表面上镀膜的方法主要有电镀法和化学镀法。前者是通过通电，使电解液电解，被电解的离子镀到作为另一个电极的基体表面上，因此这种镀膜的条件，基体必须是电的良导体，而且薄膜厚度也难以控制。后者是采用化学还原法，必须把膜材配制成溶液，并能迅速参加还原反应，这种镀膜方法不仅薄膜的结合强度差，而且镀膜既不均匀也不易控制，同时还会产生大量的废液，造成严重的污染。因此，这两种被人们称之为湿式镀膜法的镀膜工艺受到了很大的限制。

真空镀膜则是相对于上述的湿式镀膜方法而发展起来的一种新型镀膜技术，通常称为干式镀膜技术。是指在高真空的条件下加热金属或非金属材料，使其蒸发并凝结于镀件（金属、半导体或绝缘体）表面而形成薄膜的一种方法。例如，真空镀铝、真空镀铬等。

常用的真空镀膜技术，是通过荷能粒子轰击靶材，靶材上逃逸出的粒子附在基板上，从而形成镀膜，常用的镀膜技术包括了平面阴极镀膜和旋转阴极镀膜，比起平面阴极镀膜，旋转阴极镀膜具有很大的优势，在靶材的使用率上得到大大提升，但是在冷却上比较麻烦，一般是将芯管作为进水道，靶管作为出水道，但芯管和靶管的连通处，水流的方向会出现突变，导致流速大大降低，如直接加大进水，对芯管和靶管连通处的固定座造成很大的压力，会有泄漏的可能，所以现有旋转阴极的冷却水流速不够快。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型的目的在于提供一种真空镀膜用旋转阴极，为解决现有旋转阴极中，冷却水因为拐点处方向变化太大，由正方向转化为反方向，所以导致水流在此处积压，影响到流速的问题。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种真空镀膜用旋转阴极，包括安装座、外接管、内接管和固定座，所述外接管一端与安装座旋转连接，另一端经一靶管与固定座旋转连接，所述内接管一端固定在安装座上，另一端经一芯管与固定座连接，所述内接管位于外接管内，芯管位于靶管内，内接管和芯管导通，内接管和外接管之间留有缝隙，芯管和靶管之间留有缝隙，所述安装座上设置有进水管和出水管，所述进水管连通至内接管，所述出水管连通至外接管，芯管通过通水套安装固定座上，通水套上设置有若干通水孔，芯管的管口与固定座留有缝隙；

所述安装座上固定有电机，所述电机连接有一个齿轮，所述外接管上对应齿轮的位置设置有一圈齿条，齿轮与齿条啮合，所述安装座上还设置有电刷，电刷贴合到外接管上，所述芯管上设置有磁钢组件；

所述芯管与靶管之间还设置有螺旋桨，所述螺旋桨包括内环和外环，以及设置在内环和外环之间的螺旋叶，所述内环与芯管旋转连接，所述外环与靶管连接，所述靶管旋转后，带动螺旋桨旋转。

在一个可能的设计中，上述外环的外环壁上设置有轴向的限位槽，靶管的内环壁上对应限位槽的位置设置有限位块。

在一个可能的设计中，上述内环为轴承结构，其内环壁上设置有轴向的通槽，所述芯管的外环壁上对应通槽的位置设置有限位条。

在一个可能的设计中，上述进水管和出水管上都设置有阀门。

在一个可能的设计中，上述磁钢组件包括安装座和设置在安装座上的若干磁钢，安装座通过螺钉固定在芯管上。

在一个可能的设计中，上述螺钉与芯管之间设置有防水垫。

本实用新型至少包括以下有益效果：本装置，在芯管和靶管的连接拐点处，设置了一个螺旋桨，该螺旋桨由靶管带动一起旋转，形成一个吸力，将该处的水快速地抽出，加快了水流的整体速度，提高了对靶管的冷却效果，并且还避免水流在该处积压，对该处的结构造成巨大压力，从而破坏该处的连接结构，避免出现冷却水泄漏的可能性。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1 为本实用新型的剖视图；

图2 为图1中A向放大示意图；

图3 为通水套的剖视图；

图4 为螺旋桨的结构示意图；

图5 为螺旋桨的剖视图；

图6 为芯管和磁钢组件的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明虽然是用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。

如图1-6，一种真空镀膜用旋转阴极，包括安装座100、外接管200、内接管300和固定座400，所述外接管200一端与安装座100旋转连接，另一端经一靶管500与固定座400旋转连接，所述内接管300一端固定在安装座100上，另一端经一芯管600与固定座400连接，所述内接管300位于外接管200内，芯管600位于靶管500内，内接管300和芯管600导通，内接管300和外接管200之间留有缝隙，芯管600和靶管500之间留有缝隙，所述安装座100上设置有进水管101和出水管102，所述进水管101连通至内接管300，所述出水管102连通至外接管200，芯管600通过通水套700安装固定座400上，通水套700上设置有若干通水孔701，芯管600的管口与固定座400留有缝隙；

所述安装座100上固定有电机103，所述电机103连接有一个齿轮104，所述外接管200上对应齿轮104的位置设置有一圈齿条201，齿轮201与齿条104啮合，所述安装座上还设置有电刷105，电刷105贴合到外接管200上，所述芯管600上设置有磁钢组件800；

所述芯管600与靶管500之间还设置有螺旋桨900，所述螺旋桨900包括内环901和外环902，以及设置在内环901和外环902之间的螺旋叶903，所述内环901与芯管600旋转连接，所述外环902与靶管500连接，所述靶管500旋转后，带动螺旋桨900旋转。

本装置中，安装座100和固定座400分设两端，用于固定装个装置，安装座100旋转连接一个外接管200，又固定连接一个内接管300，所以外接管200和固定座400之间安装靶管500，内接管300和固定座400之间安装芯管600，而靶管500与固定座400也为旋转连接，而靶管500和外接管200是不可旋转的卡接，当外接管200被电机103带动旋转后，靶管500也被带动旋转，如图1、图2，电机103上转轴连接齿轮104，外接管200上设置齿条201，电机103带动外接管200旋转的技术特征，都是现有技术，这里不做赘述。

工作时，启动电机103，外接管200旋转，带动靶管500旋转，靶管500包覆靶材，靶材即也旋转，然后给电刷105通高负压电，使得靶管500形成阴极，而外部的基片接地，基片和靶材之间是真空，并通入氩气，当阴极激发出来的电子在电场作用下加速飞向基片，撞击氩原子，电离出氩离子，氩离子则在电场作用下，飞速轰击靶材，溅射出大量靶材原子，靶材原子沉积在基片上，即是镀膜。

在整个镀膜中，靶材会发出大量的热量，所以就需要进行冷却，所以，本装置设计了冷却系统，即冷却水从进水管101进入内接管300，然后进入芯管600，从芯管600与固定座400的连接处流出，再进入靶管500，最后经外接管200接入出水管102，芯管600与固定座400之间通过通水套700安装，通水套700上的通水孔701用于冷却水的流通，但因为该处地点，冷却水流向的突变，由正向改成了负向，水容易在此处积压，一是降低流速，二是造成过大的压力，对该处连接结构可能造成一定破坏，如裂缝等。所以在通水套700的水流后端，设计了一个螺旋桨900，螺旋桨900与芯管600旋转连接，但与靶管500周向上固定，靶管500带动螺旋桨900旋转，螺旋桨900旋转后，形成一水泵结构，将直流在拐点处的水快速吸走，从而避免了高压强，也增加水流速，提高对靶管的冷却效果。

如图4、图5，上述外环902的外环壁上设置有轴向的限位槽904，靶管500的内环壁上对应限位槽904的位置设置有限位块501。

如图4、图5，上述内环901为轴承结构，其内环壁上设置有轴向的通槽905，所述芯管600的外环壁上对应通槽905的位置设置有限位条601。

如图1，上述进水管101和出水管102上都设置有阀门106。

如图6，上述磁钢组件800包括安装座801和设置在安装座801上的若干磁钢802，安装座801通过螺钉803固定在芯管600上。安装座801的延伸方向设置若干组磁钢802，每组磁钢802的数量为三个，包括一个中磁钢804和两个边磁钢805。

上述螺钉803与芯管600之间设置有防水垫806，放置芯管600中冷却水从缝隙中流出，影响靶管500中水流速度。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种真空镀膜用旋转阴极，其特征在于，包括安装座、外接管、内接管和固定座，所述外接管一端与安装座旋转连接，另一端经一靶管与固定座旋转连接，所述内接管一端固定在安装座上，另一端经一芯管与固定座连接，所述内接管位于外接管内，芯管位于靶管内，内接管和芯管导通，内接管和外接管之间留有缝隙，芯管和靶管之间留有缝隙，所述安装座上设置有进水管和出水管，所述进水管连通至内接管，所述出水管连通至外接管，芯管通过通水套安装固定座上，通水套上设置有若干通水孔，芯管的管口与固定座留有缝隙；

所述安装座上固定有电机，所述电机连接有一个齿轮，所述外接管上对应齿轮的位置设置有一圈齿条，齿轮与齿条啮合，所述安装座上还设置有电刷，电刷贴合到外接管上，所述芯管上设置有磁钢组件；

所述芯管与靶管之间还设置有螺旋桨，所述螺旋桨包括内环和外环，以及设置在内环和外环之间的螺旋叶，所述内环与芯管旋转连接，所述外环与靶管连接，所述靶管旋转后，带动螺旋桨旋转。

2.如权利要求1所述的真空镀膜用旋转阴极，其特征在于，所述外环的外环壁上设置有轴向的限位槽，靶管的内环壁上对应限位槽的位置设置有限位块。

3.如权利要求1或2所述的真空镀膜用旋转阴极，其特征在于，所述内环为轴承结构，其内环壁上设置有轴向的通槽，所述芯管的外环壁上对应通槽的位置设置有限位条。

4.如权利要求1所述的真空镀膜用旋转阴极，其特征在于，所述进水管和出水管上都设置有阀门。

5.如权利要求1所述的真空镀膜用旋转阴极，其特征在于，所述磁钢组件包括安装座和设置在安装座上的若干磁钢，安装座通过螺钉固定在芯管上。

6.如权利要求5所述的真空镀膜用旋转阴极，其特征在于，所述螺钉与芯管之间设置有防水垫。

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