CN2174480Y - 复合真空离子镀膜设备 - Google Patents

Abstract

一种复合真空离子镀膜设备。在真空室的中心 轴线上装有一个圆柱形并且至少分为四段的多弧磁 控溅射组合靶；真空室的侧壁上，至少装有三个磁控 多弧蒸发源17；真空室内装有可以公转、自转，并可 施加负偏压的工件架12；并垂直悬挂一对可施加负 压发射电子的热灯丝13。本实用新型用金量少，金 的溅射均匀，工件装载量大，易于推广应用。

Description

本实用新型涉及金属表面处理设备；特别是属于一种复合真空离子镀膜设备。该设备可实现一种仿金色氮化钛与金或金合金两种膜层的同时镀饰或交替镀饰的复合膜层的镀饰。

目前国内外真空镀饰氮化钛－金复合膜层的装置，多采用电阻蒸发法、中空阴极法或大型平面磁控溅射法来镀饰金或金合金膜层，其中前两种方法是点蒸发源均匀性差，一次镀饰的工件数量较少，后一种方法靶面积较大镀膜均匀性好，一次镀饰的工件数量较多，但因其采用的是在真空室的底面进行锶钡氮大型平面磁控溅射技术，靶用金量较大、耗资大，所以难以推广使用。

本实用新型的目的是针对现有镀膜设备所存在的上述不足，提供一种靶用金量少、工件装载量大，镀膜均匀性好，易于推广应用的复合真空离子镀膜设备，以便更好、更经济的完成金或金合金的沉积镀饰。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：在真空室的侧壁安装多个多弧蒸发源，真空室的中心安装一个小直径圆柱形的多段组合式钕铁硼磁控溅射装置，真空室底部的一个可以公转、自转机构上装有可以施加负偏压的工件架，真空室的空间垂直悬挂一对可发射热电子的灯丝，以此构成一种多弧－多段三极磁控溅射复合真空离子镀膜设备。

附图是本实用新型的组装示意图。

以下参照附图将本实用新型的具体结构及其工作原理详细说明。

1.在∮700×1000mm真空室14的侧壁，至少均匀地安放三个磁控多弧钛蒸发源17，由送气管8向真空室送入氮和氩气。工件放在工件架12上，该工件架在公转、自转机构19的带动下可以公转和自转并可施加偏压。

2.本实用新型采用圆柱形小直径多段组合式磁控溅射装置完成金或金合金膜层的沉积。该装置是在真空室内的中心轴上，装有一个由靶管6、靶材10、磁铁7、磁铁驱动装置2、屏蔽管升降装置4等几部分组成的圆柱形并且至少分为四段的多段磁控溅射靶；其中金靶材10为金或金合金中的任意一种；靶材的形状可任选带状或片状中任意一种；并至少分为四段均匀地分隔固定在靶管6上。磁铁7至少分为四组与靶材10对立安放在靶管6内，并串联在一起由电机2带动上下往复运动，以保证靶材10的均匀溅射。在靶材的外围至少安装四个与靶材相对应的屏蔽管9，并由屏蔽管联件11串联在一起，由驱动电机3和驱动装置4驱动上下移动，当沉积氮化钛时，屏蔽管挡住金靶材不能污染，当沉积金膜时，屏蔽管由驱动装置4移开保证金膜沉积的正常进行。

3.在真空室内垂直悬挂一对可发射热电子的钨制热灯丝13。灯丝的下端联接灯丝中心联杆15。由于负偏压由灯丝的中心联杆施加，在相同条件下使电子发射量增加很多。工作时将灯丝接通电源1加热到可发射电子的温度，并施加负偏压。使其发射热电子碰撞氩原子使其离化为氩离子。

图中的其他结构件分别是：磁控溅射靶电源5、工件负偏压引入16、灯丝偏压引入18、灯丝偏压电源20、真空室底盘21、工件负偏压电源22。

本实用新型的主要优越性有：

1.该金溅射装置由于不是整体靶，而是采用圆柱形小直径靶管6（∮20～24mm）将金靶材均匀安装在靶管上，用金量很少（400～800克）比使用大型平面磁控溅射靶要经济的多，易于推广使用。

2.由于金靶材在真空室垂直并分多段地均匀分布，使金的溅射均匀，所以金沉积膜层均匀，而且工件装载量大，一次装载女表壳可达1200～1800只。

3.热灯丝的作用有三个：其一是可以加热烘烤工件起到去气作用。其二是工件做离子清洗工序时，由于热灯丝热电子发射提高了氩的离化率，工件施加较低的负偏压（100～300V）就可获得较大清洗离子流，可避免高压离子清洗击伤的危险性。其三是在进行金膜磁控溅射沉积时，由于热灯丝的热电子发射提高了氩的离化率和金溅射的离化率，同时当工作施加负偏压时，有氩离子流冲击工件，因而可获得高质量的金沉积膜层。

Claims (4)

1、一种复合真空离子镀膜设备，由真空室、磁控装置、蒸发源和热灯丝组成；其特征在于：

(1)真空室内的中心轴上，装有一个圆柱形并且至少分为四段的多段磁控溅射靶；

(2)真空室的侧壁上，至少装有三个磁控多弧蒸发源[17]；

(3)真空室内装有可以公转、自转，并可施加负偏压的工件架[12]；

(4)真空室内垂直悬挂一对可施加负偏压发射热电子的热灯丝[13]；

2、按照权利要求1所说的复合真空离子镀膜设备，其特征在于所说的组合靶由靶管［6］、靶材［10］、磁铁［7］、磁铁驱动装置［2］、屏蔽管升降装置［4］等组成，其中：

（1）靶材［10］为金或金合金中的任意一种；靶材的形状可任选带状或片状中任意一种；并至少分为四段分隔固定在靶管［6］上；

（2）磁铁［7］至少分为四组，与靶材［10］对应地安放在靶管6内，并串联在一起；

（3）靶管［6］是∮20～24mm的小直径圆柱形。

3、按照权利要求1所说的复合真空离子镀膜设备，其特征在于所说的多弧蒸发源［17］为钛蒸发源。

4、按照权利要求1所说的复合真空离子镀膜设备，其特征在于所的热灯丝［13］是钨灯丝，其负偏压由灯丝的中心联杆15施加。