CN218026314U - 一种pvd涂层衬板装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PVD涂层衬板装置，包括衬板下底座、衬板上底座、衬板、拨杆、挡杆、衬板固定架和工件周转轴，衬板下底座与工件周转轴同轴固接，所述衬板转动安装在所述衬板下底座上，衬板通过衬板固定架与工件周转轴连接，衬板的一侧设置有通槽，拨杆的一端与工件周转轴枢接，另一端穿过通槽且通过两侧挡杆限位。本实用新型的装置在跟随转架底座绕炉子中心轴公转时，由于拨杆两侧挡杆的挡杆限位作用，从而带动衬板在离子源、工件和靶材之间的位置切换，而不需要在每个装置的底部引入动力和传动装置，进而简化了设备结构，减少了涂层物质和粉尘进入这些传动装置，进而导致传动装置卡死的问题。

Description

一种PVD涂层衬板装置

技术领域

本实用新型涉及PVD涂层技术领域，具体涉及一种用于离子源与靶材不在一个方向的PVD离子镀涂层用衬板装置。

背景技术

目前，PVD——物理气相沉积：指利用物理过程实现物质转移，将原子或分子由源转移到基材表面上的过程。它的作用是可以使某些有特殊性能(强度高、耐磨性、散热性、耐腐性等)的微粒喷涂在性能较低的母体上，使得母体具有更好的性能。PVD的基本方法包括真空蒸发、溅射和离子镀。在离子镀涂层工艺中，为了均匀的涂覆工件多个表面，工件需要自转，同时工件需要绕工件周转轴周转，进一步的，多个工件周转轴形成一个圆形阵列跟随转架底座绕炉子中心轴公转。而多块靶材分布在炉壁，工件公转到一块靶材面前时，工件进行该靶材物质的涂层。

其中，PVD纳米多层和超晶格涂层通常为两种以上的涂层物质的交替涂层。为了避免不同涂层物质的相互干扰，在工件旋转到一种靶材面前涂覆该靶材物质时，其它靶材需要关闭。否则此时的涂层物质会成为多种靶材成分的混合物，且成分不稳定，不能很好的形成PVD纳米多层和超晶格涂层。因此PVD纳米多层和超晶格涂层的效率非常低，靶材的频繁开闭，对设备电子器件的寿命也有较大影响。进一步的，为了提高PVD涂层与基体的结合力，往往在涂层前要对工件进行离子轰击。但PVD设备的靶材一般设置在炉壁上，而用于轰击的离子源有些设备在炉壁，在轰击时离子运动方向和涂层时靶材物质运动的方向相同。还有一些设备的离子源在炉子的两端，离子轰击时离子由炉子中心轴向工件运动，与涂层时涂层物质的运动方向相反。

中国专利CN202011494634.9公开了一种靶体可移动的平面靶结构，通过限位导轨和齿轮传动来实现挡板旋转和靶的移动。但是，涂层物质和粉尘易进入这些传动装置，导致传动装置卡死。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供了一种PVD涂层衬板装置，包括衬板下底座、衬板上底座、衬板、拨杆、挡杆、衬板固定架和工件周转轴，所述衬板下底座与所述工件周转轴同轴固接，所述衬板转动安装在所述衬板下底座上，所述衬板通过所述衬板固定架与所述工件周转轴连接，所述衬板的一侧设置有通槽，所述拨杆的一端与所述工件周转轴枢接，另一端穿过所述通槽且通过两侧所述挡杆限位。

进一步的，所述衬板下底座内设置有下底座沉孔，所述衬板与所述下底座沉孔转动配合。

进一步的，所述衬板的底部固接有衬板上底座，所述衬板上底座和下底座沉孔之间设置有用于降低摩擦力的支撑件。

进一步的，所述下底座沉孔的底部设置有下底座环槽，所述衬板上底座设置有与所述下底座环槽对应的上底座环槽，所述支撑件通过所述下底座环槽和上底座环槽限位。

进一步的，所述支撑件为滚珠或者石墨滑环。

进一步的，所述衬板上设置有衬板通孔，所述衬板固定架为一端设置有固定架套筒的衬板固定杆，所述固定架套筒与所述工件周转轴枢接，所述衬板固定杆的另一端穿过所述衬板通孔与所述衬板连接。

进一步的，所述通槽的弧形角度为θ2，0°≤θ2≤300°，所述衬板的弧形角度为θ3，90°≤θ3≤270°。

进一步的，两个所述挡杆与工件周转轴中心的角度为θ1，60°≤θ1≤180°，0°≤θ1+θ2≤300°。

进一步的，所述衬板上设置有用于防止粉尘进入衬板和衬板下底座之间缝隙的防尘帽，所述衬板下底座的上部套设在所述防尘帽内。

进一步的，所述通槽内设置有用于限制拨杆在所述通槽内转动角度的拨杆限位件，所述拨杆限位件以可锁紧的方式与所述通槽滑接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的装置在跟随转架底座绕炉子中心轴公转时，由于拨杆两侧挡杆的挡杆限位作用，从而带动衬板在离子源、工件和靶材之间的位置切换，而不需要在每个装置的底部引入动力和传动装置，进而简化了设备结构，减少了涂层物质和粉尘进入这些传动装置，进而导致传动装置卡死的问题。

进一步的，本实用新型通过涂层时转架旋转方向相反，拨杆使衬板分别位于靶材与工件之间，工件与施转轴之间。在轰击时不会挡住离子源，涂层时可以挡住其它方向靶材的干扰。以便高效的进行纳米多层和超晶格涂层的涂层。

附图说明

构成本申请的部分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。在附图中：

图1为本实用新型实施例公开的PVD涂层衬板装置的轴测示意图；

图2为本实用新型实施例公开的PVD涂层衬板装置的主视示意图；

图3为图2的A-A剖视示意图；

图4为本实用新型实施例公开的PVD涂层衬板装置的俯视示意图；

图5为本实用新型实施例公开的PVD涂层衬板装置的第一转动位置示意图；

图6为本实用新型实施例公开的PVD涂层衬板装置的第二转动位置示意图。

图例说明：

1、衬板下底座；2、衬板上底座；3、通槽；4、衬板；5、拨杆；6、挡杆；7、衬板固定架；8、工件周转轴；9、下底座沉孔；10、套筒；11、固定架套筒；12、衬板通孔；13、下底座环槽；14、上底座环槽；15、转架；16、拨杆限位件；17、工件；18、防尘帽；19、支撑件；20、螺母。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型做更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体实施例。

实施例一：

如图1-6所示，本实用新型实施例公开了一种PVD涂层衬板装置，用于离子源与靶材不在一个方向的PVD设备，包括衬板下底座1、衬板上底座2、衬板4、拨杆5、挡杆6、衬板固定架7和工件周转轴8。

具体的，衬板下底座1与工件周转轴8固定，随工件周转轴8转动。衬板上底座2与衬板下底座1连接，其中，衬板下底座1内设置有下底座沉孔9，衬板上底座2与下底座沉孔9转动配合，从而可以确保衬板上底座2与下底座沉孔9同轴转动，衬板上底座2可以绕工件周转轴8旋转，工件周转轴8上安装有工件17。衬板上底座2的上部圆周面设有一通槽3，通槽3弧形角度θ2＝60°。衬板4为弧形板，衬板4固定在衬板上底座2上，衬板4的弧形角度θ3＝180°，衬板4可跟随衬板上底座2绕工件周转轴8旋转。拨杆5一端通过固接的套筒10连接工件周转轴8，拨杆5可以绕工件周转轴8旋转，拨杆5的另一端穿过通槽3，被两侧的挡杆6挡住。挡杆6有两个，挡杆6固定在涂层炉转架底座上。两个挡杆6与工件周转轴8中心的角度θ1＝120°。θ1+θ2＝180°。衬板固定架7一端连接工件周转轴8，可绕工件周转轴8旋转，另一端固定在衬板4的上部。具体的，衬板4上设置有衬板通孔12，衬板固定架7为一端设置有固定架套筒11的衬板固定杆，固定架套筒11与工件周转轴8枢接，衬板固定杆的另一端穿过衬板通孔12与衬板4连接，本实施例通过螺母20连接在衬板固定杆的另一端，从而防止衬板4倾倒，或者倾斜导致衬板下底座1和衬板上底座2卡死。当然，工件周转轴8和衬板4也可以通过其他多种方式连接。

同时，为了降低衬板上底座2和衬板下底座1之间的转动摩擦力，下底座沉孔9的底部设置有下底座环槽13，衬板上底座2设置有与下底座环槽13对应的上底座环槽14，下底座环槽14和上底座环槽13内设置有用于降低摩擦力的支撑件19，支撑件19可以采用滚珠或者石墨滑环。

进一步的，衬板4上设置有用于防止粉尘进入衬板4和衬板下底座1之间缝隙的防尘帽18，衬板下底座1的上部套设在防尘帽18内，从而避免涂层物质导致卡滞现象的发生。

在本实施例中，参见图5，离子源轰击时，转架15向一个方向旋转，拨杆5被一个挡杆6挡住，衬板4位于靶材和工件17之间正对靶材。参见图6，涂层时转架15反向转180°，拨杆5被另一个挡杆6挡住。衬板4旋转180°，挡住对向的异种靶材涂层物质。从而衬板4的转动过程不要在装置的底部安装动力和传动装置，从而简化了设备结构，减少了涂层物质和粉尘进入这些传动装置，进而导致传动装置卡死的问题。

实施例二：

在本实施例中，装置的主体结构与实施例基本相同，不同的是：衬板上底座2圆周面通槽3的弧形角度θ2＝30°。衬板4的弧形角度θ3＝150°，2个挡杆与工件周转轴8中心的角度θ1＝90°，θ1+θ2＝120°。

同样的，离子源轰击时，转架15向一个方向旋转，拨杆5被一个挡杆6挡住，衬板4位于靶材和工件17之间正对靶材。参见图6，涂层时转架15反向转120°，拨杆5被另一个挡杆6挡住。衬板4旋转180°，挡住对向的异种靶材涂层物质。

实施例三：

在本实施例中，衬板上底座2圆周面通槽3的弧形角度θ2＝90°，衬板4的弧形角度θ3＝180°，通槽3内设置有用于限制拨杆5在通槽3转动角度的拨杆限位件16，拨杆限位件16以可锁紧的方式与通槽3滑接。从而，根据涂层炉靶材分布情况，调整拨杆限位件16的位置，不改变转架15转向就可以使得衬板4旋转角度在0°-90°之间变化，可以分别挡住不同位置的异种靶材。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种PVD涂层衬板装置，其特征在于，包括衬板下底座(1)、衬板(4)、拨杆(5)、挡杆(6)、衬板固定架(7)和工件周转轴(8)，所述衬板下底座(1)与所述工件周转轴(8)同轴固接，所述衬板(4)转动安装在所述衬板下底座(1)上，所述衬板(4)通过所述衬板固定架(7)与所述工件周转轴(8)连接，所述衬板(4)的一侧设置有通槽(3)，所述拨杆(5)的一端与所述工件周转轴(8)枢接，另一端穿过所述通槽(3)且通过两侧的所述挡杆(6)限位。

2.根据权利要求1所述的PVD涂层衬板装置，其特征在于，所述衬板下底座(1)内设置有下底座沉孔(9)，所述衬板(4)与所述下底座沉孔(9)转动配合。

3.根据权利要求2所述的PVD涂层衬板装置，其特征在于，所述衬板(4)的底部固接有衬板上底座(2)，所述衬板上底座(2)和下底座沉孔(9)之间设置有用于降低摩擦力的支撑件(19)。

4.根据权利要求3所述的PVD涂层衬板装置，其特征在于，所述下底座沉孔(9)的底部设置有下底座环槽(13)，所述衬板上底座(2)设置有与所述下底座环槽(13)对应的上底座环槽(14)，所述支撑件(19)通过所述下底座环槽(13)和上底座环槽(14)限位。

5.根据权利要求4所述的PVD涂层衬板装置，其特征在于，所述支撑件(19)为滚珠或者石墨滑环。

6.根据权利要求1所述的PVD涂层衬板装置，其特征在于，所述衬板(4)上设置有衬板通孔(12)，所述衬板固定架(7)为一端设置有固定架套筒(11)的衬板固定杆，所述固定架套筒(11)与所述工件周转轴(8)枢接，所述衬板固定杆的另一端穿过所述衬板通孔(12)与所述衬板(4)连接。

7.根据权利要求1所述的PVD涂层衬板装置，其特征在于，所述通槽(3)的弧形角度为θ2，0°≤θ2≤300°，所述衬板(4)的弧形角度为θ3，90°≤θ3≤270°。

8.根据权利要求7所述的PVD涂层衬板装置，其特征在于，两个所述挡杆(6)与工件周转轴(8)中心的角度为θ1，60°≤θ1≤180°，0°≤θ1+θ2≤300°。

9.根据权利要求1-8任一所述的PVD涂层衬板装置，其特征在于，所述衬板(4)上设置有用于防止粉尘进入衬板(4)和衬板下底座(1)之间缝隙的防尘帽(18)，所述衬板下底座(1)的上部套设在所述防尘帽(18)内。

10.根据权利要求1-8任一所述的PVD涂层衬板装置，其特征在于，所述通槽(3)内设置有用于限制拨杆(5)在所述通槽(3)内转动角度的拨杆限位件(16)，所述拨杆限位件(16)以可锁紧的方式与所述通槽(3)滑接。

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