CN219136904U - 一种磁控溅射双面镀膜系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁控溅射双面镀膜系统，双面镀膜系统包括壳本体、镀膜辊结构以及溅射磁极结构，镀膜辊结构可转动安装在壳本体内；镀膜辊结构包括正面镀膜辊和反面镀膜辊，溅射磁极结构安装在壳本体上，任一镀膜辊对应配置有至少两个溅射磁极结构，溅射磁极结构沿对应配置的镀膜辊的中心线弧形分布设置，镀膜辊结构与溅射磁极结构间隔设置，溅射磁极结构的溅射端朝向镀膜辊结构设置。本实用新型提供的磁控溅射双面镀膜系统，通过在正面镀膜辊和反面镀膜辊周边分别对应设置两个或以上的溅射磁极结构，可使镀膜系统对镀膜基材的任一单面进行连续镀膜。本实用新型灵活适配于双面镀膜的生产工艺，具有生产效率高的优点。

Description

一种磁控溅射双面镀膜系统

技术领域

本实用新型涉及真空镀膜技术领域，具体涉及一种磁控溅射双面镀膜系统。

背景技术

新能源汽车行业的快速发展已成为推动中国锂电池铜箔市场需求增长的主要动力。锂电铜箔研发的方向和目的是轻薄化、低成本，PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)铜箔是重要的研发方向之一，其是以PET作为导电薄膜，两边分别以铜膜为镀层的夹层状动力电池集流体材料，可达到电池轻量化的目的。锂电池铜箔的镀膜加工通常将PET基材输送至封闭式的镀膜腔内，以在镀膜腔内实施镀膜工艺。

现有技术中，磁控溅射过程中，靶材与反应气体受电力高能作用形成等离子体，以使等离子体沿溅射方向沉积在基材上，进行离子溅射镀膜。在双面镀膜系统中，多采用单镀膜辊、单镀膜源的方式，在连续性阶段时，其不利于生产工艺的灵活配置，存在镀膜能力不足、生产效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中存在镀膜能力不足、生产效率低的缺陷。

本实用新型提供了一种磁控溅射双面镀膜系统，包括：

壳本体；

镀膜辊结构，可转动安装在所述壳本体内；所述镀膜辊结构包括正面镀膜辊和反面镀膜辊，所述正面镀膜辊和所述反面镀膜辊间隔设置；

以及溅射磁极结构，安装在所述壳本体上，任一所述镀膜辊对应配置有至少两个溅射磁极结构，所述溅射磁极结构沿对应配置的所述镀膜辊的中心线弧形分布设置，所述镀膜辊结构与所述溅射磁极结构间隔设置，所述溅射磁极结构的溅射端朝向所述镀膜辊结构设置。

可选地，所述溅射磁极结构包括相间隔设置的阴极单元和活性阳极，所述阴极单元对称安装在所述活性阳极靠近所述镀膜辊结构的一侧。

可选地，任一所述镀膜辊对应配置有三个溅射磁极结构，所有所述溅射磁极结构对称安装在所述壳本体内。

可选地，所述阴极单元包括旋转驱动件和圆柱靶，所述旋转驱动件的安装端连接在所述壳本体上，所述圆柱靶固定连接在所述旋转驱动件的驱动端。

可选地，所述溅射磁极结构包括第一阴极单元与第二阴极单元，所述第一阴极单元与所述第二阴极单元沿所述镀膜辊结构的中心线弧形设置。

可选地，上述的磁控溅射双面镀膜系统，还包括直流电源件，所述直流电源件与所述溅射磁极结构电性连接。

可选地，上述的磁控溅射双面镀膜系统，还包括支撑座，所述支撑座安装在所述活性阳极与所述壳本体之间。

可选地，上述的磁控溅射双面镀膜系统，还包括若干隔板，安装在所述壳本体内，所述隔板与所述壳本体共同围合形成有多个镀膜腔，所述隔板与所述壳本体的延伸方向平行设置，任一镀膜腔内设置所述溅射磁极结构。

可选地，上述的磁控溅射双面镀膜系统，还包括冷却结构，所述冷却结构配置在所述隔板上，所述冷却结构包括至少一个冷却通道。

可选地，所述活性阳极上设有气路结构，所述气路结构与所述镀膜腔连通设置，所述气路结构用于导入反应气体。

本实用新型提供的技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的磁控溅射双面镀膜系统，包括壳本体、镀膜辊结构以及溅射磁极结构，镀膜辊结构可转动安装在所述壳本体内；所述镀膜辊结构包括正面镀膜辊和反面镀膜辊，所述正面镀膜辊和所述反面镀膜辊间隔设置；溅射磁极结构安装在所述壳本体上，任一所述镀膜辊对应配置有至少两个溅射磁极结构，所述溅射磁极结构沿对应配置的所述镀膜辊的中心线弧形分布设置，所述镀膜辊结构与所述溅射磁极结构间隔设置，所述溅射磁极结构的溅射端朝向所述镀膜辊结构设置。通过在正面镀膜辊和反面镀膜辊周边分别对应设置两个或以上的溅射磁极结构，将溅射磁极结构沿对应配置的所述镀膜辊的中心线弧形分布设置，以促进镀膜连续的过渡，可使镀膜系统对镀膜基材的任一单面进行连续镀膜，灵活适配于双面镀膜的生产工艺，提高生产效率。

2.本实用新型提供的磁控溅射双面镀膜系统，还包括若干隔板，隔板安装在所述壳本体内，所述隔板与所述壳本体共同围合形成有多个镀膜腔，所述隔板与所述壳本体的延伸方向平行设置，任一镀膜腔内设置所述溅射磁极结构。通过隔板与壳本体围合形成镀膜腔，使反应气体与靶材在镀膜腔内进行溅射反应，通过隔板隔离设置的多个溅射磁极结构，可形成独立的镀膜腔，以避免不同镀膜腔间的溅射干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的实施例中提供的磁控溅射双面镀膜系统的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例中提供的磁控溅射双面镀膜系统局部的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例中提供的磁控溅射双面镀膜系统中溅射磁极结构的结构示意图；

图4为本实用新型的实施例中提供的磁控溅射双面镀膜系统中第一阴极单元的结构示意图；

附图标记说明：

1-壳本体；

2-正面镀膜辊；3-反面镀膜辊；

41-第一阴极单元；411-旋转驱动件；412-圆柱靶；42-第二阴极单元；43-活性阳极；431-气体出口；44-支撑座；

5-隔板；6-安装架；

7-冷却结构；8-气路结构；9-导辊结构。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，而不是指示或暗示所指的磁控溅射双面镀膜系统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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

本实施例提供了一种磁控溅射双面镀膜系统，如图1与图2所示，包括壳本体1、镀膜辊结构以及溅射磁极结构，镀膜辊结构可转动安装在壳本体1内；溅射磁极结构安装在壳本体1上，镀膜辊结构与溅射磁极结构间隔设置，溅射磁极结构的溅射端朝向镀膜辊结构设置。

如图1和图2所示，镀膜辊结构包括正面镀膜辊2和反面镀膜辊3，正面镀膜辊2和反面镀膜辊3间隔设置，任一镀膜辊对应配置有溅射磁极结构，溅射磁极结构沿对应配置的镀膜辊的中心线弧形分布设置。正面镀膜辊2用于与镀膜基材反面接触，使镀膜基材的正面朝向相应设置的溅射磁极结构，正面镀膜辊2用于与镀膜基材正面接触，使镀膜基材的反面朝向相应设置的溅射磁极结构，以对镀膜基材进行双面镀膜。

本实用新型提供的磁控溅射双面镀膜系统，如图2所示，溅射磁极结构包括阴极单元和活性阳极43，阴极单元对称安装在活性阳极43远离镀膜辊结构的一侧。如图4所示，阴极单元包括旋转驱动件411和圆柱靶412，旋转驱动件411的安装端连接在壳本体1上，圆柱靶412固定连接在旋转驱动件411的驱动端。旋转驱动件411用于驱动圆柱靶412转动，圆柱靶412作为靶材料。溅射磁极机构设置有支撑座44，支撑座44安装在活性阳极43与壳本体1之间，支撑座44用于支撑承载活性阳极43。

本实用新型提供的磁控溅射双面镀膜系统，通过在正面镀膜辊2和反面镀膜辊3周边分别对应设置两个或以上的溅射磁极结构，将溅射磁极结构沿对应配置的所述镀膜辊的中心线弧形分布设置，以促进镀膜连续的过渡，可使镀膜系统对镀膜基材的任一单面进行连续镀膜，灵活适配于双面镀膜的生产工艺，提高生产效率。

在本实施例中，任一镀膜辊对应配置有三个溅射磁极结构，壳本体1为圆筒体，所有溅射磁极结构对称安装在壳本体1内。需要说明的是，壳本体1内设有导辊结构9，通过导辊结构9进行传递配合输送镀膜基材至镀膜位置以及卷绕位置。

对应配置在沿正面镀膜辊或反面镀膜辊的中心线弧形分布设置的溅射磁极结构中，相邻的溅射磁极结构中的阴极单元的圆柱靶412可配置为相同的靶材料，在镀膜辊结构驱动作用镀膜基材运动时，可对镀膜基材任一单面进行连续性镀膜过程，使镀膜基材表面使覆盖同一膜层；在其他实施方式中，相邻的溅射磁极结构中的阴极单元的圆柱靶412可配置为不同的靶材料，在镀膜辊结构驱动作用镀膜基材运动时，可对镀膜基材任一单面进行连续性镀膜过程，使镀膜基材表面使覆盖不同膜层。

在本实施例中，如图2与图3所示，溅射磁极结构包括第一阴极单元41与第二阴极单元42，第一阴极单元41与第二阴极单元42沿镀膜辊结构的中心线弧形设置。其中，第一阴极单元41与第二阴极单元42分设在活性阳极43两侧。两个阴极单元呈弧形分布对应配置在正面镀膜辊或反面镀膜辊周边，其可促进镀膜时等离子分布的均匀性，有利于提高镀膜质量。需要说明的是，阴极单元与活性阳极43上需配置用于冷却的换热结构，以排出溅射反应阶段产生的大量热量，促进溅射磁极结构工作稳定。

在本实施例中，如图3所示，活性阳极43上设有气路结构8，气路结构8与镀膜腔连通设置，气路结构8用于导入反应气体。气路结构8与外设反应气体的气源连接，该反应气体为氩气，其在壳本体1抽气为真空状态时，再通过气路结构8导入镀膜腔，以形成良好的工作气体氛围，可使镀膜腔内充盈高纯氩气，以配合磁控溅射反应形成足量的等离子体。在本实施例中，活性阳极43上设有与气路结构8相连通的气体出口431，通过气体出口431导出反应气体，可使反应气体快速分布在任一镀膜腔内阴极单元的周边。

本实用新型提供的磁控溅射双面镀膜系统，还包括直流电源件，直流电源件与溅射磁极结构电性连接。电源件采用直流脉冲电源可以使镀膜过程更稳定，直流脉冲电源具有良好的灭弧能力，可促进降低镀膜过程中放电打火拉弧的风险，减少镀膜基材上结瘤的形成。需要说明的是，溅射磁极结构的溅射角为43°，其磁场强度配置为500Gs，其第一阴极的磁场最大点与第二阴极磁场的最大点连线的长度170mm。

如图1与图2所示，壳本体1内设有隔板5，隔板5与壳本体1共同围合形成有多个镀膜腔，隔板5与壳本体1的延伸方向平行设置。隔板5与壳本体1配置为可拆卸连接，通过隔板5相互屏蔽隔离磁控溅射结构，最大幅度降低各磁控溅射结构间的相互干涉和污染。在本实施例中，隔板5设置有八个，壳本体1与隔板5围合形成有六个镀膜腔以及两个卷绕腔，用于进行正面镀膜和反面镀膜的镀膜腔分别配置有三个，两个卷绕腔分别用于放卷与收卷镀膜基材。

在本实施例中，壳本体1内设有两个安装架6，两个安装架6对称设置在壳本体1内，两个安装架6分别用于装配正面镀膜辊2和反面镀膜辊3。其中，一个安装架6的一端和正面镀膜辊2连接，其另一端与用于形成正面镀膜腔的隔板5相可拆卸连接；另一安装架6的一端和正面镀膜辊2连接，其另一端与用于形成反面镀膜腔的隔板5相可拆卸连接。

本实用新型提供的磁控溅射双面镀膜系统，如图2所示，隔板5上配置有冷却结构7，冷却结构7包括冷却通道，冷却通道用于流通冷却介质，冷却通道与外设冷却机构连接，通过冷却通道内冷却介质的换热作用将镀膜腔内的热量导出，以促进保证镀膜系统中溅射磁极结构可靠的工作温度。

本实用新型提供的磁控溅射双面镀膜系统，其使用方法如下：

首先，通过外设设备将壳本体1内腔气体排空，并将镀膜腔内抽为真空；接着，通过气路结构8将外设气源的反应气体导入镀膜腔；其后，通过正面镀膜辊2、反面镀膜辊3以及外设导辊结构9配合将镀膜基材运输至预设的镀膜腔；然后导通直流电源件与活性阳极43、阴极单元，通过溅射反应使圆柱靶412上的靶材料在高能电力作用下产生等离子体，进行磁控溅射镀膜；镀膜基材随输送作用依次经过不同镀膜腔的镀膜位置，以进行相应的镀膜工序；最后，通过外设的导辊收集完成镀膜的镀膜基材。至此，完成系统的镀膜过程。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种磁控溅射双面镀膜系统，其特征在于，包括：

壳本体(1)；

镀膜辊结构，可转动安装在所述壳本体(1)内；所述镀膜辊结构包括正面镀膜辊(2)和反面镀膜辊(3)，所述正面镀膜辊(2)和所述反面镀膜辊(3)间隔设置；

以及溅射磁极结构，安装在所述壳本体(1)上，任一所述镀膜辊对应配置有至少两个溅射磁极结构，所述溅射磁极结构沿对应配置的所述镀膜辊的中心线弧形分布设置，所述镀膜辊结构与所述溅射磁极结构间隔设置，所述溅射磁极结构的溅射端朝向所述镀膜辊结构设置。

2.根据权利要求1所述的磁控溅射双面镀膜系统，其特征在于，所述溅射磁极结构包括相间隔设置的阴极单元和活性阳极(43)，所述阴极单元对称安装在所述活性阳极(43)靠近所述镀膜辊结构的一侧。

3.根据权利要求2所述的磁控溅射双面镀膜系统，其特征在于，任一所述镀膜辊对应配置有三个溅射磁极结构，所有所述溅射磁极结构对称安装在所述壳本体(1)内。

4.根据权利要求2所述的磁控溅射双面镀膜系统，其特征在于，所述阴极单元包括旋转驱动件(411)和圆柱靶(412)，所述旋转驱动件(411)的安装端连接在所述壳本体(1)上，所述圆柱靶(412)固定连接在所述旋转驱动件(411)的驱动端。

5.根据权利要求2所述的磁控溅射双面镀膜系统，其特征在于，所述溅射磁极结构包括第一阴极单元(41)与第二阴极单元(42)，所述第一阴极单元(41)与所述第二阴极单元(42)沿所述镀膜辊结构的中心线弧形设置。

6.根据权利要求1-5任一项所述的磁控溅射双面镀膜系统，其特征在于，还包括直流电源件，所述直流电源件与所述溅射磁极结构电性连接。

7.根据权利要求2-5任一项所述的磁控溅射双面镀膜系统，其特征在于，还包括支撑座(44)，所述支撑座(44)安装在所述活性阳极(43)与所述壳本体(1)之间。

8.根据权利要求2-5任一项所述的磁控溅射双面镀膜系统，其特征在于，还包括若干隔板(5)，安装在所述壳本体(1)内，所述隔板(5)与所述壳本体(1)共同围合形成有多个镀膜腔，所述隔板(5)与所述壳本体(1)的延伸方向平行设置，任一镀膜腔内设置所述溅射磁极结构。

9.根据权利要求8所述的磁控溅射双面镀膜系统，其特征在于，还包括冷却结构(7)，所述冷却结构(7)安装在所述隔板(5)上，所述冷却结构(7)包括至少一个冷却通道。

10.根据权利要求8所述的磁控溅射双面镀膜系统，其特征在于，所述活性阳极(43)上设有气路结构(8)，所述气路结构(8)与所述镀膜腔连通设置，所述气路结构(8)用于导入反应气体。

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