CN2433262Y - 多靶磁控溅射卷绕镀膜机 - Google Patents
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Abstract
多靶磁控溅射卷绕镀膜机由卷绕室、镀膜室以及辅助装置构成。在镀膜室中围绕冷却辊设置有至少两对孪生中频磁控溅射靶和三个直流磁控溅射靶。相邻两个靶之间设有隔离槽,开设了抽气孔的隔离槽与抽气装置相通,隔离槽与冷却辊之间的距离不大于10mm,隔离槽上配有布气管和冷却水管。本实用新型实现了在柔性材料上的多层介质—金属(合金)—介质膜的连续镀。该机还可采用两套实时监控系统,以实现正、反两个方向的连续卷绕镀。
Description
本实用新型涉及一种采用溅射法在柔性基材上进行连续镀覆的专用设备，进一步是指一种多靶磁控溅射卷绕镀膜机。
低辐射膜系是一种应用广泛的膜系。通常，它是以玻璃为基材进行镀膜，其镀膜设备的主体是水平设置的相互独立的靶室。每一靶室完成一膜层的镀膜。显然，用此设备进行镀膜，其生产是不能连续的，生产效率不高。并且镀膜的尺寸受到靶室尺寸大小的限制。另一方面，现有技术中有进行柔性卷绕镀膜的设备，如日本真空株式会社生产的柔性卷绕镀膜机，该设备主要包括卷绕室、镀膜室和辅助装置。卷绕室由收卷辊、放卷辊等组成，完成柔性基材的收放过程；镀膜室主要由蒸发源和供气管组成，完成镀膜工艺；辅助装置包括抽气装置，冷却装置、传动装置等。但是这种设备只能够镀一层膜。
专利号为ZL98231060.9的《柔性卷绕镀膜机》，提供了一种能在柔性基材上实现低辐射膜连续镀的设备，但它还存在如下一些问题。最主要的，是该设备设置的五个直流磁控溅射靶，由于技术上的原因，不能长期稳定高效地进行反应溅射介质膜；其次，是隔离槽设计采用中间套管抽气，形成了抽气瓶颈，影响抽气速率，同时抽气孔的设计未考虑到抽气端与远离抽气端的抽力差别，这样对均匀抽气和均匀布气都不利；此外，由于磁控溅射靶长期工作加热隔离槽，致使隔离槽热量积累后急剧升温，辐射热导致基膜变形，因此隔离槽设置冷却水管还是有必要的；还有，该设备的监控及传动机构都是按单向镀膜设置的，因此它只能进行单向镀膜，生产效率受到很大影响。
本实用新型的目的，乃是提供一种能在柔性卷材上实现多层介质一金属(合金)一介质膜镀覆的多靶磁控溅射卷绕镀膜机，并且使得其磁控溅射靶能长期稳定高效地进行反应溅射介质膜。
本实用新型的解决方案如下。它仍然包括有卷绕室和镀膜室以及辅助装置，在镀膜室中围绕冷却辊设置多个磁控溅射靶，每两个磁控溅射靶之间设置有隔离槽，该隔离槽与抽气装置联通，在隔离槽上设有抽气孔与靶室相通，隔离槽与冷却辊之间的距离不大于10mm，每一磁控溅射靶配有设置在隔离槽上的工艺气体布气管，而本实用新型在结构上的特征之处是，设置在镀膜室中的多个磁控溅射靶，其中至少有两对孪生中频磁控溅射靶和至少三个直流磁控溅射靶。
具有上述结构的本实用新型，由于采用了至少两对孪生中频磁控溅射靶，所以通过使用中频电源溅射，就可在柔性介质上形成介质膜；而采用至少三个直流磁控溅射靶，则是为了形成过渡层和银-金膜。这样结合在一起，就能做到在柔性卷材上长期稳定高效地溅射介质膜，实现多层介质一金属(合金)一介质膜的连续镀覆。
下面结合附图和实施例对本实用新型作出进一步详细说明。
图1为本实用新型一种具体实施例的结构示意图；
图2为本实用新型采用的一对孪生中频磁控溅射靶的剖视结构图；
图3为本实用新型的隔离槽的剖视结构图；
图4为图3的A-A剖视图；
图5为图3的B向视图。
参见图1至图5。本实用新型包括有卷绕室2和镀膜室22以及抽气装置、冷却装置、传动装置等辅助装置，卷绕室2与镀膜室22之间用中隔板9隔开。卷绕室2中设置有收放卷辊1和收放卷辊3，收放卷辊1配置有一组导向辊19、张力辊18和压辊17，收放卷辊3配置有一组导向辊6、张力辊7和压辊8，张力辊18和张力辊7上分别设有张力检测器20和23。卷绕室2的外壳上开有观察窗5。镀膜室22中设置有冷却辊16，围绕冷却辊16设置有两对孪生中频磁控溅射靶10和三个直流磁控溅射靶11。相邻的两磁控溅射靶10与11或11与11之间设置有隔离槽14，每个隔离槽14均与抽气装置联通，在各隔离槽14上均开设有抽气孔24分别与靶室12相连通，隔离槽14与冷却辊16之间的距离不大于10mm。每个磁控溅射靶10和11上均配置有设在隔离槽14上的独立的工艺气体布气管13
在镀膜工作过程中，张力辊7和18对膜施加张力，并通过张力检测器20和23进行闭环恒张力控制；压辊8和17使膜层尽可能包覆在冷却辊16上；导向辊6和19可以导引膜的走向；冷却辊16是膜在镀制过程中的载体，同时也使膜冷却，不致过热变形；两对孪生中频磁控溅射靶10呈左、右对称布置，主要完成介质膜的镀覆；单独的直流磁控溅射靶11共有三个，完成银一金合金和过渡层的镀膜。
参见图2.本实用新型的两对孪生中频磁控溅射靶10可采用公知的结构，101和102分别为单个磁控阴极和靶，两个单靶紧密排列，以减少等离子路径；103是中频电源(40KHZ)，孪生靶10共用一个中频电源103，工作时靶101和102互为阴阳极，即每个靶在不同的半周波工作，完成阴极磁控溅射过程。
参见图3至图5。本实用新型的隔离槽14由开设了抽气孔24的隧道管141和端部的法兰142连接构成，其作用是隔离各靶之间的气氛以及均匀抽气和均匀布气，各靶室12的气体主要通过抽气孔24从隧道管141抽走。该隔离槽14结构的进一步改进，是将排成一排的抽气孔24的孔面积从抽气端起依次呈几何级数地逐渐增大，这样更有利于均匀抽气和均匀布气；同时还在每个隔离槽14上设置冷却水管15，以便将隔离槽14上的热量带走。
参见图1。考虑到由于高性能低辐射膜有时多达7-9层，因此这时即使用两对孪生靶和三个单靶也不能一次连续完成。为此本实用新型还在对镀层的监控方面作了进一步改进，以实现在柔性基材上进行7-9层低辐射膜的连续镀覆。它采取在卷绕室2中靠近收放卷辊1和收放卷辊3的一侧设置通过测量膜层透光率来分别监控正向镀过程和反向镀过程的两套实时监控探头4和21，并将与此相适应配置的传动装置采用正、反向收放传动。这样，便可使得收放卷辊1和3既可正向转动，又可反向转动，即既能做收卷辊，又能做放卷辊，从而实现正、反两个方向的连续镀膜。例如正向镀5层，反向再镀4层；或者正向镀4层，反向再镀3层。这样，一次抽真空过程就可完成7～9层的全部镀膜过程。
Claims (3)
1、一种多靶磁控溅射卷绕镀膜机，包括有卷绕室和镀膜室以及辅助装置，在镀膜室中围绕冷却辊设置多个磁控溅射靶，每两个磁控溅射靶之间设置有隔离槽，该隔离槽与抽气装置联通，在隔离槽上设有抽气孔与靶室相通，隔离槽与冷却辊之间的距离不大于10mm，每一磁控溅射靶配有设置在隔离槽上的工艺气体布气管，其特征在于，设置在镀膜室中的多个磁控溅射靶，其中至少有两对孪生中频磁控溅射靶和至少三个直流磁控溅射靶。
2、根据权利要求1所述的多靶磁控溅射卷绕镀膜机，其特征在于，将隔离槽上排成一排的抽气孔的孔面积从抽气端起依次呈几何级数地逐渐增大，同时还在每个隔离槽上设置冷却水管。
3、根据权利要求1、2所述的多靶磁控溅射卷绕镀膜机，其特征在于，在卷绕室中设置通过测量膜层透光率来分别监控正向镀过程和反向镀过程的两套实时监控探头，并将与此相适应配置的传动装置采用正、反向收放传动。
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