TWI447244B - 鍍膜裝置 - Google Patents

Description

鍍膜裝置

本發明涉及一種鍍膜裝置，尤其涉及一種具有即時監控功能之鍍膜裝置。

當前，許多工業產品表面都鍍有功能薄膜以改善產品表面之各種性能。例如於光學鏡片之表面鍍上一抗反射膜，以降低鏡片表面之反射率，降低入射光通過鏡片之能量損耗。又如於某些濾光元件表面鍍上一濾光膜，可濾掉某一預定波段之光，製成各種各樣之濾光片。一般地，鍍膜方法主要包括離子鍍膜法、射頻磁控濺鍍、真空蒸發法與化學氣相沈積法等。Ichiki,M.等人於2003年5月發表於2003 Symposium on Design,Test,Integration and Packaging of MEMS/MOEMS之論文Thin film formation-a fabrication on non-planar surface by spray coating method仲介紹了藉由噴塗於非平面形成薄膜之方法。

蒸鍍係一種物理氣相沈積技術，具體地，其藉由離子束或電子束對蒸鍍材料進行加熱，使蒸鍍材料變成氣態或離子態，而沈積於待鍍工件表面以形成一蒸鍍材料膜層。

對工件進行鍍膜時，通常將待鍍膜工件固定於鍍膜傘架上，蒸鍍靶材設置於鍍膜傘架下方，靶材蒸發後，擴散到鍍膜工件之表面 。於蒸鍍過程中，有許多原因造成雜質粒子會沈積於工件表面與鍍膜層中，例如鍍膜腔體或鍍膜傘架上之粉塵蒸鍍過程中擴散至鍍膜內，又如靶材上有雜質或靶材被氧化時，靶材會散發出雜質粒子，再如鍍膜操作過程中，如工件之擺放時均會引入雜質粒子到鍍膜裝置中，最終會沈積於工件表面。隨著對光學元件鍍膜潔淨度要求之日益提高，於元件有效光學孔徑內係幾乎不能有任何其他雜質粒子沈積之，雜質粒子之存在導致產品之不良。

有鑑於此，提供一種能夠即時監控工件表面與鍍膜中粒子之鍍膜裝置實屬必要。

本發明提供一種鍍膜裝置，其包括殼體及安裝於殼體內之工件承載架、蒸鍍源、電子槍、修正板，該工件承載架設置有複數容置通孔，用於承載待鍍膜工件，該蒸鍍源與該工件承載架相對而設，該修正板具有相對之第一面與第二面，該第一面與對應之蒸鍍源相對設置，該第二面與工件承載架相對，該鍍膜裝置進一步包括光源與檢測裝置，該光源設置於修正板之第二面，該檢測裝置與光源相對設置，使得該光源發出之光線通過容置通孔內之工件而到達檢測裝置。

相較於先前技術，該鍍膜裝置包括監測裝置，藉由監測裝置即時檢測鍍膜工件表面與鍍膜層中是否有雜質粒子，根據監測之情況控制鍍膜製程是否繼續進行，從而提高鍍膜之潔淨度，避免了鍍膜工件因存在雜質粒子而產生之不良。

10‧‧‧殼體

11、21‧‧‧工件承載架

12‧‧‧蒸鍍源

13‧‧‧電子槍

14‧‧‧修正板

15‧‧‧光源

16‧‧‧檢測裝置

17‧‧‧離子源

22a‧‧‧第一蒸鍍源

22b‧‧‧第二蒸鍍源

23a‧‧‧第一電子槍

23b‧‧‧第二電子槍

24a‧‧‧第一修正板

24b‧‧‧第二修正板

25a‧‧‧第一光源

25b‧‧‧第二光源

26a‧‧‧第一檢測器

26b‧‧‧第二檢測器

100、200‧‧‧鍍膜裝置

101‧‧‧頂板

102‧‧‧底板

103‧‧‧側板

104‧‧‧腔體

111、211‧‧‧容置通孔

112‧‧‧旋轉軸

113‧‧‧傘狀架體

141‧‧‧第一面

142、242a、242b‧‧‧第二面

143‧‧‧支撐部

144‧‧‧旋轉結構

161‧‧‧支架

圖1係本技術方案第一實施例提供之鍍膜裝置之示意圖。

圖2係圖1沿II-II方向之示意圖。

圖3係本技術方案第二實施例提供之鍍膜裝置之示意圖。

下面將結合附圖，對本技術方案作進一步之詳細說明。

請參閱圖1及圖2，第一實施例提供一種鍍膜裝置100，其包括殼體10、以及安裝於該殼體10內之工件承載架11、蒸鍍源12、電子槍13、修正板14、光源15、檢測裝置16及離子源17。

該鍍膜殼體10具有相對之頂板101、底板102以及位於頂板101與底板10之間之側板103。頂板101、底板102及側板103圍成一腔體104。一般而言，腔體104與一真空系統相連以保證腔體104內之真空度。以便進行真空鍍膜製程。

工件承載架11安裝於該頂板101。工件承載架11包括傘狀架體113與旋轉軸112，傘狀架體113設置有複數容置通孔111，用於容置待鍍膜工件。該複數容置通孔111大小相同，本實施例中，容置通孔111於傘狀架體113上等角度間距設置。該旋轉軸112穿過殼體10並與外部驅動裝置相連(圖未示)，該外部驅動裝置可帶動旋轉軸112高速旋轉，從而帶動傘狀架體113高速旋轉。

電子槍12、蒸鍍源13、離子源17安裝於底板102上，與工件承載架11相對。離子源17用於對工件承載架10上之工件噴射離子束，於鍍膜過程中，提供額外之撞擊作用，促進鍍膜之結晶，改善鍍膜之微觀組織與緻密性。

該修正板14為一平板，其設置於位於蒸鍍源12與工件承載架10之間之殼體10側板103上，修正版14具有相對之第一面141與第二面142，該第一面141與蒸鍍源12相對，該第二面142與工件承載架11相對。本實施例中，修正板14藉由支撐部143連接於殼體10之側板103，支撐部144固定於鍍膜殼體10之側板103，優選地，修正板14藉由旋轉結構144連接於支撐部143，使得修正板14可繞支撐部143旋轉以遮擋之工件承載架11凹面112不同部分，該旋轉結構144可為鉸鏈結構。藉由設置修正板14，可調整待鍍膜產品之鍍膜厚度以及鍍膜區域。

該光源15設置於修正板之第二面142上，檢測裝置16藉由支架161安裝於側板103。檢測器16與光源15相對。光源15設置於第二面142上之位置可調整，使得光源發出之光線可通過容置通孔111內之工件而到達檢測裝置16。檢測裝置16與外部處理設備相連(圖未示)，便可即時監控工件上是否有雜質粒子存在，當有雜質粒子存在時，可藉由控制裝置暫停鍍膜製程，減少不良品之產生。

該光源可為發光二極體(LED)或其他光源。該檢測裝置16可選用電荷耦合器件(CCD)感測器或互補金屬氧化物半導體(CMOS)感測器。本實施例中，為獲得較高靈敏度與解析度，採用CCD感測器。

參閱圖3，本發明第二實施例提供一種鍍膜裝置200，其結構與鍍膜裝置100之結構基本相同，不同之處在於，其具有第一蒸鍍源22a、第二蒸鍍源22b、第一電子槍23a、第二電子槍23b、第一修正板24a、第二修正板24b、第一光源25a、第二光源25b、第一檢 測器26a及第二檢測器26b。該第一電子槍23a對應第一蒸鍍源22a，第一修正板24a與第一蒸鍍源22a相對設置，第一光源25a設置於第一修正板24a之第二面242a，第一檢測器26a用於檢測第一光源25a經過鍍膜承載架21容置通孔211中工件之光線。該第二電子槍23b對應第二蒸鍍源22b，第二修正板24b與第二蒸鍍源25b相對設置，第二光源25b設置於第二修正板24b之第二面242b，第二檢測器26b用於檢測第二光源經過鍍膜承載架21容置通孔211中工件之光線。

鍍膜裝置200進行鍍不同材料之膜層。第一蒸鍍源22a與第二蒸鍍源22b為不同之蒸鍍材料。當應用第一電子23a激發第一蒸鍍源22a時，第二電子槍23b不激發第二蒸鍍源22b，第一修正板24a處於遮蔽狀態，即第一修正板24a遮住工件承載架21之部分面積，而第二修正板24b處於未遮蔽狀態。此時，第一光源25a與第一檢測器26a檢測工件承載架容置通孔內工件表面及鍍膜層內之雜質粒子。當應用第二電子槍23b激發第二蒸鍍源22b時，第一電子槍23a不激發第一蒸鍍源22a，第二修正板24b處於遮蔽狀態，即第二修正板24b遮住工件承載架21之部分面積，而第一修正板24a處於未遮蔽狀態。此時，第二光源25b與第二檢測器26b檢測工件承載架容置通孔內工件表面及鍍膜層內之雜質粒子，根據監測之情況，控制鍍膜製程之進行。如此交替，可實現多層不同膜之鍍膜操作。

應用以上實施例之鍍膜裝置，可即時之監控鍍膜裝置之操作，藉由檢測器檢測鍍膜製程中之雜質粒子情況，從而控制鍍膜是否繼 續進行，從而可明顯提高鍍膜潔淨度，提高鍍膜之品質。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

10‧‧‧殼體

11‧‧‧工件承載架

12‧‧‧蒸鍍源

13‧‧‧電子槍

14‧‧‧修正板

15‧‧‧光源

16‧‧‧檢測裝置

17‧‧‧離子源

100‧‧‧鍍膜裝置

101‧‧‧頂板

102‧‧‧底板

103‧‧‧側板

104‧‧‧腔體

111‧‧‧容置通孔

112‧‧‧旋轉軸

113‧‧‧傘狀架體

141‧‧‧第一面

142‧‧‧第二面

143‧‧‧支撐部

144‧‧‧旋轉結構

161‧‧‧支架

Claims (9)

1. 一種鍍膜裝置，其包括殼體及安裝於殼體內之工件承載架、蒸鍍源、電子槍、修正板，該工件承載架設置有複數容置通孔，用於承載待鍍膜工件，該蒸鍍源與該工件承載架相對而設，該修正板具有相對之第一面與第二面，該第一面與對應之蒸鍍源相對設置，該第二面與工件承載架相對，其改進在於，該鍍膜裝置進一步包括光源與檢測裝置，該光源滑動設置於修正板之第二面，該檢測裝置安裝於殼體之側板，該檢測裝置與光源相對設置，使得該光源發出之光線通過容置通孔內之工件而到達檢測裝置，以對工件表面是否有雜質粒子進行檢測。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鍍膜裝置，其中，該蒸鍍源之個數與修正板之個數相等。
3. 如申請專利範圍第1項所述之鍍膜裝置，其中，該檢測器為電荷耦合器件感測器或互補金屬氧化物半導體感測器。
4. 如申請專利範圍第1項所述之鍍膜裝置，其中，該光源為發光二極體。
5. 如申請專利範圍第1項所述之鍍膜裝置，其中，該修正板藉由支撐部連接於殼體。
6. 如申請專利範圍第5項所述之鍍膜裝置，其中，該修正板藉由旋轉結構連接於支撐部，使得修正板遮擋之工件承載架之面積可調節。
7. 如申請專利範圍第1項所述之鍍膜裝置，其中，其進一步包括離 子源，鍍膜過程中，用於向工件噴發離子束。
8. 如申請專利範圍第1項所述之鍍膜裝置，其中，該工件承載架包括一傘狀架體及旋轉軸，該旋轉軸與外部驅動裝置相連，用以於該外部驅動裝置之驅動下，帶動傘狀架體旋轉。
9. 如申請專利範圍第8項所述之鍍膜裝置，其中，該容置通孔於傘狀架體上等角度間距設置。