TWI506150B - 電弧離子鍍膜裝置 - Google Patents

Description

電弧離子鍍膜裝置

本發明涉及一種電弧離子鍍膜裝置。

電弧離子鍍係物理氣相沉積技術的一種，其係將真空弧光放電用於蒸發源的一種真空離子鍍膜技術。在電弧離子鍍技術中，靶材既係陰極材料的蒸發源，又係發射電漿的離子源。由於電弧離子鍍具有離化率高，所製備的薄膜與基材的結合力好等優點而被廣泛地應用。

目前應用較多的電弧離子鍍裝置，靶材通常為圓柱狀，且通常懸掛於反應室的腔壁上。然由於靶面較小(通常直徑100mm，高度為40mm)，沉積範圍有限，難以鍍製大面積工件，在大工件上沉積薄膜時，會導致薄膜厚度和顏色不均勻。為提高鍍膜均勻性，通常會採用多個靶材交叉錯配的方式懸掛於反應室的腔壁上，但這同時會使鍍膜設備反應室的結構變得複雜，且不利於靶材的拆卸與維護。

有鑒於此，提供一種有效解決上述問題的電弧離子鍍膜裝置。

一種電弧離子鍍膜裝置，其包括一反應室及可拆卸地設置於反應室中央的多個靶材和多個分隔板；該多個分隔板為相交設置，每一分隔板包括一側面，該多個分隔板的所述側面鄰接設置；所述每一靶材位於相鄰的二分隔板所圍成的區域內。

本發明電弧離子鍍膜裝置的設計節省了反應室的配置空間，可實現在大面積的基材上鍍膜，更能克服一般電弧離子鍍膜裝置的沉積速度低和頻繁更換靶材的缺陷。

請參閱圖1及圖2，本發明較佳實施例電弧離子鍍膜裝置100包括一反應室10、設置於反應室10中央的多個靶材20及多個分隔板30，及圍繞靶材20及分隔板30設置的轉架系統40。本實施例中，靶材20和分隔板30的數量均為三個。

該三個分隔板30為相交設置，每一分隔板30包括一側面，該三個分隔板30的三個側面為鄰接設置，且使相鄰的二分隔板30相交之間形成的角度均相等。所述分隔板30可自由裝卸於反應室10內。每一靶材20設置於每相鄰的二分隔板30所圍成的區域內。

該三個靶材20均為圓柱靶，且於反應室10內可自由裝卸。反應室10的底板上分別設置有多個電源（圖未示），使之分別與相應的靶材20相連接，並通過該電源的開啟或關閉來控制靶材20的開啟或關閉。

所述轉架系統40用以裝載基材60，且包括一外轉架41及一內轉架43。該內轉架43靠近於所述靶材20設置，該外轉架41靠近於所述反應室10的腔壁設置，內轉架43位於靶材20與外轉架41之間。基材60可分別安裝於該內轉架43和外轉架41上，且基材60可隨著內轉架43和外轉架41的轉動發生公轉。基材60在隨所述轉架系統40公轉的同時可自轉。當反應室10的中心點、靶材20的圓心及內轉架43上的基材60成一直線時，內轉架43上的基材60與靶材20靶面的距離為200-400mm；當反應室10的中心點、靶材20的圓心及外轉架41上的基材60成一直線時，外轉架41上的基材60與靶材20靶面的距離為350-600mm。

鍍膜時如果同時使用外轉架41及內轉架43，此時外轉架41上的基材60位置正對內轉架43上相鄰的二基材60之間的空隙。

本發明的電弧離子鍍膜裝置100，多個靶材20被多個分隔板30所分隔，當多個靶材20為同一材質時，可拆除分隔板30，此時多個靶材20可同時使用，從而大幅提高鍍膜沉積速度；當多個靶材20為不同材質時，可安裝分隔板30，同時開啟多個靶材20的電源，可用以沉積交替多層薄膜；此外對於對膜層厚度要求不高的產品，可同時使用內轉架43加外轉架41進行鍍膜，增大基材60的裝載量，大幅提高鍍膜產品的產率。

可以理解的，靶材20的數量可根據實際鍍膜的需要增加或減少，分隔板30的數量可根據所述靶材20的設置情況相應設置。

本發明電弧離子鍍膜裝置100的設計節省了反應室10的配置空間，可實現在大面積的基材60上鍍膜，且能大幅度提高基材60的裝載量，更能克服一般電弧離子鍍膜裝置的沉積速度低和頻繁更換靶材20的缺陷。

100．．．電弧離子鍍膜裝置

10．．．反應室

20．．．靶材

30．．．分隔板

40．．．轉架系統

41．．．外轉架

43．．．內轉架

60．．．基材

圖1為本發明較佳實施例的電弧離子鍍膜裝置的剖面示意圖；

圖2為本發明較佳實施例的電弧離子鍍膜裝置的示意圖。

100．．．電弧離子鍍膜裝置

10．．．反應室

20．．．靶材

30．．．分隔板

40．．．轉架系統

41．．．外轉架

43．．．內轉架

60．．．基材

Claims (8)

1. 一種電弧離子鍍膜裝置，其包括一反應室，其改良在於：該電弧離子鍍膜裝置還包括可拆卸地設置於反應室中央的多個靶材和多個分隔板；該多個分隔板為相交設置，每一分隔板包括一側面，該多個分隔板的所述側面鄰接設置；所述每一靶材位於相鄰的二分隔板所圍成的區域內。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電弧離子鍍膜裝置，其中該多個分隔板的所述側面相交，且使相鄰的二分隔板相交之間形成的角度均相等。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電弧離子鍍膜裝置，其中所述靶材為圓柱靶。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電弧離子鍍膜裝置，其中反應室的底板上分別設置有多個靶材電源，並分別與相應的靶材相連接。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電弧離子鍍膜裝置，其中該電弧離子鍍膜裝置還包括一圍繞靶材及分隔板設置的轉架系統，該轉架系統用以裝載基材。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電弧離子鍍膜裝置，其中所述轉架系統包括一內轉架及一外轉架，該內轉架設置於靶材與外轉架之間；該外轉架設置於內轉架與反應室腔壁之間。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電弧離子鍍膜裝置，其中當反應室的中心點、靶材及內轉架上的基材成一直線時，內轉架上的基材與靶材靶面的距離為200-400mm。
8. 如申請專利範圍第6項所述之電弧離子鍍膜裝置，其中當反應室的中心點、靶材及外轉架上的基材成一直線時，外轉架上的基材與靶材靶面的距離為350-600mm。