TWM499418U - 連續型同步鍍膜設備 - Google Patents

Description

連續型同步鍍膜設備

本新型是有關於一種鍍膜設備，特別是指一種連續型(in-line)同步鍍膜設備。

目前真空濺鍍(sputtering)技術的應用日漸廣泛，舉凡在可攜式3C電子產品外殼上鍍覆防電磁波干擾(EMI)鍍膜的3C產業，甚或是在透明鏡片上鍍覆有光學鍍膜(optical film)的光學鏡片產業，無不使用到真空濺鍍設備。在各種真空濺鍍設備中又以連續型多腔體(multi-chambers)的鍍膜設備因為具備有速度快、產量高、鍍覆品質優良，以及能大幅地降低生產成本等優點，因而廣泛地應用於大量鍍膜的製程中。

參閱圖1，中華民國第M258101核准公告號新型專利案(以下稱前案)公開一種傳統的連續型鍍膜設備9，包含一個真空腔體91、一個能在該真空腔體91內沿一方向Y移動且載放有一待鍍物(圖未示)的載具92、多數設置在該真空腔體91內的傳輸機構93、一前升降單元94、一後升降單元95，及一個設置在該真空腔體91下的迴傳模組96。

該真空腔體91沿該方向Y依序包括一個進料區間911、一個設置有多數陰極濺鍍靶的鍍膜區間912，及一個出料區間913。該前升降單元94與該後升降單元95是分別鄰設於該真空腔體91的進料區間911與出料區間913。

該載放有該待鍍物的載具92是先透過該前升降單元94導入至該真空腔體91的該進料區間911，以透過設置於該真空腔體91內的該等傳輸機構93傳送進入該鍍膜區間912經由該等陰極濺鍍靶進行多道鍍膜程序並製得一鍍覆有一多層膜的完成品後，被傳送進入該出料區間913以透過該出料區間913內的傳輸機構93導出該出料區間913並位於該後升降單元95上。最後，透過人工或機械手臂拿取該完成品後，以經由該後升降單元95使淨空後的該載具92向下位移並導入該迴傳模組96，且透過該迴傳模組96重新回到該前升降單元94上，再放置另一個待鍍物以形成一個循環。如此，不斷重複上述的各道鍍膜程序，以依序生產出完成品

然而，由於該傳統的連續型鍍膜設備9內所配置之載具92的數量僅有一個，該載放有該待鍍物的載具92必需完成各道鍍膜程序後，才能在淨空後的載具92上載放另一個待鍍物以重新進行各道鍍膜程序。因此，當該載具92在該鍍膜區間912內的其中一陰極濺鍍靶進行其中一道鍍膜程序時，將造成其他陰極濺鍍靶閒置，無法有效地提高產能並縮減量產的工時。

經上述說明可知，改良連續型鍍膜設備的結 構，以解決陰極濺鍍靶閒置的問題並藉此提高產能使量產的工時得以縮減，是此技術領域的相關技術人員所待突破的難題。

因此，本新型之目的，即在提供一種連續型同步鍍膜設備。

於是，本新型之連續型同步鍍膜設備，包含：一個真空腔體、n個陰極濺鍍靶組合、多數個載具，及一個傳輸機構。該真空腔體包括(n+1)個緩衝區間及n個鍍膜區間，該等緩衝區間與該等鍍膜區間是沿一排列方向依序輪流設置，n≧2且是正整數。該等陰極濺鍍靶組合分別對應設置在該n個鍍膜區間，且每一陰極濺鍍靶組合具有至少一種靶材。該等載具分別載放一個待鍍物且分別能被控制地於該多數鍍膜區間和該多數緩衝區間移動，其中，每一載具於各鍍膜區間中執行一鍍膜程序時，能於各鍍膜區間與各鍍膜區間前後的緩衝區間三者間移動。該傳輸機構設置於該真空腔體，且於該等緩衝區間、該等鍍膜區間連續地設置，用以傳輸該等載具進行各鍍膜程序。

本新型之功效在於，藉由該真空腔體內之該等緩衝區間與該等鍍膜區間的結構改良並配合該等載具的配置，令各載具可同時於各鍍膜區間內執行各鍍膜程序以妥善地利用每一個鍍膜區間，避免了習知因鍍膜區間內之陰極濺鍍靶閒置而無法有效地提高產能並縮減量產工時的問題。

1‧‧‧真空腔體

11‧‧‧緩衝區間

12‧‧‧鍍膜區間

2‧‧‧陰極濺鍍靶組合

21‧‧‧靶材

3‧‧‧載具

4‧‧‧傳輸機構

41‧‧‧輸送組件

411‧‧‧滾輪

42‧‧‧馬達

43‧‧‧防鍍板

44‧‧‧感應單元

441‧‧‧前感應器

442‧‧‧後感應器

5‧‧‧入口閥門

6‧‧‧出口閥門

7‧‧‧自動回流單元

71‧‧‧載出腔

711‧‧‧抽氣幫浦

712‧‧‧輸送組件

713‧‧‧馬達

72‧‧‧載入腔

721‧‧‧抽氣幫浦

722‧‧‧輸送組件

723‧‧‧馬達

73‧‧‧回送機構

731‧‧‧沉降段

7311‧‧‧輸送組件

7312‧‧‧馬達

732‧‧‧攀升段

7321‧‧‧輸送組件

7322‧‧‧馬達

733‧‧‧中繼段

7331‧‧‧輸送組件

7332‧‧‧馬達

8‧‧‧抽真空單元

X‧‧‧排列方向

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一側視示意圖，說明中華民國第M258101核准公告號新型專利案所公開的傳統的連續型鍍膜設備；圖2是一上視圖，說明本新型連續型同步鍍膜設備的一實施例；圖3是沿圖2之直線III-III所取得的一剖視示意圖，說明本新型該實施例之多數載具於該實施例內的配置關係與移動情形；圖4是取自圖3的一局部放大圖，說明本新型該實施例之一鍍膜區間、部分傳輸機構及部分回送機構的細部結構；圖5是一立體圖，說明本新型該實施例之鍍膜區間的細部結構。

參閱圖2、圖3與圖4，本新型之連續型同步鍍膜設備的一實施例，包含：一個真空腔體1、n個陰極濺鍍靶組合2、多數個載具3、一個傳輸機構4、一個入口閥門5、一個出口閥門6、一個自動回流單元7，及至少一個連接於該真空腔體1的抽真空單元8。

該真空腔體1包括(n+1)個緩衝區間11及n個鍍膜區間12，n≧2且是正整數。該等緩衝區間11與該等鍍膜區間12是沿一排列方向X依序輪流設置。該等陰極濺鍍 靶組合2分別對應設置在該n個鍍膜區間12，且每一陰極濺鍍靶組合2具有至少一種靶材21。此處須說明的是，該等靶材21可以是由相同材料或由不同材料所構成。在本新型該實施例中，各陰極濺鍍靶組合2之靶材21的數量為三個。該等載具3分別載放一個待鍍物(圖未示)且分別能被控制地於該多數鍍膜區間12和該多數緩衝區間11移動，其中，每一載具3於各鍍膜區間12中執行一鍍膜程序時，能於各鍍膜區間12與各鍍膜區間12前後的緩衝區間11三者間移動。

再參閱圖2、圖3與圖4並配合參閱圖5，該傳輸機構4設置於該真空腔體1，且於該等緩衝區間11、該等鍍膜區間12連續地設置，用以傳輸該等載具3進行各鍍膜程序。該傳輸機構4包括(2n+1)個分別對應設置在該等緩衝區間11與該等鍍膜區間12的輸送組件41、(2n+1)個用以分別驅動該等輸送組件41的馬達42、(2n+1)個分別對應設置在該等緩衝區間11與該等鍍膜區間12之用以避免腔體汙染的防鍍板43，及(2n+1)個分別對應設置在該等緩衝區間11與該等鍍膜區間12，並用以偵測該等載具3的位置的感應單元44。該傳輸機構4之每一輸送組件41具有多數滾輪411。此外，設置在各緩衝區間11與各鍍膜區間12內的防鍍板43，是裸露出該傳輸機構4之各輸送組件41的滾輪411，以使裸露於各防鍍板43外的滾輪411能承托傳輸該等載具3進行各鍍膜程序。每一感應單元44具有一前感應器441，及一後感應器442(如圖4所示)。在本新型該實 施例中，該傳輸機構4之各前、後感應器441、442是採用一近接開關。

要補充說明的是，對應各緩衝區間11與各鍍膜區間12內所設置的該等感應單元44，是用以偵測該等載具3的位置。因此，在調整各載具3於各鍍膜區間12及其鍍膜區間12之前後之緩衝區間11間往復位移的次數，或考慮各載具3在各緩衝區間11的等待時間時，能夠透過該等前感應器441與該等後感應器442來判斷各載具3的正確位置。

以顯示於圖4之鍍膜區間12舉例而言，當該鍍膜區間12載入放置有待鍍物(圖未示)的載具3時，對應該鍍膜區間12所設置的該前感應器441將偵測到一第一訊號並判定該載具3已進入該鍍膜區間12，同時將該第一訊號輸出至一中央處理器以透過該中央處理器通知對應設置於該鍍膜區間12外的馬達42(見圖2)驅動其輸送組件41的滾輪411帶動該載具3移動；當該載具3離開該鍍膜區間12沿該排列方向X進入下一個緩衝區間11(圖4未顯示)時，對應於該鍍膜區間12內所設置的該後感應器442偵測到一第二訊號並同時將該第二訊號輸出至該中央處理器以通知設置於該鍍膜區間12外的馬達42停止運轉。同樣地，對應設置於前述下一個緩衝區間11內的前、後感應器441、442所偵測到的訊號是如同該鍍膜區間12內的前、後感應器441、442執行相同動作。此外，各載具3於各鍍膜區間12及其鍍膜區間12之前後之緩衝區間11間往復位移的次 數，甚或是各載具3在各緩衝區間11內所停留的等待時間，亦可由該中央處理器來設定該傳輸機構4之各馬達42的轉速、開啟時間與關閉時間等條件。該中央處理器對應至該傳輸機構4之設定條件並非本新型之技術重點，於此不再多加贅述。

該入口閥門5設置於該真空腔體1對應於第一個緩衝區11之一端(即，如圖2所顯示之最左側的緩衝區間11的左端)。該出口閥門6設置於該真空腔體1對應於第(n+1)個緩衝區11之另一端(即，如圖2所顯示之最右側的緩衝區間11的右端)。該自動回流單元7銜接該出口閥門6與該入口閥門5。

再次參閱圖2、圖3與圖4，該自動回流單元7包括一與該出口閥門6連接的載出腔71、一與該入口閥門5連接的載入腔72，及一連接該載出腔71與該載入腔72的回送機構73。該自動回流單元的載出腔71與載入腔72分別具有一抽氣幫浦711、721、一輸送組件712、722，及一用以驅動其輸送組件712、722之馬達713、723。在本新型該實施例中，該載出腔71與該載入腔72之輸送組件712、722及其馬達713、723之運作機構，是雷同於前述輸送組件41。

該回送機構73具有一與該載出腔71連接且能操控地使該等載具3自該載出腔71向下移動的沉降段731、一與該載入腔72連接且能操控地使該等載具3向上移動至該載入腔72的攀升段732，及一位於該沉降段731 與該攀升段732之間的中繼段733。更具體地來說，該回送機構73的中繼段733是配置在該真空腔體1、該載出腔71與該載入腔72的下方。該沉降段731與該攀升段732各具有一輸送組件7311、7321，及一用以驅動其輸送組件7311、7321的馬達7312、7322。該中繼段733具有至少一輸送組件7331及至少一用以驅動其輸送組件7331的馬達7332。本新型該實施例之沉降段731與攀升段732的輸送組件7311、7321及其馬達7312、7322之運作機構，是雷同於該傳輸機構4，而該實施例之中繼段733之輸送組件7331是指循環式輸送帶。

在該本新型實施例中，n=3；該抽真空單元8的數量是以(n+1)個(即，四個)為例做說明，且各抽真空單元8是對應連接於各緩衝區間11；該回送機構73之中繼段733之輸送組件7331與馬達7332的運轉機制是雷同於前述傳輸機構4，該等中繼段733之輸送組件7331與馬達7332分別依序布置於該載入腔72、該等緩衝區間11(數量為n+1個)、該等鍍膜區間12(數量為n個)、該載出腔71之下方，因此數量是以(2n+3)個(即，九個)為例做說明，該回送機構73之沉降段731與攀升段732則分別是一帶有一壓缸的升降裝置。此處需補充說明的是，雖然本新型該實施例是以四個抽真空單元8為例做說明。然而，於實際應用上，該抽真空單元8的數量亦可依照製程需求或腔體空間大小做調整。

更具體地來說，各抽真空單元8是用以令該真 空腔體1之各緩衝區間11與各鍍膜區間12具有一工作壓力(working pressure)；該載出腔71、該載入腔72之抽氣幫浦711、721，則是用以令該載出腔71與該載入腔72內的壓力分別實質趨近於第一個緩衝區間11與第(n+1)個緩衝區間11的工作壓力。

再參閱圖2與圖3，在本新型該實施例之各載有待鍍物(圖未示)的載具3於各鍍膜區間12實際執行各鍍膜程序前，是沿該排列方向X自該載入腔72載入，以透過該傳輸機構4令各載具3行經該入口閥門5並依序輪流進入該等緩衝區間11與該等鍍膜區間12。於執行各鍍膜程序時，各載具3亦透過該傳輸機構4在該鍍膜區間12與位於該鍍膜區間12前後的緩衝區間11三者間來回地位移，且視製程需求決定來回位移的次數，甚或是停留在各緩衝區間11內的時間。因此，可避免待鍍物因長時間暴露在各鍍膜區間12之靶材21下方處的電漿中從而產生過熱的問題。經前述說明可知，如圖3所示，當各載有待鍍物的載具3依序地進入該真空腔體1進行各鍍膜程序時，各載具3能對應在各鍍膜區間12同步執行各鍍膜程序，沒有任何鍍膜區間12是處於閒置狀態。因此，能夠有效地提高產能並縮減量產工時。

進一步地，各載具3是於第n個鍍膜區間12內執行最後一道鍍膜程序後(再參閱圖3)，以透過該傳輸機構4傳送至第(n+1)個緩衝區間11從而於各待鍍物上製得一完成品(圖未示)。接著，各載有該完成品的載具3是經由該傳 輸機構4被送離第(n+1)個緩衝區間11以依序行經該出口閥門6及該載出腔71，並透過該載出腔71的該輸送組件712與該回送機構73之沉降段731的輸送組件7311共同引導至該沉降段731上，以透過一機械手臂或人工方式拿取各完成品並淨空各載具3。經淨空的各載具3是先透過該沉降段731的壓缸沉降至等高於該中繼段733的高度後，以經由該沉降段73輸送組件7311傳送至該中繼段733的該等輸送組件7331上，且進一步地透過該中繼段733的該等輸送組件7331與該攀升段732的輸送組件7321共同引導至該攀升段732後，以透過一機械手臂或人工方式放置另一待鍍物(圖未示)於各載具3上。最後，透過該攀升段732的壓缸攀升至等高於該載入腔72的高度後，以透過該攀升段732的輸送組件7321與該載入腔72的輸送組件722共同回到該載入腔72內，以依序重新在該等鍍膜區間12內執行各鍍膜程序。

類似的過程不斷地重複進行，令各載有待鍍物的載具3在完成全部的鍍膜程序後，是透過該自動回流單元7的載出腔71、回送機構73回到該載入腔72，以重新鍍製另一個待鍍物。

由上述說明可知，本新型連續型同步濺鍍設備是透過該真空腔體1之該等鍍膜區間12與該等緩衝區間11的結構改良與該等載具3的配置，同時配合該傳輸機構4與該自動回流單元7的作動關係，以令該等載具3連續地於各鍍膜區間12內執行各道鍍膜程序時，是同時分別於各 鍍膜區間12與各鍍膜區間12前後的該等緩衝區間11三者間位移。一方面解決了待鍍物因長期間暴露在該鍍膜區間12的電漿下所造成的過熱問題；另一方面，也令各載具3可同時於各鍍膜區間12內執行各鍍膜程序，以妥善地利用每一個鍍膜區間12，解決了習知因鍍膜區間912內之陰極濺鍍靶閒置而無法有效地提高產能並縮減量產工時的問題。

此處要特別說明的是，本新型上述該實施例所演示的連續型同步鍍膜設備，是僅以四個緩衝區11間與三個鍍膜區間12為例做說明。但實質上，本新型連續型同步鍍膜設備的緩衝區間11與鍍膜區間12的數量是可以向上擴充。簡單地來說，緩衝區間11的數量、鍍膜區間12的數量與載具3的數量分別是(n+1)個、n個與(n+1)個以上。依據本新型上述該實施例的詳細說明可知，當鍍膜區間11的數量擴充至四個時，就必須配合足夠數量的載具3才可避免該等鍍膜區間12閒置。因此，此時載具3的數量必須是四個或四個以上。

綜上所述，本新型連續型同步鍍膜設備，藉由該真空腔體1之該等緩衝區間11與該等鍍膜區間12間的結構改良並配合該等載具的配置，一方面令各載具3可同步且同時地在各鍍膜區間12內執行各道鍍膜程序，以妥善地利用各鍍膜區間12，沒有任何一個鍍膜區間12閒置從而有效地提升產能並縮減量產工時的時間；另一方面，各載具3在執行各鍍膜程序時，是在該鍍膜區間12及其相鄰兩 緩衝區間11三者間來回位移，避免各載具3上之待鍍物因長時間暴露在各鍍膜區間12之電漿下所產生的過熱問題，故確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，即大凡依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧真空腔體

11‧‧‧緩衝區間

12‧‧‧鍍膜區間

2‧‧‧陰極濺鍍靶組合

21‧‧‧靶材

3‧‧‧載具

4‧‧‧傳輸機構

41‧‧‧輸送組件

5‧‧‧入口閥門

6‧‧‧出口閥門

7‧‧‧自動回流單元

71‧‧‧載出腔

712‧‧‧輸送組件

72‧‧‧載入腔

722‧‧‧輸送組件

73‧‧‧回送機構

731‧‧‧沉降段

7311‧‧‧輸送組件

7312‧‧‧馬達

732‧‧‧攀升段

7321‧‧‧輸送組件

7322‧‧‧馬達

733‧‧‧中繼段

7331‧‧‧輸送組件

7332‧‧‧馬達

X‧‧‧排列方向

Claims (10)

1. 一種連續型同步鍍膜設備，包含：一個真空腔體，包括(n+1)個緩衝區間，及n個鍍膜區間，該等緩衝區間與該等鍍膜區間是沿一排列方向依序輪流設置，n≧2且是正整數；n個陰極濺鍍靶組合，分別對應設置在該n個鍍膜區間，每一陰極濺鍍靶組合具有至少一種靶材；多數個載具，分別載放一個待鍍物且分別能被控制地於該多數鍍膜區間和該多數緩衝區間移動，其中，每一載具於各鍍膜區間中執行一鍍膜程序時，能於各鍍膜區間與各鍍膜區間前後的緩衝區間三者間移動；及一傳輸機構，設置於該真空腔體，且於該等緩衝區間、該等鍍膜區間連續地設置，用以傳輸該等載具進行各鍍膜程序。
2. 如請求項1所述的連續型同步鍍膜設備，其中，該傳輸機構包括(2n+1)個輸送組件，及(2n+1)個用以分別驅動該等輸送組件的馬達，該傳輸機構之(2n+1)個輸送組件分別對應設置在該等緩衝區間與該等鍍膜區間。
3. 如請求項2所述的連續型同步鍍膜設備，其中，該傳輸機構之每一輸送組件具有多數滾輪，各輸送組件的該等滾輪是用以承托傳輸該等載具進行各鍍膜程序。
4. 如請求項2所述的連續型同步鍍膜設備，其中，該傳輸機構還包括(2n+1)個感應單元，該(2n+1)個感應單元分 別對應設置在該等緩衝區間與該等鍍膜區間，並用以偵測該等載具的位置。
5. 如請求項4所述的連續型同步鍍膜設備，其中，每一感應單元具有一前感應器，及一後感應器。
6. 如請求項1所述的連續型同步鍍膜設備，還包含一設置於該真空腔體對應於第一個緩衝區間之一端的入口閥門、一設置於該真空腔體對應於第(n+1)個緩衝區間之另一端的出口閥門，及一銜接該出口閥門與該入口閥門的自動回流單元。
7. 如請求項6所述的連續型同步鍍膜設備，其中，該自動回流單元包括一與該出口閥門連接的載出腔、一與該入口閥門連接的載入腔，及一連接該載出腔與該載入腔的回送機構。
8. 如請求項7所述的連續型同步鍍膜設備，其中，該回送機構具有一與該載出腔連接且能操控地使該等載具自該載出腔向下移動的沉降段、一與該載入腔連接且能操控地使該等載具向上移動至該載入腔的攀升段，及一位於該沉降段與該攀升段之間的中繼段。
9. 如請求項8所述的連續型同步鍍膜設備，其中，該沉降段、該攀升段、該載出腔，及該載入腔各具有一輸送組件，及一用以驅動其輸送組件的馬達，且該中繼段具有至少一輸送組件及至少一用以驅動其輸送組件的馬達。
10. 如請求項7所述的連續型同步鍍膜設備，還包含至少一連接於該真空腔體的抽真空單元，該自動回流單元的載 出腔與載入腔分別具有一抽氣幫浦。