[發明專利]微波激發PVD鍍膜設備

有效

• 申請號: 201210571946.4
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN103046007A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 王奉瑾
• 申請（專利權）人: 王奉瑾
• 主分類號: C23C14/28
• 分類號: C23C14/28;C23C14/54
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于物理氣相沉積技術領域，尤其涉及一種微波激發PVD鍍膜設備。

背景技術

物理氣相沉積（英文：Physical?Vapor?Deposition，簡稱PVD）是一種工業制造上的工藝，即真空鍍膜，多用在鈑金件、蝕刻件、擠壓件、金屬射出成型（MIM）、粉末射出成型（PIM）、機加件、焊接件等零件的工藝上。物理氣相沉積法是利用高溫熱源將原料加熱至高溫，使之氣化或形成等離子體，然后在基體（即待鍍膜材料）上冷卻凝聚成各種形態的材料（如單晶、薄膜、晶粒等）。

在物理氣相沉積中，熱蒸鍍法及濺鍍法是工業界廣泛采用的鍍膜技術，其中熱蒸鍍法是這項技術的核心。熱蒸鍍技術原則上利用高溫來熔融靶材（即鍍膜原料），使其由固態直接升華到氣態，氣態的靶材原子或分子因加溫而激烈加速運動通過真空腔體，在基板上凝結沉積成薄膜。在這個過程中，真空是一個很重要的因素，若腔體中充滿了空氣分子，則靶材原子會因在行進時不斷地碰撞空氣分子而偏離該行進的方向，造成大多數的靶材原子無法撞擊到基板的表面，無法達到鍍膜的效果。

將原料加熱到高溫蒸發升華是熱蒸鍍技術的核心。現有技術中，靶材（即原料）的加熱方式一般有以下幾種：熱阻式加熱法、電子槍加熱法以及激光加熱法。熱阻式加熱法是通過與靶材連接的電阻所產生的熱使靶材升華，這種方法加熱時電阻的材料也會隨之蒸發，影響鍍膜的純度，而且這種方法加熱速度慢，不易控制溫度。電子槍加熱法是通過高速電子撞擊靶材，將動能轉化為內能來實現加熱效果的，但這種方法若控制不好則容易導致靶材離子化，導致凝結沉積于待鍍膜材料上的鍍膜積聚電荷，損壞鍍膜層的質量，而且這種方法所消耗的電能也很大。激光加熱法是通過聚焦的激光對靶材進行加熱，這種方法加熱效率高、污染低，但其制造成本也非常高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之缺陷，提供了一種加熱效率高、鍍膜效率高、容易控制加熱溫度、不易損壞待鍍膜材料、制造成本低廉的微波激發PVD鍍膜設備，該設備所鍍的膜厚均勻、鍍膜表面光滑。

本發明是這樣實現的，一種微波激發PVD鍍膜設備，包括殼體及靶材，還包括具有微波發射喇叭的微波發生器，所述殼體具有密封的PVD腔體，所述PVD腔體內安裝有靶材載舟，所述靶材載舟具有用于放置所述靶材的容置槽，待鍍膜材料位于所述容置槽上方且其需鍍膜的一面與之相對；所述微波發生器的本體安裝于所述PVD腔體外，其微波發射喇叭設于所述PVD腔體內；所述PVD腔體內橫設有用于屏蔽微波的金屬網，該金屬網位于所述靶材載舟與所述待鍍膜材料之間。

進一步地，所述PVD腔體內安裝有用于驅動所述靶材載舟沿所述待鍍膜材料表面平行移動的移動裝置。

更進一步地，所述移動裝置包括具有螺紋的絲桿及驅動該絲桿轉動的第一電機，所述靶材載舟開設有與所述絲桿的螺紋適配的螺孔，所述絲桿穿設于所述螺孔內。

進一步地，所述殼體開設有供所述待鍍膜材料進入所述PVD腔體的進料口，所述殼體還開設有供所述待鍍膜材料離開所述PVD腔體的出料口，所述進料口與所述出料口相對設置且均安裝有密封裝置。

具體地，所述密封裝置包括彈性按壓于所述待鍍膜材料一面的第一滾筒及彈性按壓于所述待鍍膜材料另一面的第二滾筒。

進一步地，所述密封裝置還包括驅動所述第一滾筒或所述第二滾筒轉動的第二電機。

更進一步地，所述PVD腔體內安裝有水冷散熱裝置、用于檢測待鍍膜材料上鍍膜厚度的膜厚監控裝置、用于監控所述PVD腔體內部環境的視頻監控裝置以及測溫裝置。

具體地，所述殼體設有向所述水冷散熱裝置注入冷卻液的入水口以及排出冷卻液的出水口。

優選地，所述PVD腔體內安裝有四組所述水冷散熱裝置。

進一步地，所述視頻監控裝置包括視頻鏡頭，所述殼體開設有用于安裝所述視頻鏡頭的鏡頭安裝孔。

本發明通過微波對PVD腔體和承載有靶材的靶材載舟進行加熱，靶材載舟將熱傳遞給靶材，靶材吸熱后升華，其加熱效率高，鍍膜效率也隨之提高；又由于微波發生器容易調節微波功率，因此可靈活地調節加熱速度和溫度，保證鍍膜厚度的準確性，所鍍的膜厚均勻、鍍膜表面光滑。再者由于微波發生器的成本低，本發明的制造成本也隨之降低。另外，PVD腔體內橫設位于靶材載舟與待鍍膜材料之間的金屬網可屏蔽微波，微波被金屬網屏蔽后無法到達待鍍膜材料上，可防止待鍍膜材料被微波加熱而燒壞。

附圖說明

圖1為本發明實施例中微波激發PVD鍍膜設備的立體示意圖；