[發明專利]一種用于連續真空蒸鍍的自動送料裝置

有效

• 申請號: 201410768343.2
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104388909B
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: 施戈;彭建;陳良賢
• 申請（專利權）人: 北京泰科諾科技有限公司
• 主分類號: C23C14/56
• 分類號: C23C14/56;C23C14/24
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本發明涉及一種用于連續真空蒸鍍的自動送料裝置，屬于真空鍍膜和表面加工領域，可應用于各種真空蒸鍍設備的腔室內。

背景技術

真空鍍膜是現代制造業和表面處理工業中一項十分重要的技術，尤其是近年來隨著信息技術和電子產品的迅猛發展，真空鍍膜在制備和加工光學與電子器件等領域的應用也得到進一步的促進。其中，真空熱蒸發鍍膜即蒸鍍設備因其能快速、方便地沉積各種材質的薄膜和相對低廉的成本而得到廣泛應用。真空蒸鍍技術是通過電阻加熱、感應加熱、激光加熱、等離子體加熱或者電子束轟擊等多種方式使原材料升華或者蒸發成為高溫蒸汽，再冷卻沉積到塑料、金屬、陶瓷和玻璃等各種材質的基體上形成具有一定功能的薄膜。

在真空蒸鍍時，基底狀態和腔室環境相對容易保持穩定，但蒸發原料的持續消耗會對鍍膜過程和質量造成一些負面影響。對于短期的薄膜沉積，由于蒸發原料不會大幅度地消耗，所以不需要補充原料，蒸發源的蒸發速率即氣體分子的輸出量也很穩定，因此沉積過程和薄膜的性狀都能保持穩定、均勻。但是，當需要長期連續鍍膜時，比如大面積沉積、厚膜沉積或者多工件連續沉積等情形下，蒸發原料往往需要一次甚至多次補充。如果原料補充需要反復進行打開腔室、增補原料和重新抽真空的過程，會給真空蒸鍍帶來巨大的額外成本，并在很大程度上影響鍍膜的質量。連續、高效率地制備大量高質量薄膜是現代制造業對真空蒸鍍提出的重要客觀要求，因此怎樣提高補充蒸發原料的效率并降低原料補充過程對連續真空蒸鍍膜質量的影響是真空蒸鍍行業亟待解決的問題。

針對這一焦點問題，從上世紀后半葉開始不少業內人士和研究人員就開始給出許多不同的解決方案，但也不斷涌現新的問題。來自美國德拉維爾大學的研究小組曾在美國專利US4401052A和US4325986A中分別提出過兩腔室和多腔室的設計方案，通過閥門的開閉使設備始終保持有一個腔室處在真空工作環境，而其他腔室可以在常壓下進行填料工作。這種設計可以節約抽真空的成本，同時也可以提供多蒸發源以滿足復雜組分薄膜的制備。無獨有偶，中國專利CN201020188782和CN201310092816也分別提出了主副腔和多腔室的設計，主腔蒸鍍，副腔送料。而中國專利CN201320858786 更簡潔地將多個坩堝放在腔室內，通過調整熱源位置實現了原料補充。還有一些設備直接使用了超大坩堝和過量的原料來保證原料的供應。綜合上述這些結果不難看出，多腔室、多坩堝和超大坩堝都能降低換料成本并提高蒸鍍效率。但是，這些方案的共同缺點是在換料的時候，蒸發速率會發生改變，影響薄膜的連續、均勻生長。比如多坩堝或者多腔室在更換原料時，新料會比即將耗盡的舊料產生更大的蒸發速率；而一次放入過量原料時，由于原料在一段較長時間不斷消耗并縮小體積，其蒸發速率會隨時間線性下降。

還有一些巧妙的設計能在特定的領域和范圍內既解決換料效率問題又保證薄膜的連續、均勻沉積。例如中國專利CN201320689762 通過儲存蒸汽來保持蒸發源的連續供給，而CN200810123705 的循環液體蒸發源也能提供連續的蒸發源，但是顯然這兩者只適用于沸點相對較低的液態有機物的蒸鍍。類似的，中國專利CN201310045492提出了用管道運送顆粒狀物料的方式，既不影響腔室的真空環境，小顆粒的物料形狀也能提供穩定的蒸發速率，但其只適用于容易得到大量顆粒的原料，一些硬質的原料要加工成大量顆粒本身就需要高額成本。

發明內容

本發明的目的是提高真空蒸鍍設備的蒸發原料的供應效率，在降低成本的同時提高其連續、均勻鍍膜的能力，是一種用于連續真空蒸鍍的自動送料裝置。

一種用于連續真空蒸鍍的自動送料裝置，所述自動送料裝置包括真空腔室，還包括固定在真空腔室外部的動力單元及固定在真空腔室內部的自動送絲組件，所述動力單元與自動送絲組件通過磁流體密封軸連接；

其中自動送絲組件包括主動輪、從動輪、絲錕、送絲導向器及蒸鍍單元。

進一步地，所述磁流體密封軸的一端置于真空腔室內，并連接自動送絲組件，所述磁流體密封軸另一端置于真空腔室外部，并連接動力單元。

進一步地，所述主動輪固定連接在磁流體密封軸的一端上，所述從動輪固定在真空腔室內壁上，并與主動輪相互嚙合，嚙合處中心設有一卡槽，所述絲錕處于主動輪上方，所述送絲導向器固定在真空腔室內壁上，并所述送絲導向器一端位置對應卡槽，另一端位置對應蒸鍍單元。