[發明專利]柱狀弧源和電弧離子鍍膜裝置

在審

• 申請號: 201710732471.5
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107723669A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 高文波;劉潺;夏志鋼
• 申請（專利權）人: 深圳市生波爾光電技術有限公司
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所44287
• 代理人: 胡海國,趙愛蓉

技術領域

本發明涉及氣相沉積技術領域，特別涉及一種柱狀弧源及電弧離子鍍膜裝置。

背景技術

電弧離子鍍膜膜的工作過程為：將被鍍金屬制成靶材，安裝在靶座上，靶材接電源負極，鍍膜室接電源正極，靶材前方安裝引弧針，引弧針通過電阻連接于電源正極。將鍍膜室抽真空，引弧針與靶材接觸短路，迅速使引弧針離開靶面，在引弧針離開靶面的瞬間產生初始電弧，此時陰極靶材產生大量金屬蒸氣，陰極靶材附近氣壓增高，氣體自由程縮短，形成正離子堆積的雙鞘層，因此自動維持場致發射型弧光放電。在切斷引弧針電路后，陰極靶材和鍍膜室之間仍可自持弧光放電。場致發射的眾多的微小弧斑在陰極靶材表面迅速游動，通過增加磁場可以提高上述弧斑在陰極靶材表面的移動速度，加大分散度，實現陰極靶材的均勻燒蝕。陰極靶材的金屬粒子蒸發并作為離子放出，工件外加有偏壓，大量上述離子在電場作用下運動至工件表面而成膜。

柱狀弧源在高度方向可做成較大尺寸，適用于在大范圍內獲得均勻性較好的膜層，因而現有的電弧離子鍍膜裝置多采用柱狀弧源。然而目前使用的柱狀弧源多采用靶管固定、磁芯旋轉的結構，該種結構的柱狀弧源工作時由于靶心旋轉，整個靶管360°濺射，因而只能安裝在鍍膜裝置的中心，向位于四周的工件鍍膜，一個鍍膜裝置只能安裝一個弧源，鍍膜效率低。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種柱狀弧源，旨在提高采用該柱狀弧源的電弧離子鍍膜裝置的鍍膜效率。

為實現上述目的，本發明提出的柱狀弧源，用于電弧離子鍍膜裝置，該電弧離子鍍膜裝置包括罩設于所述柱狀弧源的屏蔽罩，所述柱狀弧源包括磁芯和套設于所述磁芯的靶管，所述磁芯包括磁極管和設于所述磁極管的一磁鐵，所述柱狀弧源還包括連接于所述靶管的傳動機構，所述傳動機構驅動所述靶管轉動。

優選地，所述磁極管沿軸向開設有凹槽，所述磁鐵容納于所述凹槽內，所述磁鐵的一磁極正對所述磁極管，另一磁極背離所述磁極管。

優選地，所述磁極管為碳鋼材質；且/或，所述磁鐵為橡膠磁鐵或永磁鐵。

優選地，所述屏蔽罩開設有濺射口，所述磁芯形成的磁場與所述濺射口至少部分重合。

優選地，所述電弧離子鍍膜裝置包括真空室，所述柱狀弧源設于所述真空室的內壁。

優選地，所述柱狀弧源還包括分別設于所述靶管兩端的第一固定座和第二固定座，所述磁芯與所述第一固定座和第二固定座均轉動連接。

優選地，所述柱狀弧源還包括第一端頭和第二端頭，所述第一端頭一端連接于真空室的內壁，另一端與所述第一固定座轉動連接，所述磁芯遠離所述第一固定座的一端穿設所述第二固定座并連接于所述第二端頭。

優選地，所述柱狀弧源還包括設于靶管的同步輪，所述傳動機構通過同步輪驅動所述靶管轉動。

優選地，所述靶管套設有密封件，所述密封件抵持于所述第二固定座。

本發明還提出一種電弧離子鍍膜裝置，包括所述的柱狀弧源。

本發明技術方案的屏蔽罩處于懸浮電位，與靶管等絕緣，有效避免該柱狀弧源出現異常引弧現象，使得弧光穩定，本發明柱狀弧源的磁芯包括磁極管和設于磁極管外壁的磁鐵，該磁鐵的個數為一個，單條磁鐵與磁極管之間形成的力線較簡單，有利于弧光的穩定，本發明的柱狀弧源采用磁芯固定，靶管圍繞磁芯旋轉，能夠實現定向濺射，因而該柱狀弧源的安裝位置靈活，能夠安裝在電弧離子鍍膜裝置的任意位置，更進一步地，一個電弧離子鍍膜裝置中能夠安裝多個本發明的柱狀弧源，大大提高鍍膜效率。此外，該柱狀弧源工作時，靶管旋轉，使得整個靶管表面均為濺射區域，大大提高了靶材的利用率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖示出的結構獲得其他的附圖。

圖1為本發明柱狀弧源一實施例的結構示意圖；

圖2為圖1柱狀弧源的截面圖。

附圖標號說明：