[實用新型]一種磁控濺射鍍膜機

有效

• 申請號: 201720302520.7
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN206956141U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 王福貞
• 申請（專利權）人: 王福貞
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域【0001】本實用新型屬于真空鍍膜設備。特別涉及一種磁控濺射鍍膜機。

技術背景

目前在真空鍍膜領域應用的磁控濺射鍍膜過程是在輝光放電中進行的。和在弧光放電鍍膜技術相比，由于輝光放電的電流密度低，氬離子密度低，濺射速率低、鍍膜室內的等離子體密度低。膜層粒子總體的能量不高，膜基結合力不高，沉積化合物膜層的工藝難度很大。

目前在真空鍍膜領域應用的磁控濺射鍍膜技術中，為了提高膜基結合力和磁控濺射鍍膜空間的等離子體密度，有的采用陰極電弧源。陰極電弧源有小園靶形陰極電弧源、柱狀靶形陰極電弧源。工作中，陰極電弧源產生冷場致弧光放電，發射高密度的弧光等離子體，其中含有高密度的電子、金屬膜層離子和膜層原子。鍍膜前，工件接弧電源的負極，加600V-800V左右的高壓加速金屬離子，金屬離子以很高的能量轟擊凈化工件，轟擊凈化效果好。但是，較高的轟擊能量會使工件表面受到損傷，而且在放電過程中陰極電弧源會噴發大熔滴，容易在工件表面積存大顆粒，降低工件表面的質量，也會使工件過熱。

發明內容

本發明的目的在于克服上述技術不足，提供一種磁控濺射鍍膜機，既解決膜基結合力低的問題，又解決磁控濺射鍍膜機中等離子體密度低的問題，還可以避免在用陰極電弧源轟擊凈化工件時，對工件表面造成損傷和積存大熔滴顆粒問題。

本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是：一種磁控濺射鍍膜機，鍍膜室內沿鍍膜室周邊安裝旋靶管型柱狀非平衡磁控濺射靶和工件轉架。工作狀態時，旋靶管型柱狀磁控濺射靶向工件轉架上的工件進行鍍膜。還包括：

直流弧電源和交變弧電源，鍍膜室的中央安裝兩個柱狀陰極電弧源。

在鍍膜前，兩個柱狀陰極電弧源連接交變弧電源，兩個柱弧源互為陰陽極。啟動弧光放電以后，做為陽極的柱狀陰極電弧源吸引電子，這些電子流把氬氣電離，氬離子加速轟擊工件表面，對工件進行轟擊凈化。做為陰極的柱狀陰極電弧源把靶面上的污染層蒸發掉，清洗了自身的靶面。

在啟用柱狀磁控濺射靶進行鍍膜的同時，把兩個柱狀陰極電弧源接直流弧電源的負極，鍍膜室接正極。啟動弧光放電以后，柱弧源連續蒸發出膜層原子，也向工件轉架上的工件進行鍍膜，兩個柱弧源還參與鍍膜過程。

進一步，鍍膜室中央安裝的兩個柱狀陰極電弧源，都是由靶管和管內的磁控結構以及用于組裝靶管和磁控結構的靶封頭組成。

鍍膜室中央安裝的兩個柱狀陰極電弧源，可以是靶管進行旋轉，靶管內的磁控結構不動，構成旋靶管型柱狀陰極電弧源。也可以是靶管不動，靶管內的磁控結構進行旋轉，構成旋磁型柱狀陰極電弧源。

其中，兩個柱狀陰極電弧源靶管內磁控結構中的磁鋼采用鐵氧體。磁鋼的排布可以是直線形，也可以是螺旋線形。兩個柱狀陰極電弧源連接弧電源的負極，鍍膜室接正極。啟動弧光放電以后，兩個柱狀陰極電弧源產生弧光放電，靶管上的弧斑，前者的弧斑是直條形，后者的弧斑是螺旋線形。

當兩個柱弧源連接電極性不斷交替變化的弧電源時，兩個柱弧源相間交替成為陽極吸引電子，鍍膜室內始終有高密度的電子流產生把氬氣電離，也就始終有氬離子對工件進行轟擊凈化。這是把原來用陰極電弧源的金屬離子轟擊凈化工件的過程，轉變為用氬離子轟擊凈化工件的過。由于氬離子流密度大，轟擊凈化工件所加的偏壓可以降低。用低能量、高密度的氬離子流轟擊凈化工件的效果好，氬離子質粒小，對工件的損傷小，還不會積存大熔滴顆粒。

所述的磁控濺射鍍膜機，在開啟柱狀磁控濺射靶進行鍍膜的過程中，把鍍膜室中央安裝的兩個柱狀陰極電弧源接直流弧電源的負極，鍍膜室接正極。啟動弧光放電以后，兩個柱弧源連續蒸發出膜層原子件表面沉積進行鍍膜。鍍膜過程中，柱狀陰極電弧源的作用是鍍膜源。

所述的磁控濺射鍍膜機，在開啟柱狀磁控濺射靶進行鍍膜的過程中，把鍍膜室中央安裝的兩個柱弧源接直流弧電源的負極，鍍膜室接正極，啟動弧光放電以后，兩個柱弧源陰極電弧源發射的高密度的電子流，把金屬膜層原子電離，提高膜層材料的離化率，進行輔助沉積。

所述的一種磁控濺射鍍膜機，其特征在于：磁控濺射靶包括靶管、安裝在靶管內的磁控結構和用于組裝靶管和磁控結構的靶封頭。

其中，靶管可以進行旋轉，靶管內的磁控結構不動，組成旋靶管型柱狀磁控濺射靶

所述安裝在靶管內的磁控結構為非平衡結構，包括強磁鋼釹鐵硼和與強磁鋼連接的弱磁極靴。

所述鍍膜室內安裝多個旋靶管型柱狀非平衡磁控濺射靶，相鄰兩個靶管內安裝磁鋼的磁極性反向排

列在鍍膜室內，形成閉合磁場。