[實用新型]一種長條高真空陰極電弧靶裝置

有效

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• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN211814630U
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 廖斌;華青松;何光宇;歐陽曉平;羅軍;陳琳;張旭;吳先映;龐盼;韓然;英敏菊
• 申請（專利權）人: 北京師范大學;穩(wěn)力（廣東）科技有限公司
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 曹鵬飛

本實用新型公開了一種長條高真空陰極電弧靶裝置，真空室用于放置長條高真空陰極電弧靶裝置，包括：主支撐架、陽極、陰極靶材、屏蔽電極、第一屏蔽環(huán)、永磁體、觸發(fā)電極和旋轉部件；主支撐架上安裝所述旋轉部件；旋轉部件與陰極靶材固定連接，并進行旋轉動作；陽極與主支撐架連接；第一屏蔽環(huán)固定在陽極上，屏蔽陰極靶材和真空室；屏蔽電極包裹陰極靶材，并且陰極靶材的內部設置有永磁體；觸發(fā)電極安裝在屏蔽電極上，并且觸發(fā)電極與觸發(fā)電源電性連接。本實用新型提供了一種長條高真空陰極電弧靶裝置，實現(xiàn)其能在高真空下穩(wěn)定、可靠的弧光放電，同時大幅減低起弧時因溫度過高而帶來的顆粒噴射和提高陰極壽命。

技術領域

本實用新型涉及鍍膜技術領域，更具體的說是涉及一種長條高真空陰極電弧靶裝置。

背景技術

隨著科學技術的快速發(fā)展，對材料表面改性技術的要求越來越高，傳統(tǒng)單一的表面改性技術已越來越難以滿足工業(yè)生產上的技術要求；合成化、集成化以及多功能化成為技術發(fā)展的趨勢。

近年來，一些表面改性復合技術不斷問世并相繼投入到產業(yè)中，并發(fā)揮著重要作用。例如磁控濺射技術與電弧離子鍍技術的復合技術，兼容了磁控濺射技術可以沉積大面積和高均勻性的薄膜優(yōu)點和離子鍍技術制備高結合力薄膜的優(yōu)點，提高了工藝實用性。再如多弧離子鍍將多個弧源共同作用，不僅實現(xiàn)多元復合薄膜沉積，而且顯著的提高了沉積效率，目前該技術在刀具、零部件加工產業(yè)中應用較為廣泛。現(xiàn)表面沉積技術中多弧離子鍍是其中非常重要的改性手段。但其存在一重要缺點，即沉積膜層的致密性不高，存在著微米級大顆粒，處理工件尺寸受限以及溫度敏感性基體不適用等等。磁過濾陰極真空弧沉積技術是近年來發(fā)展起來的一種新型離子束薄膜制備方法，它通過磁過濾技術，過濾掉弧源產生的大顆粒和中性原子，得到無大顆粒的純等離子束，有效地克服了普通弧源沉積方法中由于大顆粒的存在而產生的問題，制備的薄膜具有優(yōu)異的性能，但直流磁過濾沉積技術重要的缺點是膜層沉積時有效面積有限，有效面積在直徑160mm以內，對一些大尺寸的工件表面不能實現(xiàn)表面均勻鍍膜。

因此，如何提供一種在高真空下穩(wěn)定、可靠的弧光放電，同時大幅減低起弧時因溫度過高而帶來的顆粒噴射和提高陰極壽命的鍍膜裝置是本領域技術人員亟需解決的問題。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供了一種長條高真空陰極電弧靶裝置，實現(xiàn)其能在高真空下穩(wěn)定、可靠的弧光放電，同時大幅減低起弧時因溫度過高而帶來的顆粒噴射和提高陰極壽命。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種長條高真空陰極電弧靶裝置，真空室用于安裝長條高真空陰極電弧靶裝置，包括：主支撐架、陰極靶材、屏蔽電極、第一屏蔽環(huán)、永磁體、觸發(fā)電極和旋轉部件；所述主支撐架上安裝所述旋轉部件；所述旋轉部件與所述陰極靶材固定連接，并進行旋轉動作；所述真空室作為陽極，所述陽極與所述主支撐架連接；所述第一屏蔽環(huán)通過陶瓷螺釘固定在陽極上，屏蔽所述陰極靶材和真空室；所述屏蔽電極包裹所述陰極靶材，并且所述陰極靶材的內部設置有永磁體；所述觸發(fā)電極安裝在所述屏蔽電極上，并且所述觸發(fā)電極與觸發(fā)電源電性連接。

通過上述的技術方案，本實用新型的技術效果在于：在觸發(fā)電源的控制下觸發(fā)電極接觸陰極靶材引弧，陰極靶發(fā)生弧光放電，弧開始正常工作；弧斑在永磁體的作用下發(fā)生周期性的運動-圍繞陰極靶材外長軸方向圓周運動；陰極靶材在電機的驅動下進行圓周運動，弧斑在三個屏蔽電極的作用下始終在外長軸方向進行圓周運動；弧斑產生的等離子體在初始速度的牽引下向真空室運動到達工件表面進行沉積；沉積完成時關閉電源，無輔助電壓(陰極- 陽極電壓)情況下弧斑自動熄滅。

優(yōu)選的，在上述的一種長條高真空陰極電弧靶裝置中，所述旋轉部件包括：電機、主動動齒輪、第一從動輪和旋轉軸；所述第一從動輪安裝在所述旋轉軸上，所述電機的輸出軸上安裝所述主動動齒輪，并且所述主動動齒輪和所述第一從動輪相嚙合；所述旋轉軸與所述陰極靶材固定連接。

通過上述的技術方案，本實用新型的技術效果在于：保證膜層均勻性。