[發明專利]一種測卷繞鍍膜機Plasma溫度的裝置及方法

在審

• 申請號: 202011196300.3
• 申請日: 2020-10-31
• 公開（公告）號: CN112111725A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 郭海濱;徐娟;鄭輝;劉河潮;楊瓊;徐彥;楊紅新
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: C23C14/56
• 分類號: C23C14/56;C23C14/54
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 王曉麗

一種測卷繞鍍膜機Plasma溫度的裝置及方法，該方法包括以下步驟：a.包括依次設置的放卷室、放卷輥軸、放卷導向輥、鍍膜鼓、收卷導向軸、收卷輥軸，鍍膜鼓外套設有鍍膜室，鍍膜室內均勻設置氣體擋板，氣體擋板將鍍膜室和鍍膜鼓之間隔成若干個鍍膜腔室，每個鍍膜腔室安裝有靶材；b.在鍍膜腔室的兩個氣體擋板靠近鍍膜鼓的位置上設置Mask擋板，Mask擋板上均勻設置有熱電偶；c.熱電偶與測溫儀相連；d.鍍膜機抽真空，待真空達到要求值，進行開靶作業；e.設定不同的靶位功率，同時通入氬氣，通過測溫儀得到不同功率下的Plasma溫度。此方法比感溫紙測試方法精確，靈敏度高；可根據需要，測試一定時間內Plasma溫度變化情況；成本低，可多次使用。

技術領域

本發明屬于大型卷繞鍍膜機技術領域，具體地說涉及大型卷繞鍍膜機的Plasma溫度監測方法及系統。

背景技術

工業上在真空中把金屬、合金或化合物進行濺射，使其沉積在在被涂覆的材料上的方法稱為真空鍍膜法。在材料表面上鍍上一層薄膜，就能使該材料具有許多新的物理和化學性能。磁控濺射技術是制備薄膜材料的重要方法之一。它是利用帶電粒子在電場加速后撞擊被濺射的物質，即我們通常說的靶材，然后將靶材原子濺射出來使其以一定速度沉積到基材表面，從而形成固定膜材。

基片溫度是決定薄膜結構的重要因素，溫度的高低會對薄膜結構造成重要影響。一般來說，基片溫度越高，越容易發生原子吸附、遷移和重排，增強凝聚過程，提高結晶度；但如果基片溫度過高，可能導致熱損傷、大內應力和金屬電極的熱遷移。這是由于溫度直接影響沉積原子在基片上的活動能力，從而決定了薄膜的成分、結構、晶粒平均大小、晶面取向以及不完整的數量、種類和分布。因此有必要對卷繞鍍膜過程中的基片溫度進行測量，從而合理控制基片溫度的大小，進而合理的指導生產過程中的溫度大小。但卷繞鍍膜過程中，基片是從放卷室經腔室到收卷室，其間一直處于轉動過程，如果直接測量基片溫度，多有不便，目前大多數用測量plasma的溫度來代替基片的溫度。

工業生產中的大型卷繞鍍膜機，如圖1所示，1放卷室；2放卷輥軸；3導向輥；4鍍膜鼓；5第一鍍膜腔室；6第二鍍膜腔室；7第三鍍膜腔室；8第四鍍膜腔室；9第五鍍膜腔室；10第六鍍膜腔室；11收卷輥軸；12收卷室。其中6-10每一個鍍膜腔室里面都安裝有靶材，其與鍍膜鼓之間有間距，空間狹小。其在工作狀態下設備內的導向輥3和鍍膜鼓4都是在某一設定的速度下運轉，從而傳導基材運動，并且靶材和鍍膜鼓的間距大都在10cm以內，而我們要測的溫度點正好位于靶材和鍍膜鼓之間的區域，因此如果增加固定裝置，基本不可能。為便于測量同時不影響鍍膜鼓的正常作業，針對這種大型的卷繞鍍膜機，業界大多采用感溫紙來測量基片溫度。

發明內容

現在業內一般采用感溫紙來測量基片溫度。卷繞鍍膜生產過程中，直接用高溫膠帶把感溫紙貼在基片表面，等到鍍膜完成以后，直接把感溫紙從基片上撕下來，然后觀察其溫度即可。雖然測量很方便，但仍然有靈敏度不夠、不精確等缺陷。

本發明的目的是針對工業生產中的大型卷繞鍍膜機的特點，提供一種測卷繞鍍膜機Plasma溫度的方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種測卷繞鍍膜機Plasma溫度的方法，包括以下步驟：

a.包括依次設置的放卷室、放卷輥軸、放卷導向輥、鍍膜鼓、收卷導向軸、收卷輥軸，鍍膜鼓外套設有鍍膜室，鍍膜室內均勻設置氣體擋板，氣體擋板將鍍膜室和鍍膜鼓之間隔成若干個鍍膜腔室，每個鍍膜腔室安裝有靶材；

b.在鍍膜腔室的兩個氣體擋板靠近鍍膜鼓的位置上設置Mask擋板，Mask擋板上均勻設置有熱電偶；

c.熱電偶與測溫儀相連；

d.鍍膜機抽真空，待真空達到要求值，進行開靶作業；

e.設定不同的靶位功率，同時通入氬氣，通過測溫儀得到不同功率下的Plasma溫度。