大型真空镀膜设备的制作方法

文档序号:3428458
专利名称:大型真空镀膜设备的制作方法
技术领域
本发明属于真空镀膜领域,尤其涉及一种大型真空镀膜设备。
背景技术
大型真空镀膜设备的容积大(通常达几个立方米),镀膜周期短(通常约
30分钟),本底真空高(通常为l(T3~10-2Pa),加上镀膜室内壁和待镀件(尤 其是塑料待镀件)会》支出大量气体(其中,可凝性气体通常占卯%),因此, 该设备通常需配置1万 几万L/s的大型高真空泵。传统真空泵中,能满足上述 要求的高真空泵只有油扩散泵和低温泵。然而,前者能耗高、油蒸汽污染严重, 影响产品质量;后者价格昂贵,加上吸附面(由-258。C的活性碳组成)极易污 染中毒,失去抽气功能,维护费用高。
除此之外,这两种泵只能在低于1Pa的压强下工作,粗抽泵只能将大型镀 膜室抽至几十Pa,因此,镀膜i殳备还需配置能^^高,油蒸汽污染大的罗茨泵。
因此,传统大型真空镀膜设备通常釆用油扩散泵和罗茨泵机组抽气,导致 生产成本高、产品质量差等缺点,成为目前真空镀膜产业中普遍存在的一大难 题。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足,提供一种能耗低、油蒸汽污 染小的大型真空镀膜设备。
本发明是这样实现的, 一种大型真空镀膜设备,包括镀膜室、精抽泵、前 级泵和粗抽泵,所述精抽泵采用牵引分子泵,或者牵引分子泵和水汽泵的并联
3机组。
具体地,所述粗抽泵与前级泵分开设置。
具体地,所述粗抽泵供多台大型真空镀膜设备共用。
具体地,所述水汽泵直接与镀膜室相连或者直接安装在镀膜室中。
具体地,该大型真空镀膜设备采用巻绕室和镀膜室分开的双室结构,所述
巻绕室的精抽泵采用牵引分子泵;所述镀膜室的精抽泵采用牵引分子泵,或者牵引分子泵和水汽泵并耳关4M且。
具体地,所述巻绕室或者镀膜室中的牵引分子泵不加真空阀。
具体地,所述巻绕室中设有一对辉光放电电极。
具体地,所述镀膜室中设有磁控賊射乾。
本发明还提供了一种上述的大型真空镀膜设备的抽气工艺,所述粗抽泵将镀膜室中的气压从大气压抽至102Pa,然后由所述精抽泵将镀膜室从10Va抽至分子镀膜所需的本底压强,例如l(T3~l(T2Pa。
与现有技术比较,本发明的优点如下
a. 本发明节能显著,节省抽气能耗80%;
b. 本发明可大幅度降低粗真空、中真空和高真空的油蒸汽污染;
c. 本发明采用新的抽气工艺,缩短粗抽时间,提高生产效率;
d. 本发明可大幅度提高采用等离子体技术(例如磁控溅射、阴极电弧)增强的镀膜设备的生产效率和产品质量;
e. 本发明的粗抽机组可以供多台镀膜设备共用,节省设备费用和设备的占地空间。
下面结合实施例附图,对本发明进一步描述。


图l是本发明实施例一提供的大型蒸发镀膜设备的示意图;图2是本发明实施例三提供的双室巻绕大型真空镀膜设备的示意图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实 施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
近几年来,大抽速、大抽气流量的牵引分子泵获得了迅速发展。该牵引分
子泵在0.1~几Pa压强范围具有最大抽速,并且能耗4艮^f氐,-f又为扩散泵和罗茨 泵的20°/。左右;此外,该牵引分子泵工作稳定,还能获得无油蒸汽污染的清洁 真空。
水汽泵(吸附温度约-120。C )是最近开始推广应用的低温泵,该泵对水蒸 气和其它可凝性气体具有很强的抽气能力,能耗大幅度低于传统的低温泵(吸
附温度约-258。C);此外,该水汽泵还具有运行可靠、维护方便、费用低等优点。
本发明所提的真空镀膜机,包括镀膜室、精抽泵、前级泵和粗抽泵,所述 精抽泵采用牵引分子泵,或者牵引分子泵和水汽泵的并联机组。 以下结合具体实施例对本发明所进一步说明。 实施例一、大型单室真空镀膜设备
本实施例如图1所示,所述镀膜室11的一侧与所述水汽泵12连通,所述 水汽泵12通过高真空阀13与所述牵引分子泵14连通,所述牵引分子泵14通 过真空阀18与所述前级泵17连通;所述水汽泵12还通过#<真空阀15与所述 粗抽泵16连通。
本实施例具有如下优点
(1)本实施例采用牵引分子泵14和水汽泵12取代传统镀膜设备的油扩散 泵和罗茨泵,实现节省抽气能耗80%,提高真空镀膜的效率、提高镀膜产品的质量。
(2)所述水汽泵12不需要前级泵,所述牵引分子泵14只需采用低抽速的前级泵17;因此,所述粗抽泵16与前级泵17分开,牵引分子泵14采用专用的前级泵17,可进一步节省能耗。
(3 )本实施例所提供的粗抽泵16工作时间;f艮短,因此, 一台粗抽泵16可以供多台镀膜设备共用,节省设备费用和占地空间。
(4) 所述镀膜室11直接与水汽泵12连接,节省一只高真空阀,牵引分子泵14抽速仅为传统镀膜设备中的精抽泵的1/5,因此,可以采用尺寸小得多的高真空阀13,节省设备费用。
(5) 所述牵引分子泵14在1(TPa压强范围抽速高,可以大幅度提高磁控溅射、阴极电弧等镀膜设备的生产效率和产品质量。
另外,本实施例所提供的大型单室真空镀膜设备的抽气工艺如下所述粗抽16泵将镀膜室11中的气压从大气压抽至102Pa,然后由牵引分子泵14从1(^Pa抽至真空镀膜所需的压强1(T3~ l(T2Pa,所述牵引分子泵14和粗抽泵16交替工作的压强比传统抽气工艺提高几十倍,从而,显著缩短粗抽时间,大幅度降低粗抽阶段的油蒸汽污染。
实施例二、采用内置式水汽泵的大型真空镀膜设备
本实施例的基本结构与实施例 一相同,其不同之处在于将水汽泵直接安装在镀膜室中,节省设备费用和占地空间,提高水汽泵的有效抽速。
实施例三、双室巻绕大型真空镀膜设备
本实施例如图2所示,所述镀膜设备由巻绕室29和镀膜室21组成;所述巻绕室29的一端通过真空阀211与所述牵引分子泵212连通,所述牵引分子泵212通过真空阀213与所述前级泵214连通;所述巻绕室29的另一端通过真空阀25与所述粗抽泵24连通;所述镀膜室21通过真空阀217与另一牵引分子泵
6216连通,该牵引分子泵216通过真空阀215与另一前级泵220连通;所述镀 膜室21的另一端直接与所述水汽泵22连通;所述镀膜室21内设有磁控賊射革巴 218。
另外,所述巻绕室29还与进气阀26以及真空^见210连通;所述巻绕室29 内还设有送料巻筒28和收料巻筒27,所述待镀薄膜221套设于所述送料巻筒 28上,然后经过滚轮23导向、穿过窄缝,通过所述^兹控贼射靶218进行 , 镀膜完成后再经过滚轮23导向、穿过窄缝,由所述收料巻筒27收集;所述巻 绕室29内还设有一对可在镀膜之前对待镀薄膜221进行辉光清洗除气的辉光放 电电极219。
本实施例的操作步骤如下
(1 )将待镀薄膜221安装在巻绕室29和镀膜室21中,然后,关闭巻绕室 29和镀膜室21;
(2) 关闭进气阀26,真空阀25、真空阀211、真空阀213、真空阀215和 真空阀217;
(3) 依次启动粗抽泵24、前级泵214、前级泵220、牵引分子泵212和牵 引分子泵216,打开真空阀25、真空阀213和真空阀215,启动水汽泵22的压 缩机;
U)粗抽泵24将巻绕室29和镀膜室21中的气压抽至100Pa以下,并且确 认牵引分子泵212和牵引分子泵216已经启动完毕,关闭真空阀25和粗抽泵 24,打开真空阀211和真空阀217,牵引分子泵212和牵引分子泵216分别对 巻绕室29和镀膜室21抽气;
(5) 当镀膜室21的压强降至10Pa以下时,将水汽泵22置于制冷模式,开 始对镀膜室21抽气;
(6) 镀膜室21达到所需的真空度(通常为1 x 10-2 Pa)后,将镀膜室21 注入工作气体,先后启动辉光清洗电极219和磁控溅射靶218放电,开始对待 镀薄膜221进行镀膜;
7(7)镀膜结束后,关闭真空阀211和真空阀217,将水汽泵22置于再生模
式;
(8 )打开进气阀26,将镀膜室2注入大气。(9)打开镀膜室2,卸料,再次装料,准备下一轮镀膜。
本实施例具有如下优点
(1 )在巻绕室29中设由一对辉光放电电极219,用于在镀膜之前对待镀薄膜221进行辉光放电清洗,加速待镀薄膜221中的气体释放,提高镀膜室21的真空的质量;
(2) 所述巻绕室29和镀膜室21的粗抽压强由传统的几Pa提高到约100Pa(即牵引分子泵212和牵引分子泵216能有效抽气的压强),然后由牵引分子
泵212和牵引分子泵216继续抽气,从而缩短粗抽时间、大幅度降低粗抽阶段的油蒸汽污染;
(3) 粗抽泵24与前级真空泵214分开,粗抽泵24的工作时间极短,因此,一台粗抽泵24可以供多台镀膜设备共用,节省设备费用和占地空间;
(4 )所述巻绕室29的牵引分子泵212或者所述镀膜室21的牵引分子泵216可以不加真空阀211和217,节省设备费用和空间;但启动或停止牵引分子泵212和牵引分子泵216时,牵引分子泵212和牵引分子泵216的泵口的压强需分别不超过1Pa和100Pa。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的4呆护范围之内。
权利要求
1.一种大型真空镀膜设备,包括镀膜室以及分别与所述镀膜室连接的精抽泵、前级泵和粗抽泵,其特征在于所述精抽泵采用牵引分子泵,或者牵引分子泵和水汽泵的并联机组。
2. 根据权利要求1所述镀膜设备,其特征在于所述粗抽泵与前级泵分开设置。
3. 根据权利要求2所述的大型真空働莫设备,其特征在于所述粗抽泵供多台大型真空镀膜设备共用。
4. 根据权利要求1所述的大型真空镀膜设备,其特征在于所述水汽泵直接与镀膜室相连或者直接安装在镀膜室中。
5. 根据权利要求1所述的大型真空镀膜设备,其特征在于该大型真空镀膜设备采用巻绕室和镀膜室分开的双室结构,所述巻绕室的精抽泵采用牵引分子泵;所述镀膜室的精抽泵采用牵引分子泵,或者牵引分子泵和水汽泵并联机组。
6. 根据权利要求5所述的大型真空镀膜设备,其特征在于所述巻绕室或者镀膜室中的牵引分子泵不加真空阀。
7. 根据权利要求5所述的大型真空镀膜设备,其特征在于所述巻绕室中设有一对辉光放电电极。
8. —种如权利要求l-7任一项所述的大型真空镀膜设备的抽气工艺,其特征在于所述粗抽泵将镀膜室中的气压从大气压抽至102Pa,然后由所述精抽泵将镀膜室从1(^Pa抽至分子镀膜所需的本底压强,例如l(T3 l(T2Pa。
全文摘要
一种大型真空镀膜设备,采用大抽速的牵引分子泵与水汽泵的组合机组,取代传统大型真空镀膜设备中的扩散泵和罗茨泵。本发明可节省抽气能耗80%,缩短粗抽时间,大幅度降低镀膜室的油蒸汽污染,显著提高镀膜产品的质量,并且一套粗抽系统可以供多台镀膜设备共用,节省设备费用和占地空间。
文档编号C23C14/56GK101560645SQ20091010707
公开日2009年10月21日 申请日期2009年5月8日 优先权日2009年5月8日
发明者储继国, 龚建华 申请人:深圳大学
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