专利名称：离子束辅助多弧离子镀真空镀膜机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及真空镀膜设备，具体地说是一种离子束辅助多弧离子镀真空镀膜 机。
背景技术：
真空镀膜机根据其原理大致可分为以下几类真空蒸发镀膜机、磁控溅射镀膜机、 多弧离子镀镀膜机及离子束溅射镀膜机等。现在产业化中使用较多的镀膜机大多是单一 工件原理的镀膜机。对于多弧离子镀镀膜机，由于其生产效率高，工作稳定，便于大批量生 产等优点，得到了广泛的应用；但同时也存在薄膜附着力较差，薄膜表面不够光滑等缺点。 现有的多弧离子镀镀膜机大多是弧源安装在侧壁，工作悬挂或放置在中间的可旋转工件架 上，这种结构对于小型的颗粒样品镀膜效率低下，并且安装样品繁琐，总的生产效率较低。
实用新型内容为了解决上述存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种薄膜光洁度好、附着 力大的离子束辅助多弧离子镀真空镀膜机。该镀膜机采用弧源和离子源同时工作的方式。本实用新型的另一目的在于提供一种生产效率高的离子束辅助多弧离子镀真空 镀膜机。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的本实用新型包括真空室、真空抽气系统及机架，真空室安装在机架上，真空抽气系 统与真空室密封连接；所述真空室内设有与其密封连接的中心转轴，中心转轴的底端与安 装在机架上的驱动电机的输出轴相连接；所述中心转轴的两侧对称设有安装在真空室内壁 的离子束和弧源，中心转轴上设有与其共同转动的工件架；该工件架位于离子束和弧源的 下方。其中所述离子束和弧源为多层、上下设置，每一层离子束和弧源的下方均设有一 个与中心转轴共同转动的工件架；所述工件架的上方设有安装在中心转轴上的加热器；加 热器通过真空室上的加热电源电极通电工作；所述离子束为条形，所述弧源为圆柱形；所 述真空室上设有可开关的真空室前门，在真空室前门上及真空室外壁上分别设有对真空室 进行水冷的水冷道；真空室前门上设有用于观察真空室内情况的观察窗。本实用新型的优点与积极效果为1.本实用新型在真空室内安装了离子源和弧源，提高了圆柱靶材的利用率；在镀 膜时离子源和弧源同时工作，利用离子源提高工作气体的离化率，对薄膜的光洁度和附着 力有很大的提高。2.本实用新型采用多层工件架设计，可以多层工件架同时安装，每层的工件架均 可安放样品，每一层的工件架上方均设有离子源和弧源，每层的离子源和弧源同时镀膜，大 大提高了生产效率。3.每一层工件架的上方还设置有加热器，可以对样品进行加热，以提高薄膜的性能。4.本实用新型在真空室外壁及真空室前门上均焊接了水冷道，对真空室进行水 冷，保证真空镀膜机的正常工作。5.本实用新型的真空室前门上设置了观察窗，便于观察真空室内的情况。
图1为本实用新型的整体结构主视图；图2为图去掉真空抽气系统后的俯视剖视图；图3为图1去掉真空室前门后的正面剖视图；其中1为真空室前门，2为离子源，3为水冷道，4为真空室，5为驱动电机，6为机 架，7为真空抽气系统，8为低真空计，9为高真空计，10为加热电源电极，11为工件架，12为 弧源，13为加热器，14为中心转轴，15为观察窗，16为挡油板。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详述。如图1 3所示，本实用新型包括真空室4、真空抽气系统7及机架6，真空抽气系 统7中安装有挡油板16，可以防止真空抽气系统7在工作时往真空室4内返油，避免真空室 4被污染；真空室4安装在机架6上，真空室4前侧设有可开关的真空室前门1，后侧与真空 抽气系统7密封连接，在真空室4上安装有低真空计8和高真空计9，用来监测真空室4内 的真空度。在真空室前门1上及真空室4外壁上分别焊接有对真空室进行水冷的水冷道3， 保证真空镀膜机的正常工作。真空室前门1上设有用于观察真空室内情况的观察窗15。在 真空室4内设有与其密封连接的中心转轴14，中心转轴14的两端分别通过轴承与真空室4 的顶面及底面密封连接，中心转轴14的底端由真空室4穿出、与安装在机架6上的驱动电 机5的输出轴相连接，以驱动电机5的驱动下，中心转轴14可相对于真空室4转动。中心 转轴14的两侧对称设有安装在真空室4内壁的离子束2和弧源12，本实用新型的离子束2 为条形，弧源12为圆柱形；离子束2和弧源12为多层(本实施例为三层)，三个条形的离子 束2上下设置、安装在真空室4内的一侧，真空室4内的另一侧安装了三个圆柱形的弧源； 中心转轴14上设有与其共同转动的工件架11，每一层离子束2和弧源12的下方均设有一 个工件架11，每层工件架11均可以单独安放样品，工件架11与真空室4相互绝缘，可以对 工件架11施加负偏压以提高镀膜质量。在每层工件架11的上方设有安装在中心转轴14 上的铠装加热器13，可以对样品加热，以提高薄膜的性能。加热器13通过真空室4上的加 热电源电极10通电工作。真空室4外表面上设有多个法兰接口，便于零件的安装。本实用新型的工作原理为镀膜前，向水冷道3内通入冷却水，以保证真空镀膜机工作正常。镀膜机工作时， 通过真空抽气系统7对真空室4进行抽真空，同时利用低真空计8和高真空计9对真空室 4内的真空度进行监测，当达到需要的本底真空后，可以开启供气系统对真空室4内充入镀 膜所需的工作气体；当达到设定的工作真空后，启动条形的离子源2和圆柱形的弧源12，镀 膜时启动驱动电机5，使工件架11连续转动，离子源2和弧源12同时工作，对工件架11上 的样品镀膜，利用离子源提高工作气体的离化率，改善薄膜的光洁度和附着力。在镀膜的同时，可以根据工艺需求利用加热器13对样品加热，进一步提高了薄膜的性能。
权利要求一种离子束辅助多弧离子镀真空镀膜机，包括真空室、真空抽气系统及机架，真空室安装在机架上，真空抽气系统与真空室密封连接；其特征在于所述真空室(4)内设有与其密封连接的中心转轴(14)，中心转轴(14)的底端与安装在机架(6)上的驱动电机(5)的输出轴相连接；所述中心转轴(14)的两侧对称设有安装在真空室(4)内壁的离子束(2)和弧源(12)，中心转轴(14)上设有与其共同转动的工件架(11)；该工件架(11)位于离子束(2)和弧源(12)的下方。
2.按权利要求1所述的离子束辅助多弧离子镀真空镀膜机，其特征在于所述离子束 (2)和弧源(12)为多层、上下设置，每一层离子束(2)和弧源(12)的下方均设有一个与中 心转轴(14)共同转动的工件架(11)。
3.按权利要求1或2所述的离子束辅助多弧离子镀真空镀膜机，其特征在于所述工 件架(11)的上方设有安装在中心转轴(14)上的加热器(13)。
4.按权利要求3所述的离子束辅助多弧离子镀真空镀膜机，其特征在于所述加热器 (13)通过真空室⑷上的加热电源电极(10)通电工作。
5.按权利要求1或2所述的离子束辅助多弧离子镀真空镀膜机，其特征在于所述离 子束(2)为条形，所述弧源(12)为圆柱形。
6.按权利要求1所述的离子束辅助多弧离子镀真空镀膜机，其特征在于所述真空室 (4)上设有可开关的真空室前门(1)，在真空室前门(1)上及真空室(4)外壁上分别设有对 真空室进行水冷的水冷道(3)。
7.按权利要求6所述的离子束辅助多弧离子镀真空镀膜机，其特征在于所述真空室 前门(1)上设有用于观察真空室内情况的观察窗(15)。
专利摘要本实用新型涉及真空镀膜设备，具体地说是一种离子束辅助多弧离子镀真空镀膜机，包括真空室、真空抽气系统及机架，真空室安装在机架上，真空抽气系统与真空室密封连接；所述真空室内设有与其密封连接的中心转轴，中心转轴的底端与安装在机架上的驱动电机的输出轴相连接；所述中心转轴的两侧对称设有安装在真空室内壁的离子束和弧源，中心转轴上设有与其共同转动的工件架；该工件架位于离子束和弧源的下方。本实用新型在真空室内安装了离子源和弧源，提高了圆柱靶材的利用率；在镀膜时离子源和弧源同时工作，利用离子源提高工作气体的离化率，对薄膜的光洁度和附着力有很大的提高。
文档编号C23C14/24GK201614404SQ200920350080
公开日2010年10月27日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者佟辉, 周景玉, 孟凡荣, 张健, 张军 申请人:中国科学院沈阳科学仪器研制中心有限公司