一种控制导向管纵向长度的真空蒸镀设备及其控制方法与流程

本发明涉及真空蒸镀领域，特别设计一种控制导向管纵向长度的真空蒸镀设备及其控制方法。

背景技术：

在真空环境中，将材料加热并镀到基片上称为真空蒸镀，真空蒸镀是将待成膜的物质置于真空中进行蒸发或升华，使之在工件或基片表面析出的过程。

目前，蒸镀工艺被广泛地应用于电子器件的镀膜生产过程中，其原理是将待成膜的原材料放置于真空环境中，通过电阻加热或电子束加热使原材料加热到一定温度发生蒸发或升华，气态的原材料凝结沉积在待成膜的基板表面而完成镀膜。

然，目前真空蒸镀设备，在进行镀膜时通常不能使气态的原材料均匀的凝结沉积在待成膜的基板表面，而且，原材料被蒸镀在基板的同时有大量的原材料被蒸镀到了蒸镀腔壁上，使得大量原材料被浪费，导致原材料的利用率很低。

因此，本发明人有鉴于真空蒸镀设备实在有其改良的必要性，遂以其多年从事相关领域的创作设计及专业制造经验，积极地针对一种控制导向管纵向长度的真空蒸镀设备及其控制方法进行研究改良，在各方条件的审慎考虑下终于开发出本发明。

技术实现要素：

发明目的：为解决背景技术中存在的问题，即为了能够让原材料均匀的凝结沉积在基板表面，并避免原材料蒸镀到蒸镀腔壁造成大量浪费，提高原材料利用率，本发明实施例提供了一种控制导向管纵向长度的真空蒸镀设备，用于真空蒸镀，使原材料均匀在基板上镀膜，并且避免原材料蒸镀到蒸镀腔壁，提高原材料利用率。

技术方案：一种控制导向管纵向长度的真空蒸镀设备，包括第一蒸镀腔、设置于所述第一蒸镀腔内的第一蒸发源以及基板，还包括气压传感器、单片机、驱动电机以及设置在所述基板下方且覆盖所述基板的蒸镀面的管阵，所述管阵由若干导向管组成，所述气压传感器与所述导向管的数量相同，所述导向管包括固定管以及套设在所述固定管内部的活动管，所述固定管内设置有用于控制所述活动管沿着所述导向管的轴向水平移动的控制装置，所述气压传感器设置在所述固定管的开口处且与所述单片机连接，所述单片机与所述驱动电机连接，所述驱动电机与所述控制装置连接。

作为本发明的一种优选方式，还包括设置在所述第一蒸镀腔上方的第二蒸镀腔以及设置在所述第二蒸镀腔内的第二蒸发源。

作为本发明的一种优选方式，所述第一蒸镀腔内设置有两端分别与所述第一蒸镀腔的腔壁密封贴合的挡板，所述挡板将所述第一蒸镀腔分隔成两个子腔；所述挡板上开设有连通所述两个子腔的第一蒸发孔，所述第二蒸镀腔底部开设有与所述第一蒸发孔相互对立的第二蒸发孔。

作为本发明的一种优选方式，还包括第一通气管、第二通气管以及容气盒，所述第一通气管分别与所述第一蒸发孔以及第二蒸发孔连通，所述第二通气管与所述第一通气管垂直且连通，所述容气盒与所述第二通气管连通；所述管阵伫立在所述容气盒的上方，且所述导向管与所述容气盒的内腔连通。

作为本发明的一种优选方式，所述第一通气管在靠近所述第一蒸发孔的一端设置有第一单向阀，在靠近所述第二蒸发孔的一端设置有第二单向阀，所述第一单向阀的气体流动控制方向与所述第二单向阀的气体流动控制方向为相反方向。

作为本发明的一种优选方式，所述第一蒸发源、第二蒸发源、第一蒸发孔、第二蒸发孔、第一通气管以及第二通气管的数量均为两个。

作为本发明的一种优选方式，还包括设置在所述第一蒸镀腔的腔壁上的多个真空抽气孔。

作为本发明的一种优选方式，包括以下工作步骤：

（1）、设置在各导向管内的气压传感器将各自检测出的气压值传输给单片机；

（2）、单片机执行操作：以两个导向管为一组，对每组相邻的导向管内的气压传感器输出的气压值进行计算，具体为，首先将相邻的气压值代入公式l=（p1-p2）·d1进行计算，其中，p1是较大的气压值，p2是较小的气压值，d1是在所述第一蒸镀腔内消耗1pa的蒸气所需移动的距离，l是待移动距离；然后将计算得出的l传输给驱动电机，并向驱动电机输出提供较小气压值的气压传感器所处导向管内的控制装置进行驱动所对应的控制信号；

（3）、驱动电机向提供较小气压值的气压传感器所处导向管内的控制装置输出驱动力，以使所述控制装置控制所处导向管内的活动管沿着所述导向管的轴向水平向前移动l的距离。

本发明实现以下有益效果：本发明真空蒸镀设备在运行时，由导向管内的气压传感器检测到气压值然后传输给单片机，单片机以两个导向管为一组，将计算出的移动距离传输给驱动电机，并向驱动电机输出提供较小气压值的气压传感器所处的导向管内的控制装置进行驱动所对应的控制信号，驱动电机提供驱动力，以使所述控制装置控制气压值较小的导向管内的活动管伸出，使其中的气体和另一根较大气压导向管内的气体同时到达基板，达到对基板上的产品均匀的镀膜；由于蒸镀腔室内第一通气管与第一蒸发孔以及第二蒸发孔连通，并且在第一通气管的靠近第一蒸发孔那端设有第一单向阀，在靠近第二蒸发孔那端设有第二单向阀，使气体只能从第一通气管内流动到与第一通气管垂直连通的第二通气管，并从第二通气管流动到容气盒内，使原材料避免在传送过程中蒸镀到蒸镀腔壁上造成大量浪费，提高原材料的利用率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。图1为本发明提供的一种控制导向管纵向长度的真空蒸镀设备的结构示意图；

图2为本发明提供的一种控制导向管纵向长度的真空蒸镀设备的电子器件连接示意图；

图3为本发明提供的一种控制导向管纵向长度的真空蒸镀设备的导向管排列俯视图；

图4为本发明提供的一种控制导向管纵向长度的真空蒸镀设备的导向管排列立体图；

图5为本发明提供的一种控制导向管纵向长度的真空蒸镀设备的导向管结构示意图。

其中：1.第一蒸镀腔，2.第二蒸镀腔，11.第一蒸发源，12.基板，13.气压传感器，14.单片机，15.驱动电机，16.导向管，17.控制装置，18.挡板，19.第一通气管，20.第二通气管，21.第二蒸发源，22.容气盒，23.第一蒸发孔，24.第二蒸发孔，111.真空抽气孔，161.固定管，162.活动管，191.第一单向阀，192.第二单向阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参考图1-图5，图1为本发明提供的一种控制导向管纵向长度的真空蒸镀设备的结构示意图，图2为本发明提供的一种控制导向管纵向长度的真空蒸镀设备的电子器件连接示意图，图3为本发明提供的一种控制导向管纵向长度的真空蒸镀设备的导向管排列俯视图，图4为本发明提供的一种控制导向管纵向长度的真空蒸镀设备的导向管排列立体图，图5为本发明提供的一种控制导向管纵向长度的真空蒸镀设备的导向管结构示意图。

具体的，本实施例提供一种控制导向管纵向长度的真空蒸镀设备，包括第一蒸镀腔（1）、设置于所述第一蒸镀腔（1）内的第一蒸发源（11）以及基板（12），还包括气压传感器（13）、单片机（14）、驱动电机（15）以及设置在所述基板（12）下方且覆盖所述基板（12）的蒸镀面的管阵，所述管阵由若干导向管（16）组成，所述气压传感器（13）与所述导向管（16）的数量相同，所述导向管（16）包括固定管（161）以及套设在所述固定管（161）内部的活动管（162），所述固定管（161）内设置有用于控制所述活动管（162）沿着所述导向管（16）的轴向水平移动的控制装置（17），所述气压传感器（13）设置在所述固定管（161）的开口处且与所述单片机（14）连接，所述单片机（14）与所述驱动电机（15）连接，所述驱动电机（15）与所述控制装置（17）连接。

具体的，第一蒸发源（11）可以是电阻加热、感应蒸发、电子束枪以及真空电弧，本实施例中以电阻加热为例。

具体的，如图3-5所示，基板（12）下方的管阵是由若干个导向管（16）组成，并且气压传感器（13）与导向管（16）的数量相同，在本实施例中所述管阵由40根导向管（16）组成，在每根导向管（16）内均有气压传感器（13），即气压传感器（13）为40个；导向管（16）内活动管（162）的作用是为了让气态的原材料可以快速到达基板（12），因气态的原材料在大容器内流动速度与导向管（16）内流动速度不同，在导向管（16）内气态的原材料只能沿着导向管（16）进行流通，而在较大容器内气态的原材料会向四周流通，流动速度比导向管（16）内的流动速度小。

具体的，将原材料放在第一蒸发源（11）上，第一蒸发源（11）加热使原材料蒸发或升华，气态的原材料进入导向管（16），导向管（16）开口处的气压传感器（13）检测到气态原材料的气压值，然后将感测到的气态原材料的气压值传输给单片机（14），单片机（14）以两个导向管（16）为一组，计算两根导向管（16）内的气压值，算出气压值较小的那根导向管（16）中活动管（162）需要移动的距离，然后单片机（14）将计算出的移动距离传输给驱动电机（15），并向驱动电机（15）输出提供较小气压值的气压传感器（13）所处导向管内的控制装置（17）进行驱动所对应的控制信号，控制装置（17）接收到控制信号，驱动电机（15）向提供较小气压值的气压传感器（13）所处导向管（16）内的控制装置（17）输出驱动力，以使所述控制装置（17）控制所处导向管（16）内的活动管（162）沿纵向伸出，使其中气态的原材料与另一根较大气压值的导向管（16）内气态的原材料同时到达基板（12），对基板（12）上的产品均匀的镀膜。

作为本发明的一种优选方式，所述真空蒸镀控制方法包括以下工作步骤：

（1）、设置在各导向管（16）内的气压传感器（13）将各自检测出的气压值传输给单片机（14）；

（2）、单片机（14）执行操作：以两个导向管（16）为一组，对每组相邻的导向管（16）内的气压传感器（13）输出的气压值进行计算，具体为，首先将相邻的气压值代入公式l=（p1-p2）·d1进行计算，其中，p1是较大的气压值，p2是较小的气压值，d1是在所述第一蒸镀腔（1）内消耗1mpa的蒸气所需移动的距离，l是待移动距离；然后将计算得出的l传输给驱动电机（15），并向驱动电机（15）输出提供较小气压值的气压传感器（13）所处导向管(16)内的控制装置（17）进行驱动所对应的控制信号；

（3）、驱动电机（15）向提供较小气压值的气压传感器（13）所处导向管（16）内的控制装置（17）输出驱动力，以使所述控制装置（17）控制所处导向管（16）内的活动管（162）沿着所述导向管（16）的轴向水平向前移动l的距离。

具体的，原材料被第一蒸发源（11）蒸发或升华，气态的原材料流动到导向管（16）内，而导向管（16）内的气压传感器（13）在第一时间内检测到气态的原材料，并且分析气态的原材料的气压值，并将气态原材料的气压值传输给单片机（14），单片机（14）将以两根导向管（16）为一组，并对每组相邻的导向管（16）内的气压传感器（13）输出的气压值进行计算，具体的，计算公式为l=（p1-p2）·d1，其中p1是两根导向管（16）中气压值较大的，p2是两根导向管（16）中气压值较小的，d1是气态的原材料在第一蒸镀腔（1）内消耗1pa的蒸气所需要移动的距离，l则为导向管（16）中活动管（162）的移动距离，其中导向管（16）中活动管（162）最大的移动距离不会触碰到基板（12），然后单片机（14）将计算出的活动管（162）所需纵向伸出的距离，传输给驱动电机（15），并且向驱动电机（15）输出提供较小气压值的气压传感器（13）所处导向管（16）内的控制装置（17）进行驱动所对应的控制信号，所述驱动电机（15）向提供较小气压值的气压传感器（13）所处导向管（16）内的控制装置（17）输出驱动力，以使所述控制装置（17）控制所处导向管（16）内的活动管（162）沿着所处导向管（16）的纵向水平移动l的距离，使较小气压值导向管（16）内气态的原材料与较大气压值导向管（16）内气态的原材料同时到达基板（12）上需要镀膜的产品表面，进行均匀的镀膜。

如：原材料被第一蒸发源（11）蒸发或升华，气态的原材料流动到导向管（16）内，而导向管（16）内的气压传感器（13）在第一时间内检测到气态的原材料，并且分析气态的原材料的气压值，并将气态原材料的气压值传输给单片机（14），单片机（14）将以两根导向管（16）为一组，并对每组相邻的导向管（16）内的气压传感器（13）输出的气压值进行计算，具体计算公式为l=（p1-p2）·d1，假设p1较大气压值为60pa，p2较小气压值57pa，d1为消耗1pa的蒸气所需要移动距离为1cm，则计算出l=（60-57）·1=3cm，然后单片机（14）将计算出活动管（162）所需纵向伸出3cm传输给驱动电机（15），并且向驱动电机（15）输出提供57pa的气压传感器（13）所处导向管（16）内的控制装置（17）进行驱动所对应的控制信号，所述驱动电机（15）向提供57pa的气压传感器（13）所处导向管（16）内的控制装置（17）输出驱动力，以使所述控制装置（17）控制所处导向管（16）内的活动管（162）沿着所处导向管（16）的纵向水平移动3cm，使57pa的导向管（16）内气态的原材料与60pa的导向管（16）内气态的原材料同时到达基板（12）上需要镀膜的产品表面，进行均匀的镀膜。

实施例二

请复参考参考图1-图5。

在本发明第二实施例中，与上述实施例一内容基本相同，不同之处在于，作为被发明的一种优选方式，所述真空蒸镀设备还包括设置在所述第一蒸镀腔（1）上方的第二蒸镀腔（2）以及设置在所述第二蒸镀腔（2）内的第二蒸发源（21）。

具体的，第一蒸镀腔（1）上方设有第二蒸镀腔（2），并在第二蒸镀腔（2）内设有第二蒸发源（21），这样设置，第二蒸镀腔（2）内的第二蒸发源（21）和第一蒸镀腔（1）内的蒸发源（11）使原材料同时蒸发或升华，提高镀膜效率。

作为本发明的一种优选方式，所述第一蒸镀腔（1）内设置有两端分别与所述第一蒸镀腔（1）的腔壁密封贴合的挡板（18），所述挡板（18）将所述第一蒸镀腔（1）分隔成两个子腔；所述挡板（18）上开设有连通所述两个子腔的第一蒸发孔（23），所述第二蒸镀腔（2）底部开设有与所述第一蒸发孔（23）相互对立的第二蒸发孔（24）。

作为本发明的一种优选方式，还包括第一通气管（19）、第二通气管（20）以及容气盒（22），所述第一通气管（19）分别与所述第一蒸发孔（23）以及第二蒸发孔（24）连通，所述第二通气管（20）与所述第一通气管（19）垂直且连通，所述容气盒（22）与所述第二通气管（20）连通；所述管阵伫立在所述容气盒（22）的上方，且所述导向管（16）与所述容气盒（22）的内腔连通。

作为本发明的一种优选方式，所述第一蒸发源（11）、第二蒸发源(21)、第一蒸发孔（23）、第二蒸发孔（24）、第一通气管（19）以及第二通气管（20）的数量均为两个。

具体的，如图1所示，在第一蒸镀腔（1）内设有与腔壁密封贴合的挡板（18），将第一蒸镀腔（1）分隔成两个子腔，挡板（18）设有连通两个子腔的第一蒸发孔（23），第一蒸发孔（23）有两个，靠近两个第一蒸发源（11），并且在第二蒸镀腔（2）的底部开设有与所述两个第一蒸发孔（23）相互对立的两个第二蒸发孔（24）；当第一蒸发源（11）和第二蒸发源（21）

蒸发或升华原材料时，气态的原材料不会分散到别处，气态的原材料只有从第一蒸发孔（23）和第二蒸发孔（24）中流动到第一通气管（19）中。

具体的，气态的原材料流动到第一通气管（19），并从第一通气管（19）流动到与第一通气管（19）垂直连通的第二通气管（20），再由第二通气管（20）流动到与第二通气管（20）连通的容气盒（22）内，气态的原材料再由容气盒（22）流动到导向管（16）中，其中第一通气管（19）和第二通气管（20）均为两根，并与第一蒸发孔（23）和第二蒸发孔（24）连通。

作为本发明的一种优选方式，所述第一通气管（19）在靠近所述第一蒸发孔（23）的一端设置有第一单向阀（191），在靠近所述第二蒸发孔（24）的一端设置有第二单向阀（192），所述第一单向阀（191）的气体流动控制方向与所述第二单向阀（192）的气体流动控制方向为相反方向。

具体的，第一单向阀（191）为两个，分别设置在靠近第一蒸发孔（23）的位置，使第一蒸发源（11）蒸发或气化后的气态的原材料单向的流入第一蒸发孔（23）进入第一通气管（19），而气态的原材料无法回流；第二单向阀（192）也为两个，分别设置在靠近第二蒸发孔（24）的位置，使第二蒸发源（21）蒸发或升华后的气态的原材料单向的流入第二蒸发孔（24）进入第一通气管（19），而气态的原材料无法回流；因此经过第一单向阀（191）的气态原材料与经过第二单向阀（192）的气态原材料在第一通气管（19）内相互挤压，可以快速的进入第二通气管（20），再由第二通气管（20）进入到容气盒（22），然后从导向管（16）中喷出，对基板（12）上产品进行镀膜，使原材料避免在传送过程中蒸镀到蒸镀腔壁上造成大量浪费，提高原材料的利用率。

作为本发明的一种优选方式，真空蒸镀设备还包括设置在所述第一蒸镀腔（1）的腔壁上的多个真空抽气孔（111）。

具体的，设置在第一蒸镀腔（1）的腔壁上的多个真空抽气孔（111），真空抽气孔（111）是单向的抽气孔，目的是让抽气机连通真空抽气孔（111）将真空蒸镀设备内的空气抽出，制造出真空环境。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。