可调平面阴极机构及真空镀膜装置的制作方法

本实用新型涉及镀膜技术领域，特别是涉及一种可调平面阴极机构及真空镀膜装置。

背景技术：

近年来，平面阴极真空镀膜技术在节能玻璃生产线、显示器玻璃镀膜生产线及钢带镀膜生产线等得到了大规模的应用。然而在镀膜过程中，为了调整工件的镀膜均匀性，需调整可调平面阴极机构的靶材的表面的磁场强度。目前的处理方法是要将生产线停机，打开真空镀膜腔体，将整个可调平面阴极机构拆出来，重新调节可调平面阴极机构的安装位置，进而调整磁场。如此不仅耗时长，而且需要多次调节才能将磁场强度调节到位，因此需要多次拆卸可调平面阴极机构和反复抽真空，整个过程消耗了大量的时间和人力物力。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种在线调节靶材的表面的磁场强度的可调平面阴极机构及真空镀膜装置。

一种可调平面阴极机构，包括：

平面阴极部件，包括阴极体基座、背板、靶材压板及多个磁体组件；所述背板与所述阴极体基座形成收容腔；所述靶材压板用于将靶材定位于所述背板的外侧；所述多个磁体组件设于所述收容腔中，多个所述磁体组件与所述背板相对而设，且多个所述磁体组件沿所述阴极体基座的长度方向分布；及

多个移位组件，分别与多个所述磁体组件连接，各所述移位组件能带动对应的所述磁体组件远离或靠近所述背板运动，以增大或减小所述磁体组件与所述靶材的距离，进而增大或减小所述靶材与所述磁体组件相对的表面的磁场强度。

该可调平面阴极机构中，平面阴极部件的多个磁体组件可独立调节靶材上与各磁体组件相对的表面的磁场强度。此外，该可调平面阴极机构通过移位组件实现了靶材表面的磁场强度的自动调节，无需打开真空镀膜腔体将整个可调平面阴极机构拆出，无需停机，避免了多次拆卸可调平面阴极机构和反复抽真空的过程，实现了在线调节靶材表面的磁场强度，提高了生产效率。

在其中一个实施例中，在所述阴极体基座的长度方向上对应所述磁体组件和所述移位组件，所述阴极体基座分为多个子阴极体基座，所述背板分为多个子背板，所述靶材压板分为多个子靶材压板；所述子阴极体基座和对应的子背板形成子收容腔，所述多个磁体组件分别设于多个子收容腔中，对应的所述子阴极体基座、所述子背板、所述子靶材压板、所述磁体组件和所述移位组件构成所述可调平面阴极机构的结构单元。

在其中一个实施例中，所述移位组件包括驱动件、传动件和连接杆，所述连接杆的两端分别连接于所述传动件和对应的磁体组件，所述驱动件用于驱动所述传动件，所述传动件带动所述连接杆运动，从而使得所述连接杆带动所述磁体组件远离或靠近所述背板运动。

在其中一个实施例中，所述连接杆连接于所述磁体组件的一端位于所述收容腔中，所述连接杆的另一端露出于所述阴极体基座的顶部。

在其中一个实施例中，所述驱动件为电机，所述传动件为转向齿轮箱，所述驱动件的输出轴的轴向与所述连接杆的轴向垂直设置。

在其中一个实施例中，所述磁体组件包括磁体座和磁体，所述磁体安装于所述磁体座上，所述磁体组件的磁体座连接于所述连接杆。

一种真空镀膜装置，包括真空镀膜腔体和上述可调平面阴极机构，所述可调平面阴极机构设于所述真空镀膜腔体内，且所述多个移位组件安装于所述真空镀膜腔体的顶部。

在其中一个实施例中，所述真空镀膜腔体内设有传送辊组件，所述传送辊组件位于所述可调平面阴极机构的下方，且与所述靶材相对设置；所述传送辊组件的传送方向与所述阴极体基座的长度方向垂直设置。

在其中一个实施例中，所述真空镀膜装置还包括检测仪和控制装置，所述检测仪用于获取镀膜工件沿所述阴极体基座的长度方向上多个位置的镀膜厚度；所述控制装置用于根据所述多个位置的镀膜厚度，调节相应的移位组件带动对应的磁体组件远离或靠近所述背板运动。

在其中一个实施例中，所述真空镀膜装置还包括进样腔体和用于所述检测仪检测的检测腔体，所述进样腔体和所述检测腔体分别能与所述真空镀膜腔体连通，且所述进样腔体、所述真空镀膜腔体和所述检测腔体依次位于所述传送辊组件的传送方向上。

该真空镀膜装置采用上述可调平面阴极机构，可在线调节靶材表面的磁场强度，进而保证工件的镀膜均匀性，可广泛应用于各类真空镀膜生产线。

附图说明

图1为一实施例的真空镀膜装置的剖面结构图；

图2为图1所示真空镀膜装置的可调平面阴极机构的结构图；

图3为图1所示真空镀膜装置的可调平面阴极机构和传送辊组件及工件的结构图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参照图1，本实用新型一实施例的真空镀膜装置10，包括可调平面阴极机构100和真空镀膜腔体200。可调平面阴极机构100设于真空镀膜腔体200内。

参照图2和图3，本实用新型还提供了一实施例的可调平面阴极机构100。该可调平面阴极机构100包括平面阴极部件110及多个移位组件120。平面阴极部件110包括阴极体基座112、背板114、靶材压板116及多个磁体组件118。多个移位组件120安装于真空镀膜腔体200的顶部，如图1所示。

继续参照图2，背板114与阴极体基座112形成收容腔(图未标)。靶材压板116用于将靶材111定位于背板114的外侧。多个磁体组件118设于收容腔中，多个磁体组件118与背板114相对而设。多个磁体组件118沿阴极体基座112的长度方向分布。多个移位组件120分别与多个磁体组件118连接，各移位组件120能带动对应的磁体组件118远离或靠近背板114运动，以增大或减小磁体组件118与靶材111的距离，进而增大或减小靶材111与磁体组件118相对的表面的磁场强度。

该可调平面阴极机构100，一方面在阴极体基座112的长度方向设有多个磁体组件118，另一方面各磁体组件118可通过移位组件120分别带动对应的磁体组件118远离或靠近背板114运动，进而增大或减小磁体组件118与设于背板114外侧的靶材111的距离，从而增大或减小靶材111的表面的磁场强度。如此使得多个磁体组件118可独立调节靶材111上与各磁体组件118相对的表面的磁场强度。使用时可通过独立调节一个或多个磁体组件118与背板114的距离，进而调节一个或多个磁体组件118与背板114外侧的靶材111的距离，以调节靶材111的表面一个或多个区域的磁场强度，从而实现了镀膜的均匀性。

此外，该可调平面阴极机构100通过移位组件120实现了靶材111表面的磁场强度的自动调节，无需打开真空镀膜腔体200将整个可调平面阴极机构100拆出，无需停机，避免了多次拆卸可调平面阴极机构100和反复抽真空的过程，实现了在线调节靶材111表面的磁场强度，进而保证工件20的镀膜均匀性，同时还提高了生产效率。该可调平面阴极机构100可在真空中在线连续调节磁场强度，可广泛应用于各类真空镀膜生产线。

该真空镀膜装置10采用上述可调平面阴极机构100，可在线调节靶材111表面的磁场强度，进而保证工件20的镀膜均匀性，可广泛应用于各类真空镀膜生产线。

可以理解，当可调平面阴极机构100第一次镀膜得到的膜层，某一位置的厚度不均匀时，根据该位置的厚度较其他位置薄或者厚，增大或减小对应该位置的靶材111表面的磁场强度用于下次镀膜，进而得到提高镀膜的均匀性；相应的，通过对应的移位组件120带动对应的磁体组件118远离或靠近背板114运动即可。

具体地在本实施例中，磁体组件118及移位组件120均为8个。

继续参照图3，具体地，在本实施例中，在阴极体基座112的长度方向上对应磁体组件118和移位组件120，阴极体基座112分为多个子阴极体基座，背板114分为多个子背板，靶材压板116分为多个子靶材压板。子阴极体基座和对应的子背板形成子收容腔，多个磁体组件118分别设于多个子收容腔中。对应的子阴极体基座、子背板、子靶材压板、磁体组件118和移位组件120构成可调平面阴极机构100的结构单元101。如此可调平面阴极机构100由多个结构相同的结构单元101构成，不仅可更好的调节各对应位置的磁场强度，而且还减少了制造成本，还降低了移位组件120的安装难度。

具体地在本实施例中，可调平面阴极机构100的结构单元101为8个。

可以理解，在其他实施例中，阴极体基座112、背板114和靶材压板116也可为一体结构，只要各移位组件120能带动对应的磁体组件118远离或靠近背板114运动即可。如图2所示，具体地，背板114为水冷背板，背板114内设有冷却水腔体(图未标)。如此靶材111在溅射时产生的大量热量，可通过水冷背板中的冷却水带走，避免温度过高导致磁体消磁。

继续参照图2，具体地，移位组件120包括驱动件121、传动件122和连接杆123。连接杆123的两端分别连接于传动件122和对应的磁体组件118。驱动件121用于驱动传动件122，传动件122带动连接杆123运动，从而使得连接杆123带动磁体组件118远离或靠近背板114运动，从而增大或减小磁体组件118与靶材111的距离。

更具体地，连接杆123连接于磁体组件118的一端位于收容腔中，连接杆123的另一端露出于阴极体基座112的顶部。在本实施例中，驱动件121和传动件122均位于阴极体基座112的收容腔之外，可以理解在其他实施例中，驱动件121和传动件122也可位于阴极体基座112的收容腔内部。

具体在本实施例中，驱动件121为电机，传动件122为转向齿轮箱。驱动件121的输出轴的轴向与连接杆123的轴向垂直设置。如此可减小可调平面阴极机构100在连接杆123的轴向上的尺寸。

具体地，磁体组件118包括磁体座117和磁体119。磁体119安装于磁体座117上。磁体组件118的磁体座117连接于连接杆123。更具体地，磁体119通过磁力吸附在磁体座117上。更具体的，磁体119为磁铁。更具体地，磁体座117与连接杆123通过螺纹链接。更具体地，连接杆123的端部露出于磁体座117和磁体119。

继续参照图1和图2，具体地，真空镀膜腔体200的顶部设有开口(图未标)。开口处覆设有盖板210。盖板210的内侧设有多个连接柱211，各连接柱211的两端分别连接于盖板210和各移位组件120。如此使得移位组件120分别安装于真空镀膜腔体200的顶部。可以理解，多个移位组件120也可通过其他部件共同安装于真空镀膜腔体200的顶部。更具体的，连接柱211连接于传动件122。

具体地，真空镀膜腔体200内设有传送辊组件220。传送辊组件220位于可调平面阴极机构100的下方，且与靶材111相对设置。传送辊组件220的传送方向与阴极体基座112的长度方向垂直设置。如此通过传送辊组件220将待镀膜的工件20传送到可调平面阴极机构100的下方且与靶材111相对的位置，便于靶材111对工件20进行镀膜。此外传送辊组件220的传送方向与阴极体基座112的长度方向垂直设置，便于在较短的时间内沿阴极体基座112的长度方向得到较大面积的镀膜。优选的，工件20的长度方向与阴极体基座112的长度方向同向设置。

更具体地，真空镀膜装置10还包括检测仪(图未示)。具体地，该检测仪用于获取镀膜工件沿阴极体基座112的长度方向上多个位置的镀膜厚度。

优选的，镀膜工件沿阴极体基座112的长度方向上的多个位置，与镀膜时沿阴极体基座112的长度方向上多个磁体组件的位置一一对应，如图3所示。在一具体实施例中，检测仪获取的镀膜厚度的数量与磁体组件118的数量相同。可以理解，在其他实施例中，检测仪也可获取更多的不同位置的镀膜厚度，通过多个位置取平均值或其他数据分析方式得到特定的位置的镀膜厚度。

具体地，真空镀膜装置10还包括控制装置(图未示)。该控制装置用于根据多个位置的镀膜厚度，调节相应的移位组件120带动对应的磁体组件118远离或靠近背板114运动。更具体的，控制装置可为可编程逻辑控制器等。

继续参照图3，如在本实施例中，检测仪获取镀膜工件沿阴极体基座112的长度方向上8个位置的镀膜厚度，该8个位置与镀膜时沿阴极体基座112的长度方向上8个磁体组件118的位置一一对应，得到厚度分别为300nm、200nm、200nm、200nm、200nm、200nm、200nm和200nm。为了调整工艺提高镀膜的均匀性，可以将厚度较厚的300nm处(如图3箭头21所示位置)对应的磁体组件118与靶材111的距离增大，即：使对应的移位组件120将对应的磁体组件118远离背板114运动至合适的距离即可。可以理解，也可将厚度为200nm处对应的磁体组件118与靶材111的距离减小，但显然操作更麻烦。可以理解，控制装置根据需要调节的移位组件120的次数确定最优的方案。

具体地，真空镀膜装置10还包括进样腔体300和用于检测仪检测的检测腔体400。进样腔体300和检测腔体400分别能与真空镀膜腔体200连通，且进样腔体300、真空镀膜腔体200和检测腔体400依次位于传送辊组件220的传送方向上。如此使得待镀膜的工件20沿传送辊组件220的传送方向从进样腔体300进入，再进入真空镀膜腔体200镀膜后，进入检测腔体400。更具体地，进样腔体300和检测腔体400分别设有对应的传送辊组件。

可以理解，检测仪的部分或全部设于检测腔体400中，从而实现在线检测。可以理解在其他实施例中，检测仪也可设于真空镀膜装置10的腔体之外，进行离线检测。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。