蒸镀装置及其蒸镀原料的回收方法与流程

[0001]
本发明属于蒸镀设备改造技术领域，特别涉及一种蒸镀装置及其蒸镀原料的回收方法。


背景技术：

[0002]
蒸镀工艺在光伏、电子、轻工等工业领域应用广泛，其可在金属、半导体、绝缘体等材料的表面上沉积包括有机聚合物、不同成分的合金、纯金属等材料，并且沉积速率、蒸发角度、沉积厚度均是可控的，因而广泛应用于实验研究和工业生产中。
[0003]
目前在蒸镀工艺中回收蒸镀材料的技术是在不需要蒸镀时将凹型挡板移动到蒸发源上，而当需要蒸镀时将凹型挡板移开。该方法主要有两个缺点：一是由于凹型挡板的面积仅略大于蒸发源大，能回收的材料有限，并且凹型挡板与连接杆是连接在一起的，不易回收；二是该方法需要的额外空间较多，在生产线上的应用价值不高。
[0004]
另一方面，材料、光伏半导体等生产制造领域的制备过程大多需要蒸镀工艺的辅助，在蒸镀过程中由于只有少量的蒸镀原料最终被电池所利用，大多数材料会悬浮于舱体内，当温度降低时则附着于舱体的各个部分，对于腔体的清洁和材料的回收造成困难，同样不利于整个蒸镀环境。
[0005]


技术实现要素：

[0006]
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种蒸镀装置及其蒸镀原料的回收方法，在保证蒸镀工艺不受影响的前提下，方便高效地回收蒸镀原材料并再利用，降低生产成本，同时改善蒸镀腔体环境，延长蒸镀设备使用寿命。
[0007]
本发明是这样实现的，提供一种蒸镀装置，包括蒸镀舱，在蒸镀舱的底部设置至少一个盛有蒸发材料的蒸发源，在所述蒸镀舱上还设置调节蒸镀舱内气体压强的蒸镀舱气压调节装置，在蒸镀舱的内壁上还活动地设置了至少一个便于更换的收集板，所述收集板用于收集沉积在其表面的蒸发原料，在所述蒸镀舱上还设置有便于更换收集板的蒸镀舱舱门；在所述蒸镀舱上设置有循环冷却系统，所述循环冷却系统降低了收集板表面温度使其便于沉积蒸发原料。
[0008]
进一步地，在所述蒸镀舱的内部还设置有可以开闭的密封板，所述密封板设置在收集板的靠蒸发源一侧，所述密封板闭合时将收集板与蒸发源所在的区域相互隔离。
[0009]
进一步地，在所述蒸镀舱气压调节装置的控制下，所述蒸镀舱的气压控制范围为10-7
pa~105pa。
[0010]
进一步地，在所述循环冷却系统控制下，所述收集板的表面温度控制在5℃~30℃的范围。
[0011]
进一步地，所述收集板与相应蒸镀舱内壁的间距为0~10cm。
[0012]
进一步地，所述蒸镀舱舱门设置在蒸镀舱的顶部，所述收集板位于蒸发舱的上部，
在所述收集板与蒸镀舱的顶壁之间设置有降温室，所述降温室通过循环冷却水管与循环冷却系统相连通，在所述蒸镀舱上还设置了通气管道与通气阀，所述降温室通过通气管道与通气阀与外部相连通。
[0013]
本发明是这样实现的，提供一种如前所述的蒸镀装置的蒸镀原料的回收方法，包括如下步骤：步骤一、闭合蒸镀舱舱门，关闭通气阀，开启蒸镀舱气压调节装置，使得蒸镀舱和降温室内的气体压力达到设定值，蒸发源正常工作，开启循环冷却系统，降低收集板表面的温度，使其易于沉积蒸镀舱内未被利用的蒸发材料；步骤二、当收集板沉积的蒸发材料累积到需要更换时，关闭蒸镀舱气压调节装置，打开通气阀，当蒸镀舱和降温室的气体压力与外部的相同时，打开蒸镀舱舱门，取出需要更换的收集板，然后将新的收集板放入其安装位置并固定；步骤三、重复步骤一和步骤二，进行下一个更换收集板的循环；步骤四、收集更换下来的收集板表面上沉积的蒸发材料，对收集到的蒸发材料进行处理，得到再利用的蒸发原料纯品。
[0014]
本发明是这样实现的，提供一种蒸镀装置，包括蒸镀舱，在蒸镀舱的底部设置至少一个盛有蒸发材料的蒸发源，在所述蒸镀舱上还设置调节蒸镀舱内气体压强的蒸镀舱气压调节装置，在蒸镀舱的内壁上部还设置了收集板，所述收集板用于收集沉积在其表面的蒸发原料，在所述收集板与蒸镀舱的顶壁之间设置有降温室，在所述蒸镀舱的侧部设置过渡舱，所述过渡舱通过可开启和闭合的闸门与降温室相连通，在所述过渡舱和降温室的侧壁上分别对应地设置了传输带，在所述闸门开启的情况下，通过传输带的输送，位于降温室的收集板从降温室被输送到过渡舱，或者，位于过渡舱的收集板从过渡舱被输送到降温室；在所述过渡舱上设置有便于更换收集板的过渡舱舱门，在所述蒸镀舱上还设置有循环冷却系统，所述降温室通过循环冷却水管与循环冷却系统相连通，所述循环冷却系统降低了收集板表面温度使其便于沉积蒸发原料，在所述过渡舱上设置调节过渡舱内气体压强的过渡舱气压调节装置，在所述过渡舱上还设置了排气管道与排气阀，所述过渡舱通过排气管道与排气阀与外部相连通。
[0015]
本发明是这样实现的，提供一种如前所述的蒸镀装置的蒸镀原料的回收方法，包括如下步骤：步骤1、闭合蒸镀舱的闸门，开启蒸镀舱气压调节装置，使得蒸镀舱和降温室内的气体压力达到设定值，蒸发源正常工作，开启循环冷却系统，降低位于蒸镀舱内的收集板表面温度，使其易于沉积蒸镀舱内未被利用的蒸发材料；步骤2、当收集板沉积的蒸发材料累积到需要更换时，关闭过渡舱上的排气阀，开启过渡舱气压调节装置，将过渡舱内的气体压力调节到与蒸镀舱的一致后，打开闸门，启动传输带将位于降温室的收集板从降温室输送到过渡舱，再闭合闸门；步骤3、关闭过渡舱气压调节装置，打开排气阀，使得过渡舱的气体压力与外部相同，打开过渡舱舱门，取出需要更换的收集板，然后将新的收集板放入；步骤4、闭合过渡舱舱门，关闭过渡舱上的排气阀，开启过渡舱气压调节装置，将过渡舱内的气体压力调节到与蒸镀舱的一致后，打开闸门，启动传输带将位于过渡舱的新收集板从过渡舱输送到降温室，再闭合闸门；
步骤5、重复步骤1至步骤4，进行下一个更换收集板的循环；步骤6、收集更换下来的收集板表面上沉积的蒸发材料，对收集到的蒸发材料进行处理，得到再利用的蒸发原料纯品。
[0016]
与现有技术相比，本发明的蒸镀装置及其蒸镀原料的回收方法，在蒸镀舱上设置循环冷却系统降低收集板表面温度使其便于沉积蒸发原料，能够保证大多数未被利用的蒸镀原料沉积在收集板上，进而保证整个蒸镀舱体内环境的洁净度。收集板可根据蒸镀舱体实际情况用不同方式来固定，能够十分方便地取下，并且可以马上更换新的收集板，不会对实验和生产进度造成大的影响。收集板上沉积的蒸镀原料被回收后，经过提纯的方法可再利用，节约成本。此外，收集板经清洗干燥后可重复使用，便捷而环保。
[0017]
附图说明
[0018]
图1为本发明的蒸镀装置实施例1的立体结构示意图；图2为本发明的蒸镀装置实施例2和实施例3的立体结构示意图；图3为图2的侧视图；图4为本发明的蒸镀装置实施例4的立体结构示意图。
具体实施方式
[0019]
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
[0020]
实施例1请参照图1所示，本发明蒸镀装置的第一个较佳实施例，包括蒸镀舱101，在蒸镀舱101的底部设置至少一个盛有蒸发材料的蒸发源106，在所述蒸镀舱101上还设置调节蒸镀舱内气体压强的蒸镀舱气压调节装置（图中未示出）。在所述蒸镀舱气压调节装置的控制下，所述蒸镀舱的气压控制范围为10-7
pa~105pa。
[0021]
在蒸镀舱101的内壁上还活动地设置了至少一个便于更换的收集板102，所述收集板102用于收集沉积在其表面的蒸发原料。所述收集板102与相应蒸镀舱101内壁的间距为0~10cm。在所述蒸镀舱101上还设置有便于更换收集板102的蒸镀舱舱门104。所述收集板102应能够灵活、方便地从蒸镀舱101内取出更换。
[0022]
在所述蒸镀舱101的内部还设置有可以开闭的密封板（图中未示出）。所述密封板设置在收集板102的靠蒸发源106一侧。在图1中，所述密封板设置在收集板102的下面。所述密封板闭合时将收集板102与蒸发源106所在的区域相互隔离。蒸发源106正常使用时，密封板处于打开状态。当需要更换收集板102时，先将密封板闭合，密封板将蒸镀舱101中的蒸发源106与收集板102隔离开，减少更换收集板102时，蒸镀舱101的气体中蒸发材料的溢散浪费。
[0023]
在所述蒸镀舱101上设置有循环冷却系统，所述循环冷却系统降低了收集板102表面温度使其便于沉积蒸发原料。在所述循环冷却系统控制下，所述收集板的表面温度控制在5℃~30℃的范围。
[0024]
具体地，所述蒸镀舱舱门104设置在蒸镀舱101的顶部。所述收集板102位于蒸发舱101的上部。在所述收集板102与蒸镀舱101的顶壁之间设置有降温室107。所述降温室107通过循环冷却水管103与循环冷却系统相连通。在所述蒸镀舱101上还设置了通气管道与通气阀105。所述降温室107通过通气管道与通气阀105与外部相连通。
[0025]
本发明还公开一种如前所述的蒸镀装置的蒸镀原料的回收方法，包括如下步骤：步骤一、闭合蒸镀舱舱门104，关闭通气阀105，打开密封板，开启蒸镀舱气压调节装置，使得蒸镀舱101和降温室107内的气体压力达到设定值，蒸发源106正常工作，开启循环冷却系统，降低收集板102表面的温度，使其易于沉积蒸镀舱101内未被利用的蒸发材料。
[0026]
步骤二、当收集板102沉积的蒸发材料累积到需要更换时，关闭蒸镀舱气压调节装置，闭合密封板，打开通气阀105，当蒸镀舱101和降温室107的气体压力与外部的相同时，打开蒸镀舱舱门104，取出需要更换沉积了蒸发材料的收集板102，然后将新的收集板102放入其安装位置并固定。
[0027]
步骤三、重复步骤一和步骤二，进行下一个更换收集板102的循环。
[0028]
步骤四、收集更换下来的收集板102表面上沉积的蒸发材料，对收集到的蒸发材料进行处理，得到再利用的蒸发原料纯品，以节约成本。可用机械或化学方法收集蒸发材料，再利用萃取、分馏或其它化学或物理方法得到蒸发材料纯品，以重复利用。
[0029]
实施例2请参照图2和图3所示，本发明蒸镀装置的第2个较佳实施例，包括蒸镀舱201，在蒸镀舱201的底部设置至少一个盛有蒸发材料的蒸发源209。在所述蒸镀舱201上还设置调节蒸镀舱201内气体压强的蒸镀舱气压调节装置（图中未示出）。在所述蒸镀舱气压调节装置的控制下，所述蒸镀舱的气压控制范围为10-7
pa~105pa。
[0030]
在蒸镀舱201的内壁上部还设置了收集板207，所述收集板207用于收集沉积在其表面的蒸发原料。在所述收集板207与蒸镀舱201的顶壁之间设置有降温室210。在所述蒸镀舱201的侧部设置过渡舱202，所述过渡舱202通过可开启和闭合的闸门203与降温室210相连通。在所述过渡舱202和降温室210的侧壁上分别对应地设置了传输带208。在所述闸门203开启的情况下，通过传输带208的输送，位于降温室210的收集板207从降温室210被输送到过渡舱202；或者，位于过渡舱202的收集板207从过渡舱202被输送到降温室210中。
[0031]
在所述过渡舱202上设置有便于更换收集板207的过渡舱舱门205。在所述蒸镀舱201上还设置有循环冷却系统（图中未示出）。所述降温室201通过循环冷却水管204与循环冷却系统相连通，所述循环冷却系统降低了收集板207表面温度使其便于沉积蒸发原料。在所述过渡舱202上设置调节过渡舱202内气体压强的过渡舱气压调节装置（图中未示出）。在所述过渡舱202上还设置了排气管道与排气阀206，所述过渡舱202通过排气管道与排气阀206与外部相连通。
[0032]
本发明还公开一种如前所述的蒸镀装置的蒸镀原料的回收方法，当需要保持蒸镀舱内的真空环境下实现收集板沉积的蒸发材料回收时，采用本回收方法。本回收方法包括如下步骤：步骤1、闭合蒸镀舱201的闸门203，开启蒸镀舱气压调节装置，使得蒸镀舱201和降温室210内的气体压力达到设定值，蒸发源209正常工作，开启循环冷却系统，降低位于蒸镀舱201内的收集板207表面温度，使其易于沉积蒸镀舱201内未被利用的蒸发材料。
[0033]
步骤2、当收集板207沉积的蒸发材料累积到需要更换时，关闭过渡舱202上的排气阀206，开启过渡舱气压调节装置，将过渡舱202内的气体压力调节到与蒸镀舱201的一致后，打开闸门203，启动传输带208将位于降温室210的收集板207从降温室210输送到过渡舱202，再闭合闸门203。
[0034]
步骤3、关闭过渡舱气压调节装置，打开排气阀206，使得过渡舱202的气体压力与外部相同，打开过渡舱舱门205，取出需要更换沉积了蒸发材料的收集板207，然后将新的收集板207放入。
[0035]
步骤4、闭合过渡舱舱门205，关闭过渡舱202上的排气阀206，开启过渡舱气压调节装置，将过渡舱202内的气体压力调节到与蒸镀舱201的一致后，打开闸门203，启动传输带208将位于过渡舱202的新收集板207从过渡舱202输送到降温室210，再闭合闸门203。
[0036]
步骤5、重复步骤1至步骤4，进行下一个更换收集板207的循环。
[0037]
步骤6、收集更换下来的收集板207表面上沉积的蒸发材料，对收集到的蒸发材料进行处理，得到再利用的蒸发原料纯品，以节约成本。
[0038]
实施例3本发明的蒸镀装置的蒸镀原料的回收方法第3实施例，包括如下步骤：（11）、闭合蒸镀舱201的闸门203，开启蒸镀舱气压调节装置，使得蒸镀舱201和降温室210内的气体压力达到设定值，蒸发源209正常工作，蒸发源209中放置原料银。开启循环冷却系统，降低位于蒸镀舱201内的收集板207的表面温度，使其易于沉积蒸发材料，蒸镀舱201内未被利用的金属银沉积于收集板207表面。
[0039]
（12）、生产1~2周后，当收集板207沉积的蒸发材料累积到需要更换时，关闭过渡舱202上的排气阀206，开启过渡舱气压调节装置，将过渡舱202内的气体压力调节到与蒸镀舱201的一致后，打开闸门203，启动传输带208将位于降温室210的收集板207从降温室210输送到过渡舱202，再闭合闸门203。
[0040]
（13）、关闭过渡舱气压调节装置，打开排气阀206，使得过渡舱202的气体压力与外部相同，打开过渡舱舱门205，取出需要更换沉积了蒸发材料的收集板207，然后将新的收集板207放入。
[0041]
（14）、闭合过渡舱舱门205，关闭过渡舱202上的排气阀206，开启过渡舱气压调节装置，将过渡舱202内的气体压力调节到与蒸镀舱201的一致后，打开闸门203，启动传输带208将位于过渡舱202的新收集板207从过渡舱202输送到降温室210，再闭合闸门203。
[0042]
（15）、重复步骤（11）至步骤（14），进行下一个更换收集板207的循环。
[0043]
（16）、通过机械方式将沉积在更换下来的收集板207表面上的金属银材料剥落下来并收集，将收集到的金属银材料溶解于硝酸溶液中，再利用化学法在溶液中加入铁片置换得到银金属，继续再利用。
[0044]
实施例4参照图4所示，本发明的蒸镀装置的蒸镀原料的回收方法第4实施例，包括如下步骤：（21）、闭合蒸镀舱201的闸门203，开启蒸镀舱气压调节装置，使得蒸镀舱201和降温室210内的气体压力达到设定值，蒸发源209和蒸发源211正常工作，蒸发源209中放置原料碘甲胺，蒸发源211中放置原料碘化铅。开启循环冷却系统，降低位于蒸镀舱201内的收集板207的表面温度，使其易于沉积蒸发材料，蒸镀舱201内未被利用的碘甲胺和碘化铅沉积于
收集板207表面。
[0045]
（22）、生产1~2周后，当收集板207沉积的蒸发材料累积到需要更换时，关闭过渡舱202上的排气阀206，开启过渡舱气压调节装置，将过渡舱202内的气体压力调节到与蒸镀舱201的一致后，打开闸门203，启动传输带208将位于降温室210的收集板207从降温室210输送到过渡舱202，再闭合闸门203。
[0046]
（23）、关闭过渡舱气压调节装置，打开排气阀206，使得过渡舱202的气体压力与外部相同，打开过渡舱舱门205，取出需要更换沉积了蒸发材料的收集板207，然后将新的收集板207放入。
[0047]
（24）、闭合过渡舱舱门205，关闭过渡舱202上的排气阀206，开启过渡舱气压调节装置，将过渡舱202内的气体压力调节到与蒸镀舱201的一致后，打开闸门203，启动传输带208将位于过渡舱202的新收集板207从过渡舱202输送到降温室210，再闭合闸门203。
[0048]
（25）、重复步骤（21）至步骤（24），进行下一个更换收集板207的循环。
[0049]
（26）、先用乙醇或异丙醇等醇类溶剂溶解得到碘甲胺的醇溶液以去除收集板207上的碘甲胺，再用n,n-二甲基甲酰胺浸泡原料收集板，得到碘化铅溶液，在分别对其提纯以重复利用。
[0050]
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保护范围之内。