专利名称：单室固定靶磁控溅射幕墙玻璃镀膜机的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种单室固定靶磁控溅射方式制备幕墙玻璃的装置，属于磁控溅射镀覆设备。
这种磁控溅射镀膜机的工作原理是将真空室经过予抽空造成负压，然后充入工作气体一氩，在电磁场作用下电离成离子，该离子轰击溅射靶表面以溅射出金属(或化合物)离子，该离子溅射到经过处理或洗净的玻璃(或其它材料)表面上形成镀膜玻璃，如建筑装饰用的幕墙玻璃(又称热反射玻璃)。目前，一般的真空蒸发镀膜设备由于采用多点电阻加热蒸发方式，难以控制大面积镀层的均匀性，膜层与基体结合力差，产品质量差，为了改善膜层均匀性，有的不得不加大蒸发距，由每炉镀四片玻璃改为二片，虽然镀膜的均匀性有改善，但是蒸发粒子的能量下降，膜层的结合力更差，因此又需要采取补救措施，如镀前烘烤或轰击，镀后烘烤、变更膜材等，这样，不仅流程增加，加大了操作难度，而且也不能保证产品质量的稳定性。现在，世界各先进国家在生产镀膜玻璃方面，多数是用多室连续磁控溅射镀膜系列，这种设备自动化程度高，生产率高，产品质量稳定。但是一次性投资大，国内一般企业难以承受。
本实用新型的目的，是设计一种可广泛用于中小规格镀膜玻璃厂的先进的镀膜设备，并提高产品质量，满足国内外市场的需求。
本实用新型的第二个目的是优化设备结构，节省加热元件和膜材的消耗。
本实用新型是这样实现的，即，它由真空室，圆柱状阴极溅射靶、轰击棒、玻璃传动机械，窥视孔，气体分布管路，电源，水冷却系统所组成。其中，轰击棒装在真空室后部，气体分布管路环绕在溅射靶周围，而圆柱状阴极溅射靶按装于真空室中央，靶的外套管上端与真空室顶板密封连接，靶的电源接头和水冷却系统接头均装在真空室外，这样可以防止因为漏水漏电而影响真空室工作作业，而且靶芯采用高磁通量环状磁铁，这样可以保证磁控的高强度和溅射的高效率，便于玻璃基片在磁靶两侧均匀地通过近似于平面蒸发，因而使成膜均匀性好，而且溅射靶的中心由一不锈钢管贯穿，冷却水由此管通入，经过底部出水口沿外套管内壁流出，构成水的回路。其中的玻璃传动机械由固定在真空室外侧下部的直流马达带动减速箱通过密封轴进入真空室下部两侧，再经链轮传动链条，并将玻璃用活动夹具固定在链条上，链条转动速度调节则通过改变直流马达电压来实现。在进行镀膜时，可将真空室与抽气系统连接，当真空度达到6－9Pa时，进行离子轰击，其目的是清洗工作表面，除去残留水份或其它污物，然后再利用圆柱状阴极溅靶完成镀膜工作。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为单室固定靶磁控溅射镀膜机正视图。
图中1、真空室、3、抽气口、9、直流马达、10、减速箱、13、窥视孔、14、手动放气阀。
图2为单室固定靶磁控溅射镀膜机侧视剖面图，其中1、真空室 2、轰击棒 4、玻璃夹具 5、轨道 6、传动链条 7、主动链条 8、被动链轮 11、圆柱状阴极溅射靶 12、充气管 13、窥视空 14、手动放气阀 15、厚片玻璃图3为圆柱状阴极溅射靶剖面图，其中16、入水口 17、出水口 18、水咀座 19、螺母 20、真空室顶极 21、绝缘垫 22、屏蔽罩 23、纯铁垫片 24、永磁体 25、靶管 26、分水环。
其具体操作是将优质浮法玻璃(或陶瓷、塑料等)片经过用自来水和去离子水洗净并干燥之后，装在玻璃夹具4和传动链条6之间并固定，由直流马达9和减速箱10驱动主动链轮7带动被动链8使玻璃沿轨道5可做往复运动。关闭真空室大门，经抽气口3抽出室内空气，使真空度达到6－9Pa(可通过手动放气阀14进行定压调节)，对轰击棒施加直流负高压(～3000V，1A)，使玻璃单片进一步得到净化，维持20分钟左右，停止轰击，继续抽真空，直至真空度达到7～8×10－3Pa时，经充气管12通入工作气体氩，维持压强为1～2×10－1Pa，通电前，先向阳极靶通冷却水，水经入水口16沿不锈钢中心管到达底部再沿永磁体24外壁至出水口17构成水的回路，从而保持靶芯工作温度不高于60℃。此时，对阴极靶施加页电压(400～500V，20～30A)，在电磁场作用下，氩气电离成为离子并轰击阴极靶表面，溅射出的金属原子抵达玻璃表面形成薄膜，与此同时，单片玻璃通过传动链条6(由直流马达9、减速箱10驱动主动链轮7和被动链轮8传动)沿靶管方向作匀速运动，从而可保持对被溅射的玻璃等的溅射膜层的均匀性。溅射周期为5～10分钟。整个溅射过程可以通过窥视孔13随时观察。溅射完毕，向真空室内充入大气，取出玻璃即为产品。
本实用新型所说的单室固定靶磁控溅射幕墙玻璃镶膜机比移动靶同类设备比较有以下几个优点1、设备结构简单，真空室中除了圆柱状靶、轰击棒、和玻璃支撑及链条外，没有其它机械部件，便于安装，清理方便。
2、每炉之间省动了调整(更换)加热元件以及投放镀料的时间，每炉间隔只是进出玻璃的工作量。
3、炉内设置离子轰击棒，可一步完成清洗和镀膜工艺，出炉即为产品，无需进行后处理。
4、质量稳定，色差和物化性能测试均达国家标准，耐酸碱试验浓度是蒸发镀膜的8倍以上。
5、没有靶传动部件(因为靶传动比玻璃传动复杂的多)，避免油分对真空室的污染。因为电极和水冷接头都在真空室外，不存在漏水漏电问题，有利于真空密封环境。
权利要求1.一种单室固定靶磁控溅射幕墙玻璃镀膜机，其特征是它包括真空室，圆柱状磁控溅射靶，轰击棒，玻璃传动机械，气体分布管路，电源，冷却水系统，其中轰击棒装在真空室后部，圆柱状阴极溅射靶按装于真空室中央，气体分布管环绕在溅射靶周围，靶的外套管上端与真空室顶端连接，靶的电流接头和冷却水系统接头装在真空室外。
专利摘要本实用新型提供一种单室固定靶磁控溅射幕墙玻璃镀膜机，它包括真空室，固柱状磁控溅射靶，轰击棒，玻璃传动机械，气体分布管路，电源，冷却水系统，其中轰击棒装在真空室后部，圆柱状阴极溅射靶安装于真空室中央，气体分布管环绕在溅射靶周围，靶的外套管上端与真空室顶端连接，靶的电流接头和冷却水系统接头装在真空室外。
文档编号C23C14/35GK2202752SQ9424472
公开日1995年7月5日 申请日期1994年11月17日 优先权日1994年11月17日
发明者刘殿凯, 解云飞 申请人:刘殿凯, 解云飞