专利名称：生产平板太阳能吸热镀膜板的立式镀膜装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能光热利用领域，特别涉及的是生产平板太阳能吸热镀膜板 的立式镀膜装置。
技术背景太阳能资源是21世纪的新能源，太阳能制冷、太阳能热水器、太阳能发电、海水净 化等都是重要的应用领域。选择性吸热薄膜具有可见光_近红外光区高吸收率、红外光区 高反射率的性能优点，其生产方法及装置成为太阳能利用技术的重要研究方向。目前所采 用太阳能选择性吸热薄膜的生产方法有以下几种类型，且都具有相应的局限性玻璃管真空管型将直径不同的两个玻璃管的两端封接在一起，两管之间的空间 形成封接时抽成真空，内管的外壁沉积有太阳能吸热涂层，吸收太能辐射能而使温度升高， 内部通水带走热能，完成光热转换过程。其不足之处在于碰撞易碎，断水时干烧易炸管，同 时在建筑节能一体化时不宜作为建筑外壁、房顶。普通平板吸热涂层采用电镀、刷涂等方式在金属基片上形成吸热涂层，其不足之 处在于外红光发射率高，太阳能吸收率低，太阳能利用效率低，同时这种生产方式对环境有
一定污染。电子枪蒸发和离子源辅助的方式沉积太阳能吸热涂层，这种方式具有沉积速率高 的优势。其缺点是单个电子枪所获得的镀材的蒸发云不足以覆盖基片的幅宽，需两支电子 枪合并使用才能满足宽度上的均勻性，同时由于沉积速率高，膜层厚度控制困难，对于沉积 金属层厚度仅为IOnm左右的介质-金属干涉膜组类型的太阳吸热膜层，光学厚度精度在2 至3nm左右时的控制更难实现。已有的连续镀膜装置如中国专利200420077693. 6所述，是一种对圆形玻璃管镀 膜，整个生产线从出口到进口到连续镀膜室如其权利要求1所述“构成闭环”，工件还要自 转，无法生产大面积(单张镀膜板的长度方向大于600毫米、宽度方向大于300毫米)的平 板太阳能吸热镀膜板
实用新型内容
鉴于以上原因，本实用新型的目的是为了克服以上不足，提供一种生产效率高的、 膜层厚度控制方便、工艺实现灵活、生产大面积(单张镀膜板的长度方向大于600毫米、宽 度方向大于300毫米)的平板太阳能吸热镀膜板、环境污染程度小、高效率的生产平板太阳 能吸热镀膜板的立式镀膜装置。本实用新型的目的是这样来实现的本实用新型生产平板太阳能吸热镀膜板的立式镀膜装置，包括前真空锁定室、前 保持室、至少有3组磁控溅射靶与相应的溅射腔室的能在基片上依次沉积由金属膜组成的 红外光波反射层/至少一组由金属膜或金属介质复合膜与介质膜组成的干涉膜堆/减反射 层、或者在基片上依次沉积由金属膜组成的红外光波反射层/吸热半导体材料膜或金属介质复合材料膜/减反射层、以此在基片上形成太阳能吸收功能膜的连续镀膜室、后保持室、 后真空锁定室，磁控溅射靶及靶材，电源，工艺气体进气管及控制系统，真空抽气系统，其特 征是有能挂一片或多片金属基片的由型材或金属板组成的载片架，带动载片架行进的减速 机拖动传送机构是与减速机相连的被磁流体密封的带弧形槽的凹轮与载片架下部的圆杆 状底部组成的或平轮与载片架下部的底部组成的，载片架上端部的一侧或两侧设置有基片 挂钩，载片架的上部有磁极悬浮稳定机构或是载片架倾斜10°以内上部靠在靠轮上以保持 载片架在立式镀膜装置各室的中央部位直线行进的稳定机构，在连续镀膜室的箱体上每组 溅射腔室位置上至少在挂在载片架上的基片的一侧布置有磁控溅射靶，在大气与前真空锁 定室之间、后真空锁定室与大气之间有真空阀门，前真空锁定室与前保持室之间，后保持室 与后真空锁定室之间有真空阀门，前保持室与连续镀膜室之间、连续镀膜室与后保持室之 间有让载片架分批次按生产节奏进入连续镀膜室或退出连续镀膜室的真空阀门。基片悬挂 在一个矩形的基片载片架上，在镀膜装置内部传送系统上直线行进，基片载片架上端部的 一侧或两侧设置有基片挂钩，一个挂钩上只能挂一张基片，基片载片架顶部安装有永磁体， 其磁极与安装在同一水平高度箱体两侧的靠近基片载片架的永磁体磁极的极性相同，受到 两侧相等磁场斥力，使得基片载片架垂直立于中心线而不向侧面倾斜。立式镀膜装置箱底 部安装着外周面带弧形凹槽的传送凹轮或平轮，减速机与凹轮或平轮相连，之间用磁流体 密封隔开，这些转轮外周面的弧形凹槽的中心线在一条直线上，成为基片载片架圆杆状底 部边框嵌在里面而行进的轨道。该装置能在金属基片上磁控溅射沉积太阳能吸收功能膜 层，即从基片向外依次沉积红外光波反射层(金属膜)/至少一组由金属膜或金属介质复合 膜与介质膜组成的干涉膜堆/减反射层(介质膜)，或者从基片向外依次沉积红外光波反射 层(金属膜)/吸热半导体材料膜或金属介质复合材料膜/减反射层(介质膜)。装置包 括至少5个镀膜功能室，分为前真空锁定室、前保持室、连续镀膜室(前、后部分别设有缓冲 室)、后保持室、后真空锁定室，它们之间有真空阀门，这些阀门的开启和关闭使各室都能建 立起镀膜工艺所需的1-9 X IO-IPa真空度，在大气与前(后)真空锁定室之间，前(后)真 空锁定室与前(后)保持室之间阀门开启关闭，载片架在转动轮的传送下呈一架一架的或 一批一批的方式有节奏的快速进入(退出)各室，前(后)保持室与连续镀膜室之间的阀 门开启关闭，载片架在转动轮的传送下呈一架一架的或一批次多架的方式有节奏的快速的 进入(退出)连续镀膜室。上述的生产平板太阳能吸热镀膜板的立式镀膜装置，有两面均能挂一片或多片金 属基片的由型材或金属板组成的载片架，每组溅射腔室内在挂在载片架上的基片的两侧对 称或错开布置有磁控溅射靶。上述的生产平板太阳能吸热镀膜板的立式镀膜装置，带动载片架行进的是靠与减 速机相连的被磁流体密封的齿轮与载片架下部的齿条组成的。上述的生产平板太阳能吸热镀膜板的立式镀膜装置，在前保持室与连续镀膜室之 间有载片架由按生产节奏的断续快速的进片方式变为呈一架接一架的连续勻速行进方式 进入连续镀膜室的前缓冲区(或称前缓冲室)，基片上形成太阳能吸收功能膜后，连续镀膜 室与后保持室之间有使载片架呈一架接一架的连续勻速行进方式退出连续镀膜室后形成 按生产节奏的断续快速的出片方式的后缓冲区(或称后缓冲室)。当载片架快速进入连 续镀膜室之后，转动轮的传动速度变为磁控溅射靶沉积工艺速度所需要的慢速的、连续的、勻速的基片运行速度，使分批次快速进入连续镀膜室的载片架一架接一架或一批次接一批 次的连续的经过磁控溅射靶溅射沉积区，使架与架或批次与批次之间的距离变为尽可能的 小，以使沉积不间断、不空溅射，提高效率，减少空溅时靶材的浪费以及时间的浪费，节约成 本。上述的生产平板太阳能吸热镀膜板的立式镀膜装置，在连续镀膜室中的每组溅射 腔室内两侧对称或错开布置有磁控溅射靶。两侧布置有磁控溅射靶，可同时对载片架两面 挂上的金属基片进行溅射镀膜，生产效率比卧式镀膜装置提高一倍，错开布置磁控溅射靶， 通过调节充气大小，提高工艺稳定性。上述的生产平板太阳能吸热镀膜板的立式镀膜装置，连续镀膜室至少3组磁控溅 射靶及相应的溅射腔室它们之间有隔板形成各自独立腔室，配有独立的抽真空系统，各自 有独立磁控溅射电源、工艺充气管路及控制单元系统，使靶、充气管道、真空抽气系统集成 在一个靶基座或腔室盖板上成为一个单独溅射模块。单独溅射模块可以放在连续镀膜室的 任何工艺需要的位置工作，以方便实现镀制不同膜系的吸热功能膜层。上述的生产平板太阳能吸热镀膜板的立式镀膜装置，至少3组磁控溅射靶及相应 的溅射腔室之间至少有一个载片架得以通过的有狭缝的真空抽气室作为隔离腔室。溅射靶 及相应的溅射腔室之间至少有一个开有狭缝(能通过载片架)的真空抽气室作为隔离腔 室，不设门阀，通过狭缝抽真空，若有2至3个隔离腔室，就可使溅射室之间真空度差一个数 量级，以方便不同靶腔实现不同的充气气氛和工艺条件，镀制不同材质的膜层。上述的生产平板太阳能吸热镀膜板的立式镀膜装置，磁控溅射靶是直流平面靶、 直流柱形靶、中频交流平面靶、中频交流柱形靶、中频交流柱形旋转靶中的至少一种。因可 以任意组合，方便实现镀制不同膜系的吸热功能膜层，特别是干涉膜堆类型的膜系，磁控溅 射靶是中频交流柱形旋转靶，可以采用不同金属材料的靶材用不同气氛气体实现化学计量 比材质的膜层，也可以用陶瓷靶材直接镀制介质膜。采用中频交流柱形旋转靶，可以提高溅 射速率，提高生产效率，降低成本。本实用新型采用长度方向大于600毫米、宽度方向大于300毫米的大面积单张金 属片作为基片，载片架两面均可挂一片或多片金属基片，连续镀膜室中，基片经过按照膜系 配置的多个溅射模块，基片从靶位经过时依次沉积太阳能吸热功能膜中的红外光反射层/ 吸热功能层/减反射层等膜层，本实用新型生产的吸热镀膜板具有吸收率高、发射率低的 优点，本实用新型生产效率高，成本低，生产效率比卧式镀膜装置提高一倍，能高效率的生 产膜层厚度控制方便、工艺实现灵活、大面积的平板太阳能吸热镀膜板，对环境污染程度
图1为本实用新型镀膜装置总体结构示意图。图2为图1的俯视图。图3为本实用新型镀膜装置传送系统示意图。图4为本实用新型镀膜装置传送机构示意图。图5为本实用新型镀膜装置另一传送机构示意图。图6为载片架结构示意图。[0024]图7为图6中A向示意图。图8基片传送方式示意图。图9基片另一传递方式示意图。图10为磁控溅射靶及对应的溅射腔室示意图。图11为图10的俯视图。图12为本实用新型生产的平板太阳能吸热镀膜板结构示意图(基片上沉积了由 金属膜组成的红外光波反射层/金属膜与介质膜组成的干涉膜堆/减反射层)。图13为本实用新型生产的另一平板太阳能吸热镀膜板结构示意图(基片上沉积 了由金属膜组成的红外光波反射层/吸热半导体材料膜/减反射层)。图14为本实用新型生产的再一平板太阳能吸热镀膜板结构示意图(基片上沉积 了由金属膜组成的红外光波反射层/金属介质复合材料膜/减反射层)。图15为本实用新型镀膜装置另一总体结构示意图。图16为图15的俯视图。图17为本实用新型镀膜装置再一总体结构示意图。图18为图17的俯视图。
具体实施方式
实施例1 图1 图12给出了本实施例1图。本实施例介绍沉积至少一组“干涉膜堆”膜系 类型的太阳能吸热镀膜板膜的方法及装置，选定的膜系为基片/Al红外光反射层/AlN介 质层/不锈钢金属层/AlN介质层/不锈钢金属层/AlN减反射层，包括了两组AlN/不锈钢 干涉膜堆，以2000X1000X0. 2mm的铝材为基片。参见图1、图2，本实施例装置包括上片 区1，前真空锁定室2，前保持室3，连续镀膜室4，后保持室5，后真空锁定室6，下片区7，载 片架14 (参见图6、图7)，载片架14上有挂钉15，载片架两面均挂一片金属基片16，载片架 下部的圆杆状底部17，以及连接各室的真空阀门8(8a-8f)，其中8a、8f分别是前、后真空锁 定室与外界大气之间的真空阀门，在连续镀膜室4的前、后端分别为前缓冲室4M，后缓冲室 4N。在连续镀膜室4内，按照实现沉积图12所示基片16上沉积由金属膜组成的红外光波 反射层18/金属膜20与介质膜19组成的干涉膜堆(两组)/减反射层21 (本实施例1太 阳能吸热膜系具体为基片/Al红外光反射层/AlN-不锈钢干涉复合膜(两组)/AlN减反射 层)，在磁控溅射靶的配置上，连续镀膜室的两侧均依次分布有8个磁控溅射靶及其相应的 溅射腔室IOa IOh,依次为2个B革巴(10a、10b) /1个A靶(IOc) /1个B靶(IOd) /1个A靶 (IOe)/1个B靶(IOf)/2个A靶(10g、10h) (A靶为用于镀制介质膜或金属一介质复合膜或 吸热半导体膜的中频交流柱形旋转靶或中频交流平面靶，B靶位用于镀制金属膜层或红外 光波反射膜层的直流平面靶)。连续镀膜室的另一侧的磁控溅射靶也是如此，载片架两面均 挂金属基片16从磁控溅射靶中间通过。各溅射腔室之间存在隔离腔室9(9a-9h)以实现各 溅射腔室的工作气氛环境的独立。图3、图4、图5是镀膜装置中传送系统示意图中，贯穿整个镀膜装置(上片区1开 始到下片区7)载片架传送系统是由减速机8通过链条9带动的传动齿轮10，减速机8a 8j的转速可调，可各自单独控制，立式镀膜装置箱底部安装着外周面带弧形凹槽的传送凹轮12，减速机8通过齿轮10与凹轮12相连，齿轮10与凹轮12之间用磁流体密封11隔开， 齿轮10带动凹轮12，载片架14就在传送凹轮的上面，载片架14的底边框是圆柱状的17， 凹轮12靠摩擦传动带动载片架14的底边框，使载片架14运动(凹轮也可改为平轮，载片 架14的底边框也可改为平底，或者凹轮也可改为齿轮，载片架14的底边框圆柱也可改为齿 条。)，凹轮的外周面呈弧形凹槽状，且各凹轮外周面弧形凹槽的中心线在一条直线上，成为 载片架底部边框限位在里面而行进的轨道，载片架的顶部安装有永磁体13，在同一高度上 的两侧镀膜室上也装有磁极相反的永磁体，在平衡斥力的作用下，载片架在行进中是垂直 竖立着的。图8、图9为镀膜装置的基片传送方式示意图，图8为镀膜装置所采用的一架接一 架传送方式。载片架14从上片区1进入前真空锁定室2、前保持室3及从后保持室5退出 到后真空锁定室6、下片区7，伴随真空阀门8a、8b、8e、8f的开启关闭，载片架呈现出快速 的、断续的、有节奏的传送特点。而在前后保持室(3和5)真空阀门(8c和8d)的开启和关 闭时，载片架在缓冲区(4M和4N)中在转动凹轮的变速传送下(传送节奏、速度发生变化) 由快速的送人或退出，呈一架接一架连续勻速的进行，使载片架在连续镀膜室内连续勻速 前行，在基片上均勻的沉积膜层，架与架之间的距离为20毫米至500毫米。图9是镀膜装 置可以采用的另一种传送方式，即一批接一批的进入方式，每一批中包含多架载片架，这种 方式增加阀门8开启、关闭时每一次进出镀膜装置的基片数目，提高生产效率。图10、图11为本实施例中连续镀膜室内磁控溅射靶及对应的溅射腔室示意图(图 11为图10俯视图)。磁控溅射靶22及相应的溅射腔室23之间由隔板24分割而形成各自 独立的溅射腔室，溅射腔室23之间有一个载片架14得以通过的有狭缝25的真空抽气室作 为隔离腔室9，可开启的靶腔箱盖27压在腔室之上(压力面有真空密封圈)。位于靶腔箱 盖上面分子泵28由气道29通入腔室，同时通过气管30与机械泵(图中未画出)相连，构 成单独的真空抽气系统；两根充气管31横贯位于溅射靶22两侧，纵贯这个腔室，其端头经 过混气箱24连接到分别控制沉积太阳能吸热功能膜所需的工艺气体氩气、氮气和氧气的 三个气体流量计32a、32b、32c的出口，形成了单独的充气控制系统。磁控溅射靶22为直流 平面靶，通过靶腔箱盖27上的电源接头33连接到溅射电源，形成单独的溅射靶系统。磁控 溅射靶22还根据不同的需要采用为中频交流柱形旋转靶、中频交流平面靶。上述真空抽气 系统、充气控制系统、磁控溅射靶都集成在靶腔箱盖(靶基座)27上，形成了一个独立的溅 射模块，可按不同膜系的工艺要求移动。连续镀膜室两侧溅射模块的配置是一样的(本实 施例1中溅射模块的配置是对称的，也可错开不对称配置，甚至将其中一侧的溅射模块配 置到隔离腔室9中，有利于工艺气氛的稳定和调节)。本立式镀膜装置工作时，以大面积单张金属片作为太阳能镀膜板的基片16，基片 16挂在由型材或金属板组成的载片架14上，载片架两面均可挂一片或多片金属基片，在真 空室外的减速机拖动传送机构带动载片架行进，以断续方式被传送机构带动快速通过立式 镀膜装置中的前真空锁定室2、前保持室3、前缓冲区4M后，载片架一架接一架的、连续勻速 依次进入到有8组磁控溅射靶与相应的溅射腔室的连续镀膜室4中，载片架在立式镀膜装 置各室的中央部位直线行进，每组溅射腔室内在挂在载片架上两面的基片的侧面对称或错 开布置有磁控溅射靶，基片经过磁控溅射靶与相应的溅射腔室，可同时对载片架上的两面 的金属基片依次沉积由金属膜组成的红外光波反射层/金属膜与介质膜组成的干涉膜堆/
7减反射层，以此在基片上形成太阳能吸收功能膜，连续镀膜室后有后缓冲区4N、后保持室5 和后真空锁定室6，外界大气与前真空锁定室之间、前真空锁定室与前保持室之间、前保持 室与连续镀膜室之间、连续镀膜室与后保持室之间、后保持室与后真空锁定室之间、后真空 锁定室与外界大气之间设有真空阀门，当前后真空锁定室和前后保持室的真空度达到连续 镀膜室的镀膜工作真空度1-9X KT1Pa,各室与室之间的真空阀门开启让载片架分批次按节 奏进入连续镀膜室或退出连续镀膜室，前后真空锁定室与大气之间的阀门开闭一次进出镀 膜载片架一批为一个生产节奏，架与架或批与批之间的距离为20毫米至500毫米，基片上 形成太阳能吸收功能膜后，依次从后缓冲区、后保持室和后真空锁定室出来，生产出平板太 阳能吸热镀膜板。在连续镀膜室的箱体上每组溅射腔室位置上在挂在载片架两面上的基片 的侧面对称或错开布置有磁控溅射靶，同时对载片架上的两面的金属基片依次沉积太阳能 吸收功能膜，生产效率比卧式镀膜装置提高一倍。本实施例中，为了沉积图12所示介质-金属干涉叠堆类型的一种太阳能吸热膜 系基片/Al红外光反射层/两组AlN介质层-不锈钢干涉复合层/AlN介质反射层，在溅 射靶配置如下(连续镀膜室单侧的)溅射靶10a、IOb采用直流平面靶，靶材为铝，只充入 溅射气体Ar ； IOcUOeUOg, IOh采用中频交流柱形旋转靶，靶材为不锈钢，充入溅射气体Ar 和反应气体N2 ； IOcUlOf采用直流平面靶，只充入溅射气体Ar。具体工艺如下 本实施例所获得的“干涉膜堆”类型太阳能吸热镀膜板(膜系为基片/Al红外光 反射层/AlN-不锈钢干涉复合层(两组)/AlN减反射层)的镀膜层厚度依次为60-200nm、 20-80nm、10-20nm、20-80nm、6-12nm、20-80nm，优化厚度依次为 120-180nm、40_70nm、 12-18nm、40-70nm、6-10nm、40-70nm，经过光谱测试、计算，其太阳能吸收率为93%，发射率 为6%。实施例2 图3 图11、图13、图15、图16给出了本实用新型实施例2图。本实施例2基本 与实施例1同，不同处是本实施例主要沉积图13所示的氮氧化物的“吸热半导体材料膜系” 类型的一种太阳能吸热镀膜板，选用的膜系为基片16/A1红外光反射层18/CrNiOyNx半导 体吸收层(吸热半导体材料膜)34/SiN减反射层35，以2000 X 1000 X 0. 2mm的铝材为基片。镀膜装置的所采用的传动系统、传动机构、基片的传送方式、溅射靶及其对应的溅射腔室的 结构都与实施例1中图3 图11所示结构和方式一样，只是根据所沉积的太阳能吸收膜系 的不同，连续镀膜室内的溅射靶及其对应的腔室的配置做了调整，参见图15、图16。图15、图16为本实施例中镀膜装置总体结构示意图，其包括的上片区1、前真空锁 定室2、前保持室3、连续镀膜室4、后保持室5、后真空锁定室6、下片区7、真空阀8 (8a-8f) 以及连续镀膜室4的前、后端的前、后缓冲室4M、4N都与实例一中图1所示的一样。在连续 镀膜室4内，依据要沉积的基片/Al红外光反射层/CrNiOyNx半导体吸收层/SiN减反射层 的膜系，其中CrNiOyNx中的0、N的含量在充气时调整(可见下表内充气一栏)，在磁控溅 射靶的配置上，依次分布在7个磁控溅射靶及其相应的溅射腔室10 (IOa-IOg)，依次为2个 B靶(10a、IOb)/3个A靶(10c、10d、IOe)/2个A靶(IOfUOg)0各溅射腔室之间存在隔离 腔室9(9a-9f)以实现各溅射腔室的工作气氛环境的独立。IOaUOb用于沉积在基片上的Al红外光反射层，采用直流平面靶，铝靶材，只充入 溅射气体Ar ； 10c、IOcUlOe用于沉积CrNiOyNx半导体吸收层，其中CrNiOyNx中的0、N的含 量在充气时调整(可见下表内充气一栏)，采用中频交流柱形旋转靶，靶材为CrNi合金，充 入流量一样溅射气体Ar和反应气体02、N2 ； 10g、IOh用于沉积SiN减反射层，采用中频交流 平面靶，充入Ar、N2。具体工艺如下 磁控溅射靶10c、10d、10e用于沉积同一种膜层，且工艺参数一样，所以在本实施 例中的10c、10d、10e之间不采用隔离腔室。本实施例中所沉积的基片/Al红外光反射层/CrNiOyNx半导体吸收层/SiN减 反射层这一膜系中镀膜层厚度依次为80-200nm，60-160nm, 20-100nm,优化厚度依次为 100-160nm，80-140nm，40-80nm，经过光谱测试、计算，其太阳能吸收率为90. 5%，发射率为9%。实施例3 图3 图11、图14、图17、图18给出了本实用新型实施例3图。本实施例3基本与 实施例1同，不同处是本实施例主要沉积图14所示的“金属介质复合材料膜”(或称为“掺 杂金属的介质材料”)类型的一种太阳能吸热镀膜板，需用的膜系为基片16/A1红外光反射 层18/ΑΙΝχ金属-介质复合材料层36/AlNy金属-介质复合材料层37/A1N减反射层38，其 中AlNx中Al的填充因子高于AlNy中Al的填充因子，同样也采用以2000X 1000X0. 2mm 的铝材为基片。本实施例中，镀膜装置的所采用的传动系统、传动机构、基片的传送方式、磁控溅射靶及其对应的溅射腔室的结构都与实施例1图3 图11中所示结构和方式一样，只是根 据所沉积的太阳能吸收功能膜系的不同，连续镀膜室内的溅射靶及其对应的腔室的配置做 了调整，参见图17、图18。图17、图18为本实施例中镀膜装置总体结构示意图，其包括的上片区1、前真空锁 定室2、前保持室3、连续镀膜室4、后保持室5、后真空锁定室6、下片区7、真空阀8 (8a-8f) 以及连续镀膜室4的前、后端的前、后缓冲室4M、4N都与实例一中图1所示的一样。在连续 镀膜室4内，按所沉积基片/Al红外光反射层/AlNx金属-介质复合材料层/AlNy金属-介 质复合材料层/AlN减反射层的膜系，在磁控溅射靶的配置上，依次分布在8个磁控溅射靶 及其相应的溅射腔室10 (IOa-IOh)，依次为2个B靴(10a、10b) /2个A靶(IOcUOd) /2个A 靶(IOeUOf)/2个A靶(IOgUOh)0各溅射腔室之间存在隔离腔室9 (9a-9m)，以实现各溅 射腔室的工作气氛环境的独立。IOaUOb用于沉积在基片上的Al红外光反射层，采用直流平面靶，铝靶材，只充入 溅射气体Ar ；IOcUOd用于沉积AlNx金属-介质复合材料层，采用中频交流柱形旋转靶，靶 材为Al，充入流量一样的溅射气体Ar和反应气体N2 ； IOeUOf用于沉积AlNy金属-介质复 合材料层，采用中频交流柱形旋转靶，靶材为Al，充入溅射气体Ar和反应气体N2，但N2气 氛比例更大(即Al由70%逐渐下降到30%，而N由30%逐渐上升到70%，AlNy与AlNx区 别就在于此，其中y和χ是表示两种AlN所含A1、N成份比例不同)；10g、IOh用于沉积AlN 减反射层，采用中频交流平面靶，充入Ar、N2。具体工艺如下 工作真空度(Pa)为2-5 X ΙΟ—1本实施例中所沉积的基片/Al红外光反射层/AlNx金属-介质复合材料层/AlNy 金属_介质复合材料层/AlN减反射层膜系的各层厚度依次为80-200nm、20-60nm、40-80nm、 50-90nm，优化厚度依次为120-170nm、30-50nm、50-70nm、60-80nm，经过光谱测试、计算，其 太阳能吸收率为95. 5%，发射率为8%。上述各实施例是对本实用新型的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为本 实用新型上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本实用 新型的范围。
10
权利要求生产平板太阳能吸热镀膜板的立式镀膜装置，包括前真空锁定室、前保持室、至少有3组磁控溅射靶与相应的溅射腔室的能在基片上依次沉积由金属膜组成的红外光波反射层/至少一组由金属膜或金属介质复合膜与介质膜组成的干涉膜堆/减反射层、或者在基片上依次沉积由金属膜组成的红外光波反射层/吸热半导体材料膜或金属介质复合材料膜/减反射层、以此在基片上形成太阳能吸收功能膜的连续镀膜室、后保持室、后真空锁定室，磁控溅射靶及靶材，电源，工艺气体进气管及控制系统，真空抽气系统，其特征在于有能挂一片或多片金属基片的由型材或金属板组成的载片架，带动载片架行进的减速机拖动传送机构是与减速机相连的被磁流体密封的带弧形槽的凹轮与载片架下部的圆杆状底部组成的或平轮与载片架下部的底部组成的，载片架上端部的一侧或两侧设置有基片挂钩，载片架的上部有磁极悬浮稳定机构或是载片架倾斜10°以内上部靠在靠轮上以保持载片架在立式镀膜装置各室的中央部位直线行进的稳定机构，在连续镀膜室的箱体上每组溅射腔室位置上至少在挂在载片架上的基片的一侧布置有磁控溅射靶，在大气与前真空锁定室之间、后真空锁定室与大气之间有真空阀门，前真空锁定室与前保持室之间，后保持室与后真空锁定室之间有真空阀门，前保持室与连续镀膜室之间、连续镀膜室与后保持室之间有让载片架分批次按生产节奏进入连续镀膜室或退出连续镀膜室的真空阀门。
2.如权利要求1所述的生产平板太阳能吸热镀膜板的立式镀膜装置，其特征在于有两 面均能挂一片或多片金属基片的由型材或金属板组成的载片架，每组溅射腔室内在挂在载 片架上的基片的两侧对称或错开布置有磁控溅射靶。
3.如权利要求1或2所述的生产平板太阳能吸热镀膜板的立式镀膜装置，其特征在于 带动载片架行进的是靠与减速机相连的被磁流体密封的齿轮与载片架下部的齿条组成的。
4.如权利要求1或2所述的生产平板太阳能吸热镀膜板的立式镀膜装置，其特征在 于在前保持室与连续镀膜室之间有载片架由按生产节奏的断续快速的进片方式变为呈一 架接一架的连续勻速行进方式进入连续镀膜室的前缓冲区，基片上形成太阳能吸收功能膜 后，连续镀膜室与后保持室之间有使载片架呈一架接一架的连续勻速行进方式退出连续镀 膜室后形成按生产节奏的断续快速的出片方式的后缓冲区。
5.如权利要求1或12所述的生产平板太阳能吸热镀膜板的立式镀膜装置，其特征在于 在连续镀膜室中的每组溅射腔室内两侧对称或错开布置有磁控溅射靶。
6.如权利要求1或2所述的生产平板太阳能吸热镀膜板的立式镀膜装置，其特征在于 连续镀膜室至少3组磁控溅射靶及相应的溅射腔室之间有隔板形成各自独立腔室，配有独 立的抽真空系统，各自有独立磁控溅射电源、工艺充气管路及控制单元系统，使靶、充气管 道、真空抽气系统集成在一个靶基座或腔室盖板上成为一个单独溅射模块。
7.如权利要求1或2所述的生产平板太阳能吸热镀膜板的立式镀膜装置，其特征在于 至少3组溅射靶及相应的溅射腔室之间至少有一个载片架得以通过的有狭缝的真空抽气 室作为隔离腔室。
8.如权利要求1或2所述的生产平板太阳能吸热镀膜板的立式镀膜装置，其特征在于 磁控溅射靶是直流平面靶、直流柱形靶、中频交流平面靶、中频交流柱形靶、中频交流柱形 旋转靶中的至少一种。
专利摘要本实用新型提供了生产平板太阳能吸热镀膜板的立式镀膜装置，包括载片架、前真空锁定室、前保持室、前缓冲区、连续镀膜室、后缓冲区、后保持室和后锁定室，其特征是有能挂一片或多片金属基片的由型材或金属板组成的载片架，带动载片架行进的减速机拖动传送机构是与减速机相连的被磁流体密封的带弧形槽的凹轮与载片架下部的圆杆状底部组成的或平轮与载片架下部的底部组成的，载片架上端部的一侧或两侧设置有基片挂钩。本实用新型生产的吸热镀膜板具有吸收率高、发射率低的优点。本实用新型生产效率高，成本低。
文档编号C23C14/56GK201648514SQ20102014713
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者甘国工 申请人:甘国工