辐射式蒸发加热器及该辐射式蒸发加热器的制造方法
【专利摘要】本发明适用于真空镀膜【技术领域】，公开了一种辐射式蒸发加热器及该辐射式蒸发加热器的制造方法。辐射式蒸发加热器包括加热室、蒸发皿和电源连接器件，蒸发皿连接于加热室或与加热室一体成型，加热室具有加热腔，加热腔与蒸发皿之间相隔开，加热腔内设置有通过辐射对蒸发皿进行加热的加热器件，加热器件连接于电源连接器件。制造方法用于制造上述的辐射式蒸发加热器。本发明所提供的辐射式蒸发加热器及该辐射式蒸发加热器的制造方法，其克服了现有蒸发加热装置与蒸发材料同处一室造成的加热丝损耗及薄膜污染等问题，使真空蒸发技术应用领域更加广泛；蒸镀薄膜纯度大幅提高；具有真空镀膜效果佳、成本低、更换、清洁方便等优点。
【专利说明】辐射式蒸发加热器及该辐射式蒸发加热器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于真空镀膜【技术领域】，尤其涉及一种辐射式蒸发加热器及该辐射式蒸发加热器的制造方法。
【背景技术】
[0002]真空镀膜技术中，真空蒸发沉积薄膜具有简单便利、操作容易、成膜速度、效率高等特点，是薄膜制备中最为广泛使用的技术。其工作过程是:首先使用真空机组对高真空蒸发室进行抽真空，当真空度达到指标后启动蒸发加热装置，利用电流在电阻丝或箔片蒸发器产生高温，对蒸发物质提供足够的热量以获得蒸发必需的蒸气压，在适当的温度下，蒸发粒子在基片上凝结，实现真空蒸发薄膜沉积。
[0003]真空蒸发沉积薄膜的蒸发加热装置，通常由高熔点、低蒸汽压的钨、铊、钼等难熔金属制成，根据蒸发材料的不同而制作成不同形状。金属材料的蒸发加热装置一般做成螺旋状，蒸发物以丝、条状直接置于加热装置上，加热时蒸发物熔化润湿电阻丝，通过表面张力得到支撑。粉末材料的蒸发加热装置一般做成舟状，或者在石英等材料的坩祸外绕锥形丝筐制成，蒸发物放在舟或坩祸里。
[0004]现有技术中的蒸发加热装置，主要存在以下不足:
[0005]1.蒸发加热装置工作时会放气，使真空室真空度降低，真空镀膜效果差；
[0006]2.蒸发加热装置容易造成薄膜污染，真空镀膜效果差；
[0007]3.蒸发加热装置在真空中加热会变脆，很容易折断，特别是与蒸发材料发生合金化时更是如此；
[0008]4.重复使用率低，当蒸发材料更换时加热装置必须更换；
[0009]5.消耗加热材料。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种辐射式蒸发加热器及该辐射式蒸发加热器的制造方法，其真空镀膜效果佳且成本低。
[0011]本发明的技术方案是:一种辐射式蒸发加热器，包括加热室、蒸发皿和电源连接器件，所述蒸发皿连接于所述加热室或与所述加热室一体成型，所述加热室具有加热腔，所述加热腔与所述蒸发皿之间相隔开，所述加热腔内设置有通过辐射对所述蒸发皿进行加热的加热器件，所述加热器件连接于所述电源连接器件。
[0012]可选地，所述加热器件包括加热支架和加热丝，所述加热丝连接于加热支架，所述电源连接器件连接于所述加热支架。
[0013]可选地，所述加热丝为钨丝。
[0014]可选地，所述加热室内注入有纯碘。
[0015]可选地，所述蒸发皿与所述加热室一体烧制成型。
[0016]可选地，所述蒸发皿与所述加热室采用石英材料一体烧制成型。
[0017]可选地，所述电源连接器件包括电源套和导电连接片，所述导电连接片连接于所述加热支架，所述电源套套设于所述导电连接片外。
[0018]可选地，所述导电连接片为钼片。
[0019]可选地，所述加热丝焊接于所述加热支架的上端，所述加热支架的下端焊接于所述导电连接片的上端。
[0020]本发明还提供了一种辐射式蒸发加热器的制造方法，用于制造上述的辐射式蒸发加热器，包括以下步骤，制备石英管、加热丝、加热支架、导电连接片和电源套，对石英管加热至软化，采用模具将软化的石英管成型蒸发皿和加热室，采用点焊的方式将加热丝焊接于加热支架形成加热器件，采用点焊的方式将导电连接片焊接于所述加热支架，对加热室进行抽真空并充入纯碘，将加热室与蒸发皿采用烧结的方式连接成型；将电源套连接于导电连接片外侧。
[0021]本发明所提供的辐射式蒸发加热器及该辐射式蒸发加热器的制造方法，其所述加热腔与所述蒸发皿之间相隔开，加热丝可以与蒸发材料隔离开，不仅拓宽了用途，避免了加热丝损耗，还保证了蒸镀薄膜质量，克服了现有蒸发加热装置与蒸发材料同处一室造成的加热丝损耗及薄膜污染等问题。采用辐射式蒸发加热器后，使真空蒸发技术应用领域更加广泛；蒸镀薄膜纯度大幅提高；具有真空镀膜效果佳、成本低、更换、清洁方便等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本发明实施例提供的辐射式蒸发加热器的平面示意图；
[0024]图2是本发明实施例提供的辐射式蒸发加热器的平面示意图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。
[0026]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”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。
[0027]还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
[0028]如图1和图2所示，本发明实施例提供的一种辐射式蒸发加热器，用于真空镀膜领域，包括蒸发皿1、加热室2和电源连接器件6，所述蒸发皿I连接于所述加热室2或与所述加热室2 —体成型，所述加热室2具有加热腔，所述蒸发皿I具有蒸发腔，所述加热腔与所述蒸发腔之间相隔开，即所述加热腔与所述蒸发皿I之间相隔开，加热腔与蒸发皿I不连通，所述加热腔内设置有通过辐射对所述蒸发皿I进行加热的加热器件，所述加热器件连接于所述电源连接器件6。这样，辐射式蒸发加热器的结构由开放式改变为封闭式；热传递方式由热传导改变为热辐射，使热效率得到更大提高。克服现有蒸发加热装置与蒸发材料同处一室造成的加热丝损耗及薄膜污染等问题，本发明实施例所提供辐射式蒸发加热器，将加热丝与蒸发材料隔离开，不仅拓宽了用途，避免了加热丝损耗，还保证了蒸镀薄膜质量，应用前景广大。
[0029]具体地，所述加热器件包括加热丝3和加热支架4，所述加热丝3连接于加热支架4，所述电源连接器件6连接于所述加热支架4。加热丝3和加热支架4可设置加热室2内，加热室2连接于蒸发皿I的下端，加热丝3可以对蒸发皿I进行辐射式加热，加热效果佳。
[0030]具体地，所述加热丝3可为钨丝等，其耐高温且成本体。
[0031]具体地，所述加热室2内注入有纯碘，加热丝3通电后，当钨丝温度高于摄氏一千四百度，碘化钨就受热分解，变成碘和钨。钨留在灯丝上，而碘是容易升华的元素，当钨丝上的钨受热挥发，扩散到管壁上，碘就会与钨作用生成碘化钨。碘化钨扩散到灯丝，又受热分解。这样循环不已，就使钨丝保持原状，使用寿命很长。
[0032]具体地，所述蒸发皿I可以与所述加热室2—体烧制成型，其辐射加热效果佳且可靠性高。
[0033]具体应用中，所述蒸发皿I与所述加热室2可以采用石英材料一体烧制成型。
[0034]具体地，所述电源连接器件6包括电源套和导电连接片5，所述导电连接片5连接于所述加热支架4，加热支架4可采用导电材料制成。所述电源套套设于所述导电连接片5夕卜。导电连接片5可以穿设于加热室2。导电连接片5可以直接插接于插座。或者，导电连接片5焊接于插头或导线、端子上，再通过插头或导线、端子连接于电源处。
[0035]具体地，所述导电连接片5可以为钼片等，其内部组织均匀，具有高强度和优良的抗高温蠕变性能。
[0036]具体地，所述加热丝3可以焊接于所述加热支架4的上端，所述加热支架4的下端可以焊接于所述导电连接片5的上端，所述导电连接片5的下端可以直接插接于插座或焊接于插头器件等。
[0037]本发明实施例所提供的辐射式蒸发加热器，结构由开放式改变为封闭式；热传递方式由热传导改变为热辐射，使热效率得到更大提高。辐射式蒸发加热器可主要由电源连接器件6、加热室2、蒸发皿I三部分构成，整体可由石英烧制成型。电源连接器件6可由钼片外加不锈钢套制成的电源套组成，通过钼片与加热支架4连接；加热丝3可以由钨丝绕制，加热室2里可以充进纯碘以保护加热丝3 ;蒸发皿I直接烧制在加热室2顶部，以增强热利用效率。
[0038]辐射式蒸发加热器可直接安插在高真空蒸发室底部的电源插座上，蒸发材料放在辐射式蒸发加热器的蒸发皿I里，通过调节电压控制蒸发温度。
[0039]辐射式蒸发加热器的加热电压可以使用在6-220V ;加热功率可以为50-500W ;蒸发温度可以为200-1200°C ;使用寿命可达100h以上。蒸发材料可以是块状亦可以是粉末也可以是液体，可以通入气体实现反应蒸发。采用了插拔结构，可以方便更换及清洗。采用了辐射式加热，避免加热丝3对薄膜的污染及蒸发物对加热丝3的损伤。
[0040]本发明实施例所提供的辐射式蒸发加热器，其加热丝3与蒸发材料隔离开，不仅拓宽了用途，避免了加热丝3损耗，还保证了蒸镀薄膜质量，克服了现有蒸发加热装置与蒸发材料同处一室造成的加热丝3损耗及薄膜污染等问题。采用辐射式蒸发加热器后，使真空蒸发技术应用领域更加广泛；蒸镀薄膜纯度大幅提高；具有经济、实用以及更换、清洁方便等特色。
[0041]本发明实施例还提供了一种辐射式蒸发加热器的制造方法，用于制造上述的辐射式蒸发加热器，包括以下步骤，制备石英管、加热丝3、加热支架4、导电连接片5和电源套，石英管、加热丝3、加热支架4、导电连接片5和电源套清理后进行干燥处理(烘干)，对石英管加热至软化，采用模具将软化的石英管成型蒸发皿I和加热室2，采用点焊的方式将加热丝3焊接于加热支架4形成加热器件，采用点焊的方式将导电连接片5焊接于所述加热支架4，对加热室2进行抽真空并充入纯碘，将加热室2连接于蒸发皿I的上方并采用烧结的方式连接成型；将电源套连接于导电连接片5外侧。
[0042]本发明实施例所提供的辐射式蒸发加热器及该辐射式蒸发加热器的制造方法，其克服了现有蒸发加热装置与蒸发材料同处一室造成的加热丝3损耗及薄膜污染等问题，通过将加热丝3与蒸发材料隔离开，不仅拓宽了用途，避免了加热丝3损耗，还保证了蒸镀薄膜质量。结构由开放式改变为封闭式；热传递方式由热传导改变为热辐射，使热效率得到更大提高。电源连接器件6可由钼片外加不锈钢套制成的电源套组成，通过钼片与加热支架4连接；加热丝3可以由钨丝绕制，加热室2里可以充进纯碘以保护加热丝3 ;蒸发皿I直接烧制在加热室2顶部，以增强热利用效率。
[0043]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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种辐射式蒸发加热器，其特征在于，包括加热室、蒸发皿和电源连接器件，所述蒸发皿连接于所述加热室或与所述加热室一体成型，所述加热室具有加热腔，所述加热腔与所述蒸发皿之间相隔开，所述加热腔内设置有通过辐射对所述蒸发皿进行加热的加热器件，所述加热器件连接于所述电源连接器件。
2.如权利要求1所述的辐射式蒸发加热器，其特征在于，所述加热器件包括加热支架和加热丝，所述加热丝连接于加热支架，所述电源连接器件连接于所述加热支架。
3.如权利要求2所述的辐射式蒸发加热器，其特征在于，所述加热丝为钨丝。
4.如权利要求1至3中任一项所述的辐射式蒸发加热器，其特征在于，所述加热室内注入有纯碘。
5.如权利要求1至3中任一项所述的辐射式蒸发加热器，其特征在于，所述蒸发皿与所述加热室一体烧制成型。
6.如权利要求5所述的辐射式蒸发加热器，其特征在于，所述蒸发皿与所述加热室采用石英材料一体烧制成型。
7.如权利要求2或3所述的辐射式蒸发加热器，其特征在于，所述电源连接器件包括电源套和导电连接片，所述导电连接片连接于所述加热支架，所述电源套套设于所述导电连接片外。
8.如权利要求7所述的辐射式蒸发加热器，其特征在于，所述导电连接片为钼片。
9.如权利要求7所述的辐射式蒸发加热器，其特征在于，所述加热丝焊接于所述加热支架的上端，所述加热支架的下端焊接于所述导电连接片的上端。
10.一种辐射式蒸发加热器的制造方法，其特征在于，用于制造如权利要求1至9中任一项所述的辐射式蒸发加热器，包括以下步骤，制备石英管、加热丝、加热支架、导电连接片和电源套，对石英管加热至软化，采用模具将软化的石英管成型蒸发皿和加热室，采用点焊的方式将加热丝焊接于加热支架形成加热器件，采用点焊的方式将导电连接片焊接于所述加热支架，对加热室进行抽真空并充入纯碘，将加热室与蒸发皿采用烧结的方式连接成型；将电源套连接于导电连接片外侧。
【文档编号】C23C14/28GK104451556SQ201410658772
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】杨扬, 杨映虎, 唐永炳 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院