真空蒸镀设备及蒸发源装置的制作方法

文档序号:15687180发布日期:2018-10-16 21:11阅读:99来源:国知局

本公开涉及蒸镀技术领域,具体而言,涉及一种真空蒸镀设备及蒸发源装置。



背景技术:

目前,cigs(铜铟镓硒)薄膜太阳能电池的制造,通常采用通过真空镀膜的工艺,以降低制造成本,提高光电转换效率。现有真空蒸镀设备一般包括蒸镀腔室和蒸发源等,蒸发源安装于蒸镀腔室内,且蒸发源包括可容纳物料的坩埚。

但是,受限于蒸发源尺寸的限制,需要频繁的补充蒸发物料,增加生产周期,影响产量。更换蒸发物料的过程中也需要清洁蒸发腔室,进步一部的增加生产周期。

需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。



技术实现要素:

本公开的目的在于提供一种真空蒸镀设备及蒸发源装置,解决蒸发源的大小受到蒸镀腔室尺寸的限制,生产周期较长的问题。

根据本公开的一个方面,提供一种蒸发源装置,应用于包括蒸镀腔室的镀膜设备,所述蒸发源装置包括:

具有第一开放端的容置腔,所述容置腔朝向所述蒸镀腔室,并且所述第一开放端连接于所述蒸镀腔室的外壁;

坩埚,至少部分设于所述容置腔内;

喷嘴,连通于所述坩埚,且位于所述容置腔外。

在本公开的一种示例性实施例中,所述第一开放端的外周设有法兰,所述法兰能与所述蒸镀腔室的外壁连接。

在本公开的一种示例性实施例中,所述蒸发源装置还包括:

加热体,设于所述坩埚和所述容置腔之间,用于对所述坩埚进行加热。

在本公开的一种示例性实施例中,所述加热体为环绕于所述坩埚外的筒状结构。

在本公开的一种示例性实施例中,所述加热体为涂布于所述坩埚外壁的石墨涂层。

在本公开的一种示例性实施例中,所述蒸发源装置还包括:

第一隔热层,环绕于所述加热体外,且位于所述加热体和所述容置腔之间。

在本公开的一种示例性实施例中,所述蒸发源装置还包括:

冷却组件,设于所述第一隔热层与所述容置腔之间,且所述冷却组件包括供冷却水流通的冷却通路。

在本公开的一种示例性实施例中,所述蒸发源装置还包括:

第一端盖,设于所述容置腔外,且与所述喷嘴相对,所述第一端盖设有至少部分露出所述喷嘴的开口。

在本公开的一种示例性实施例中,所述蒸发源装置还包括:

第二隔热层,设于所述第一端盖靠近所述容置腔的一侧。

在本公开的一种示例性实施例中,

所述容置腔还包括:

供所述坩埚进出的第二开放端,所述第二开放端与所述第一开放端相对;

所述蒸发源装置还包括:第二端盖,可拆卸地覆盖所述第二开放端。

根据本公开的一个方面,提供一种真空蒸镀设备,包括:

蒸镀腔室;以及

上述任意一项所述的蒸发源装置,所述容置腔设于所述蒸镀腔室100外,且所述第一开放端与所述蒸镀腔室的外壁连接。

本公开的真空蒸镀设备及蒸发源装置,可将蒸发源装置的容置腔固定于蒸镀腔室外,而坩埚至少部分位于容置腔内,连通于坩埚的喷嘴可伸入蒸镀腔室,以便坩埚内的物料喷出。由于将坩埚至少有一部分在蒸镀腔室外,其尺寸可免于受蒸镀腔室的限定,有利于扩大坩埚的容量,从而容纳更多的物料,便于提高产量。同时,还可减少对蒸镀腔室内造成的污染,提高产品质量,减少清洁或更换周期,以缩短生产周期,提高效率。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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。

图1为本公开实施方式蒸发源装置的示意图。

图中:100、蒸镀腔室;1、容置腔;11、第一开放端;12、第二开放端;111、法兰;2、坩埚;3、喷嘴;4、加热体;5、第一隔热层;6、冷却组件;7、第一端盖;8、第二隔热层;9、第二端盖;10、温度检测组件。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语,例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系,但是这些术语用于本说明书中仅出于方便,例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是,如果将图标的装置翻转使其上下颠倒,则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时,有可能是指某结构一体形成于其它结构上,或指某结构“直接”设置在其它结构上,或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等;用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等;用语“第一”和“第二”仅作为标记使用,不是对其对象的数量限制。

本公开实施方式提供了一种蒸发源装置,可用于镀膜设备,如图1所示,该镀膜设备可包括蒸镀腔室100,该蒸镀腔室100可为一壳体围成的封闭空间,具有内壁和外壁。

如图1所示,本公开实施方式的蒸发源装置可以包括容置腔1、坩埚2和喷嘴3,其中:

容置腔1可包括具有第一开放端11,容置腔1朝向蒸镀腔室100,第一开放端11连接于蒸镀腔室100的外壁。

坩埚2至少部分设于容置腔1内。

喷嘴3连通于坩埚2,且位于容置腔1外。

本公开的蒸发源装置,由于将坩埚2至少有一部分在蒸镀腔室100外,其尺寸可免于受到蒸镀腔室100的限定,有利于扩大坩埚2的容量,从而容纳更多的物料,便于提高产量。同时,还可减少对蒸镀腔室100内造成的污染,提高产品质量,减少清洁或更换周期,缩短生产周期,以提高产量。

下面对本公开的蒸发源装置的各部分进行详细说明:

如图1所示,容置腔1可为筒状结构,容置腔1的材料可以是不锈钢等金属材质,当然,还可以是金属化物或金属以外的其它耐高温的材料,在此不再一一列举。容置腔1内可容纳坩埚2。该容置腔1可具有第一开放端11和第二开放端12,坩埚2可从第一开放端11或第二开放端12进出容置腔1。容置腔1可设于蒸镀腔室100外,且第一开放端11可与蒸镀腔室100的外壁连接,从而将容置腔1固定于蒸镀腔室100外壁上。例如,第一开放端11的外周可设有法兰111,可通过螺栓或螺钉等将法兰111与蒸镀腔室100的外壁可拆卸地连接,以便拆装,有利于定期添加物料以及保养设备。第二开放端12可与第一开放端11正对设置,使得容置腔1的两端贯通,第二开放端12可供坩埚2进出,以便安装或取出坩埚2。当然,容置腔1也可不具有第二开放端12,而仅具有第一开放端11,坩埚2可从第一开放端11进入。

如图1所示,坩埚2具有可容纳用于真空蒸镀的物料的腔室,坩埚2的材料可以是pbn(pyrolyticboronnitride热解氮化硼),坩埚2至少有一部分可置于容置腔1内,使得坩埚2至少一部分位于蒸镀腔室100以外,因而,坩埚2的体积可不受蒸镀腔室100的限制,便于容纳更多的物料,以提高产量,同时,可减少对蒸镀腔室100的污染,提高产品的质量,避免或减少清洁,缩短生产周期。

如图1所示,喷嘴3可设于坩埚2上,且位于容置腔1外,并可伸入蒸镀腔室100内。同时,喷嘴3可通过螺纹连接等可拆卸的方式与坩埚2连接,并与坩埚2内部连通,以便物料喷出,喷嘴3和坩埚2可拆卸的连接,可使喷嘴3的安装和拆卸更加方便,便于取放物料。喷嘴3的材料可以是石墨,在蒸镀时,可对喷嘴3通电,使石墨升温,从而在物料喷出的位置进行加热,保证物料不会喷出的位置凝结,避免蒸发口堵塞。当然,喷嘴3还可以是其它材料,并可在喷嘴3的周围设置专门的加热装置,对喷嘴3进行加热。

如图1所示,本公开的蒸发源装置还可以包括加热体4,该加热体4可设于容置腔1内,且位于坩埚2外,其可为环绕于坩埚2的外的筒状结构,例如,加热体4可为涂布于坩埚2外壁的涂层,或者包覆于坩埚2外的网状结构等,该加热体4的材料可以是石墨,在通电后对坩埚2进行加热。当然,加热体4还可以是设于坩埚2与容置腔1间的其它加热装置,只要能对坩埚2进行加热即可。

如图1所示,本公开实施方式的蒸发源装置还可以包括第一隔热层5,第一隔热层5可环绕于加热体4外,且位于加热体4和容置腔1之间。第一隔热层5可采用cfc材料(碳-碳复合材料),且可以是层叠设置的多层结构,可阻止热量扩散,对避免人员造成伤害,同时,第一隔热层5可使温度稳定,降低温度控制难度,使温度控制精度更高。当然,第一隔热层5还可以是石棉、陶瓷或其它隔热材料。

如图1所示,本公开实施方式的蒸发源装置还可以包括冷却组件6,冷却组件6可设于第一隔热层5与容置腔1之间,且冷却组件6可包括供冷却水流通的冷却通路,在使用时,可向冷却组件6注入冷却水,并使冷却水循环,可进一步防止热量向外传递,保护蒸发源装置中的零部件,并避免高温对人员造成伤害,同时,在停机降温时,可提高蒸发源装置降温的速度。

举例而言,冷却组件6可包括螺旋形盘绕的管道,其可围绕于第一隔热层5外,并可具有进水口和出水口。或者,冷却组件6可为筒状结构,其可围绕于第一隔热层5外,且筒壁为中空结构,且设有进水口和出水口,同样可实现冷却水的循环,从而实现降温。

如图1所示,本公开实施方式的蒸发源装置还可以包括第一端盖7,其可设于蒸镀腔室100内,且与喷嘴3相对,例如,喷嘴3竖直设置,第一端盖7位于喷嘴3的正上方。第一端盖7可设有开口,开口至少部分露出喷嘴3,以供喷嘴3喷出的物料通过,从而保证物料顺畅喷出。同时,第一端盖7的材料可与容置腔1相同,当然,也可以是石墨或其它隔热材质。第一端盖7可直接与喷嘴3固定连接,也可以与容置腔1的第一开放端11固定连接,还可以与蒸镀腔室100的内壁固定连接。

如图1所示,本公开实施方式的蒸发源装置还可以包括第二隔热层8,其可设于第一端盖7靠近容置腔1的一侧,例如,第二隔热层8为形成于第一端盖7靠近容置腔1的表面的隔热层,第二隔热层8的材料可与第一隔热层5相同,即上述的cfc材料。当然也可以是石棉、陶瓷或其它隔热材料。从而起到隔热的作用,进一步防止坩埚2的热量向外扩散。

如图1所示,本公开实施方式的蒸发源装置还可以包括第二端盖9,其可覆盖于第二开放端12,并可通过卡接或利用螺栓连接等可拆卸的方式与容置腔1固定连接,以便将第二开放端12封闭起来,且可拆卸的连接有利于坩埚2的拆装,方便物料的倒出和装填,有利于提高工作效率。

如图1所示,本公开实施方式的蒸发源装置还可以包括温度检测组件10,温度检测组件10可设于容置腔1内,用于实时检测坩埚2的温度,便于实时监控蒸发源装置的温度。该蒸发源装置还可包括与温度检测组件10连接的控制器、存储器及显示装置等元件,以便于对检测到的温度进行判断、存储和显示。

举例而言,温度检测组件10可采用热电偶,该热电偶可直接贴合于坩埚2的底部,或者设于容置腔1底部,且靠近坩埚2设置,具体安装方式和位置在此不做特殊限定。当然,温度检测组件10还可以采用热电阻,或者,该可以采用红外温度传感器等其它可测量坩埚2的温度的元件,在此不再一一列举。

本公开实施方式还提供一种真空蒸镀设备,包括蒸镀腔室100和上述任一实施方式的蒸发源装置,该蒸发源装置的容置腔1可设于蒸镀腔室100外,且容置腔1的第一开放端11可与蒸镀腔室100的外壁连接。从而使坩埚2至少部分位于蒸镀腔室100外,免于受蒸镀腔室100对尺寸的限制,便于增大坩埚2的容积,容纳更多的物料,从而提高产量;同时,可降低对蒸镀腔室100内的污染,提高产品质量。此外,真空蒸镀设备还可以包括抽真空装置等其它部分,在此不再详述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

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