一种真空蒸发镀膜设备的制作方法

本实用新型涉及真空镀膜技术领域，尤其涉及一种真空蒸发镀膜设备。

背景技术：

蒸发镀膜法指在真空室中，加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料，使其原子或分子从表面气化逸出，形成蒸气流，入射到固体(称为衬底或基片)表面，凝结形成固态薄膜的方法，是太阳能电池领域常用的镀膜方法。传统的真空蒸发镀膜设备经常采用坩埚作为蒸发源，但坩埚体积较小，所盛放的蒸发材料较少，需要频繁的填加蒸发材料，难以满足太阳能领域及产线镀膜设备的产能要求。

目前，现有技术研制出较大体积的蒸发源，一次可以盛放较多蒸发材料，极大的延长了换料时间。但较重的蒸发源材料，加之蒸发源本身质量较大，不便于维护和换料。因此，有必要设计一种蒸发源固定装置，可以将蒸发源置于其上，方便进行维护，降低人工操作难度。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型旨在提供一种真空蒸发镀膜设备，以解决大体积蒸发源由于质量较大所导致的不易维护和蒸发操作的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种真空蒸发镀膜设备，其包括蒸发腔室，用于支撑所述蒸发腔室的腔室支架，以及用于驱动蒸发源进出所述蒸发腔室的驱动设备。

进一步地，所述蒸发腔室包括腔室本体，所述腔室本体的底部设有供所述蒸发源通过的通孔，所述驱动设备可驱动所述蒸发源自所述通孔进出所述腔室本体。在进行蒸发工艺时，蒸发源位于所述腔室本体下方；腔室本体内部还水平设置了衬底，衬底位于蒸发源上部，且与进入腔室本体内的蒸发源顶部保持一定距离。

优选的，所述蒸发腔室还包括腔室盖，所述腔室盖覆盖于腔室本体顶部，且与腔室本体密封连接。优选的，所述腔室本体置于所述腔室支架顶部，并通过螺栓与腔室支架连接。

优选的，所述腔室支架水平置于平台或水平地面上，并与平台或水平地面固定连接。

进一步地，所述驱动设备包括用于驱动所述蒸发源自所述通孔纵向进出所述腔室本体的纵向驱动机构，以及用于驱动所述蒸发源在所述蒸发腔室下方进行横向移动的横向驱动机构，所述纵向驱动机构与所述横向驱动机构相连接，这样确保了纵向驱动机构与横向驱动机构的联动，纵向驱动机构可在横向驱动机构的带动下横向移动，使得整个驱动设备的结构更加紧凑。

进一步地，所述纵向驱动机构包括竖直导轨，用于承载所述蒸发源的托板，以及用于带动所述托板沿所述竖直导轨纵向滑动的驱动件，所述竖直导轨与所述横向驱动机构相连接，且可在所述横向驱动机构的带动下横向移动。优选的，所述蒸发源通过螺栓安装在所述托板上。

进一步地，所述横向驱动机构包括水平导轨和底板，所述底板的底面可滑动地设于所述水平导轨上，所述竖直导轨的底部设于所述底板的顶面上。

进一步地，所述纵向驱动机构还包括竖直滑块，所述竖直滑块的一端可滑动地设于所述竖直导轨上，所述竖直滑块的另一端与所述托板连接。优选的，所述竖直滑块的另一端通过螺栓与所述托板连接。

进一步地，所述驱动件包括第一丝杠和带动所述第一丝杠旋转的电机，所述第一丝杠与所述竖直导轨平行设置，所述竖直滑块内设有与所述第一丝杠的外螺纹相配合的内螺纹，使得所述第一丝杠转动时带动所述竖直滑块沿竖直导轨上下运动；

或者，所述驱动件为气缸，所述气缸的活塞杆与所述竖直导轨平行设置，所述活塞杆的伸缩端与所述竖直滑块相连接，使得所述气缸通过驱动活塞杆伸缩带动所述竖直滑块沿竖直导轨上下运动；

或者，所述驱动件为电缸，所述电缸的丝杠与所述竖直导轨平行设置，所述竖直滑块内设有与所述丝杠的外螺纹相配合的内螺纹，使得所述丝杠转动时带动所述竖直滑块沿竖直导轨上下运动。

进一步地，所述竖直导轨的上端和下端分别连接有上端轴承和下端轴承，所述第一丝杠的上端与所述上端轴承的内圈固定连接，所述第一丝杠的下端与所述下端轴承的内圈固定连接，所述下端轴承设于所述底板的顶面上。所述上端轴承和下端轴承的设置对第一丝杠的运转起到限位作用，有效提高了第一丝杠运行时的稳定性。

优选的，所述下端轴承通过螺栓固定于所述底板上。优选的，所述竖直导轨的下端通过螺栓与下端轴承连接，所述竖直导轨的上端通过螺栓与上端轴承连接。优选的，所述电机设于所述上端轴承的上方，并安装在腔室本体上。优选的，所述第一丝杠置于所述竖直导轨的一侧。

进一步地，所述水平导轨设于地面上或所述腔室支架上；

和/或，所述底板的底面通过水平滑块可滑动地设于所述水平导轨上；优选的，所述底板通过螺栓与所述水平滑块相连接；

和/或，所述横向驱动机构还包括第二丝杠，带动所述第二丝杠旋转的第二电机，以及安装于所述底板上的固定块，所述第二丝杠与水平导轨平行设置，所述固定块内设有与第二丝杠的外螺纹相配合的内螺纹，使得所述第二丝杠转动时带动所述固定块沿水平导轨水平移动，从而带动所述底板沿着所述水平导轨水平移动。进一步地，所述托板上设有支撑座，所述支撑座顶部设有法兰，所述蒸发源设于所述法兰上，所述法兰的横截面尺寸大于所述通孔的横截面尺寸，且所述法兰可通过紧固件与所述腔室本体的底部相连接，以在所述蒸发源进入所述腔室本体内时将所述通孔进行密封。优选的，所述紧固件为螺栓。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果：

本实用新型的真空蒸发镀膜设备，设置了腔室支架用于支撑蒸发腔室，还设置了用于驱动蒸发源进出所述蒸发腔室的驱动设备，使蒸发源可以从腔室本体底部进出蒸发腔室，维护或添料时，所述驱动设备用于驱动蒸发源进出蒸发腔室，便于维护和换料；驱动设备的增设，有效减少了人力支出，大大降低了人工取放和操作蒸发源的难度，尤其是大体积大质量蒸发源的难度。

附图说明

图1为本实用新型实施例1所述蒸发源固定装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1所述蒸发源固定装置的另一角度下的结构示意图；

图3为图2的右视图；

图4为本实用新型实施例1所述蒸发源固定装置在维护或添料时的结构示意图；

其中，1、腔室支架；2、蒸发腔室；201、腔室本体；202、腔室盖；203、蒸发源；3、驱动设备；301、水平导轨；302、水平滑块；303、底板；304、下端轴承；305、竖直导轨；306、第一丝杠；307、上端轴承；308、电机；309、竖直滑块；310、托板；311、支撑座；312、法兰。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1～图4所示，本实施例提供了一种真空蒸发镀膜设备，其包括蒸发腔室2，用于支撑蒸发腔室2的腔室支架1，以及用于驱动蒸发源203进出蒸发腔室2的驱动设备3。

具体来讲，蒸发腔室2包括腔室本体201，腔室本体201的底部设有供蒸发源203通过的通孔，驱动设备3可驱动蒸发源203自通孔进出腔室本体201。在进行蒸发工艺时，蒸发源203位于腔室本体201下部；腔室本体201内部还水平设置了衬底，衬底位于蒸发源203上方，且与进入腔室本体201内的蒸发源203顶部保持一定距离。

另外，本实施例的蒸发腔室2还包括腔室盖202，腔室盖202覆盖于腔室本体201顶部，且与腔室本体201密封连接。腔室本体201置于腔室支架1顶部，并通过螺栓与腔室支架1连接。腔室支架1水平置于水平地面上，并与水平地面固定连接。

具体来讲，驱动设备3包括用于驱动蒸发源203自通孔纵向进出腔室本体201的纵向驱动机构，以及用于驱动蒸发源203在蒸发腔室2下方进行横向移动的横向驱动机构，纵向驱动机构与横向驱动机构相连接，这样确保了纵向驱动机构与横向驱动机构的联动，纵向驱动机构可在横向驱动机构的带动下横向移动，使得整个驱动设备3的结构更加紧凑。

纵向驱动机构包括竖直导轨305，竖直滑块309，用于承载蒸发源203的托板310，以及与竖直滑块309连接的驱动件。其中，竖直导轨305与横向驱动机构相连接，且可在横向驱动机构的带动下横向移动。本实施例中蒸发源203通过螺栓安装在托板310上。竖直滑块309的一端可滑动地设于竖直导轨305上，竖直滑块309的另一端通过螺栓与托板310连接，这样，驱动件即可带动托板310沿竖直导轨305进行纵向滑动。

横向驱动机构包括水平导轨301和底板303，底板303的底面可滑动地设于水平导轨301上。如图2所示，本实施例的水平导轨301为两条，且两条水平导轨301平行设置于地面上；底板303的底面的两端均通过水平滑块302可滑动地设于相应的水平导轨301上。本实施例中，底板303通过螺栓与水平滑块302相连接。

本实施例中竖直导轨305的底部直接设于底板303的顶面上。

本实施例的驱动件具体包括第一丝杠306和带动第一丝杠306旋转的电机308，第一丝杠306平行设置于竖直导轨305的一侧(参见图3)，竖直滑块309内设有与第一丝杠306的外螺纹相配合的内螺纹，使得第一丝杠306转动时带动竖直滑块309沿竖直导轨305上下运动。

如图4所示，本实施例中，托板310上设有支撑座311，支撑座311的顶部设有法兰312，蒸发源203具体设置于法兰312上，法兰312的横截面尺寸大于通孔的横截面尺寸，且法兰312可通过紧固件与腔室本体201的底部相连接，以在蒸发源203进入腔室本体201内时将通孔进行密封，以确保蒸发工艺的密封性。本实施例中，紧固件优选为螺栓。

参见图1～图3，在本实施例的真空蒸发镀膜设备，在蒸发源203进入腔室本体201时，电机308带动第一丝杠306旋转，第一丝杠306旋转带动竖直滑块309沿竖直导轨305向上滑动，从而带动托板310托举蒸发源203处于高位，蒸发源203从腔室本体201底部的通孔穿过，并通过螺栓将法兰312与腔室本体201密封连接。

参见图4，在需要对蒸发源进行维护或添加新的蒸发源物料时，松开法兰312与腔室本体201之间的连接螺栓；然后电机308驱动第一丝杠306转动，带动竖直滑块309和托板310向下运动，从而带动蒸发源203向下运动，直至蒸发源203从腔室本体201内移出，人工推动底板303沿着水平导轨301水平移动，将蒸发源203从蒸发腔室2下方的一侧移出，之后进行维护或添料。

综上所述，本实施例的真空蒸发镀膜设备，设置了腔室支架用于支撑蒸发腔室，还设置了用于驱动蒸发源进出所述蒸发腔室的驱动设备，使蒸发源可以从腔室本体底部进出蒸发腔室，维护或添料时，所述驱动设备用于驱动蒸发源进出蒸发腔室，便于后续维护和换料；驱动设备的增设，有效减少了人力支出，大大降低了人工取放和操作蒸发源的难度，尤其是大体积大质量蒸发源的难度。

实施例2

本实施例同样提供了一种真空蒸发镀膜设备，其与实施例1的真空蒸发镀膜设备基本相同，相同之处不再赘述，区别在于：参见图1、图2和图4中涉及到了轴承的结构，本实施例中，竖直导轨305的上端和下端分别连接有上端轴承307和下端轴承304，第一丝杠306的上端与上端轴承307的内圈固定连接，第一丝杠306的下端与下端轴承304的内圈固定连接，下端轴承304设于底板303的顶面上。上端轴承307和下端轴承304的设置对第一丝杠306的运转起到限位作用，有效提高了第一丝杠306运行时的稳定性。

本实施例中，下端轴承304通过螺栓固定于底板303上；竖直导轨305的下端通过螺栓与下端轴承304连接；竖直导轨305的上端通过螺栓与上端轴承307连接；电机308设于上端轴承307的上方，并安装在腔室本体201上。

实施例3

本实施例同样提供了一种真空蒸发镀膜设备，其与实施例1的真空蒸发镀膜设备基本相同，相同之处不再赘述，区别在于：本实施例的驱动件为气缸(图中未示出)，气缸的活塞杆与竖直导轨平行设置，活塞杆的伸缩端与竖直滑块相连接，使得气缸通过驱动活塞杆伸缩带动竖直滑块沿竖直导轨上下运动。

实施例4

本实施例同样提供了一种真空蒸发镀膜设备，其与实施例1的真空蒸发镀膜设备基本相同，相同之处不再赘述，区别在于：本实施例的驱动件为电缸(图中未示出)，电缸的丝杠与竖直导轨平行设置，竖直滑块内设有与丝杠的外螺纹相配合的内螺纹，使得丝杠转动时带动竖直滑块沿竖直导轨上下运动。

实施例5

本实施例同样提供了一种真空蒸发镀膜设备，其与实施例1的真空蒸发镀膜设备基本相同，相同之处不再赘述，区别在于：本实施例增设了第二丝杠，带动第二丝杠旋转的第二电机，以及安装于底板303上的固定块(图中均未示出)，第二丝杠与水平导轨301平行设置，固定块内设有与第二丝杠的外螺纹相配合的内螺纹，使得第二丝杠转动时带动固定块沿水平导轨301水平移动，从而带动底板303沿着水平导轨301水平移动。相比于实施例1中人工推动底板303沿着水平导轨301水平移动的方式，本实施例增设的第二电机和第二丝杠，使底板303的水平移动更加便利，因而进一步节省了人力和时间，提高了工作效率。

本实用新型的实施例是为了示例和描述而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。