防止两端放电的磁控溅射平面阴极装置的制作方法

本实用新型涉及一种防止两端放电的磁控溅射平面阴极装置。

背景技术：

平面阴极装置是最早设计和广泛应用的磁控溅射阴极系统，尤其被广泛应用于金属材料的溅射沉积镀膜领域。因此目前的磁控溅射镀膜设备中，平面阴极装置依旧是其核心设备，且在生产上逐步独立化和模块化。

已知的市面上的平面阴极装置虽然在部分细节上设计结构多样，但其基本的核心构成是相同的。以公司目前使用的平面阴极装置为例，其包括采用不导磁的不锈钢材料制成的矩形的阴极座1，阴极座1内通过绝缘的铁氟龙隔板6分隔成前部的靶材腔和后部的磁场腔，靶材腔内部的靶材固定在铜背板上。而铜背板采用螺钉与固定在阴极座1内部靠近铁氟龙隔板6两端的两个PEEK连接垫板2固定，具体结合图1所示。

同时铜背板内部设计有冷却循环腔室及进、出水接口，而阴极座1内部在铁氟龙隔板6两端和相应的PEEK连接垫板2之间均固定一铁氟龙座板3，用于安装定位从外侧接入的冷却水管进水钢套4和出水钢套5，依旧如图1所示。当铜背板固定至PEEK连接垫板2上后，铁氟龙座板3上的冷却水管进水钢套4和出水钢套5分别与铜背板上的进、出水接口对应连接。此外，阴极座1的四周通过密封圈安装氩气罩密封靶材，氩气罩上设阳极框连接电源正极，阴极座则连接电源负极。实际工作时，阴极座1是立式布置的。

上述平面阴极装置适用于大面积镀膜生产的场合，镀膜高效，质量稳定，但在使用过程中暴露出如下问题：

由于PEEK连接垫板2和铁氟龙座板3均为长度相同的矩形板，且贴靠的非常近，当阴极装置加电工作时，其内部两端，尤其是PEEK连接垫板2和铁氟龙座板3下方的相邻顶角（直角）处的电荷分布集中，如图2所示，会发生尖端异常放电现象。工作时间一长则造成PEEK连接垫板2及铁氟龙座板3均被烧损，绝缘性能下降，靶材无法正常放电，影响设备正常工作，给企业造成损失。

为了解决这一问题，技术人员原先也尝试了很多方法，例如在靶材的铜背板四周追加铁氟龙片分散电弧，或者在冷却水管进、出水钢套底部外周追加绝缘垫圈座，但效果不理想，同样的问题依旧发生。

而众所周知，已知的平面阴极装置的组成构件如PEEK连接垫板和铁氟龙座板都是规格一定的特制构件，很难随意更换，生产和购置成本都较高。而即便要更换，也需要专业人员进行拆卸，耗时长，极大的影响企业生产效率。

技术实现要素：

本实用新型目的是：提供一种防止两端放电的磁控溅射平面阴极装置，该装置能以很小的代价解决PEEK连接垫板和铁氟龙座板下方相邻顶角处的尖端放电问题，防止这两个部件烧毁，确保靶材正常放电，降低企业损失。

本实用新型的技术方案是：一种防止两端放电的磁控溅射平面阴极装置，包括立式的阴极座、安装靶材的铜背板和固定在阴极座内部两端用于固定铜背板的两个PEEK连接垫板，同时阴极座内在每个PEEK连接垫板内侧均并排固定有一铁氟龙座板，铁氟龙座板上固定有冷却水管进水钢套和出水钢套；PEEK连接垫板与铁氟龙座板均为矩形板；其特征在于阴极座内每端的PEEK连接垫板和铁氟龙座板下方相邻的顶角均为R=8~12mm的圆弧角。

优选的，本实用新型中所述阴极座内每端的PEEK连接垫板和铁氟龙座板下方相邻的顶角均为R=10mm的圆弧角。

进一步的，本实用新型中所述阴极座内部同常规技术一样固定有铁氟龙隔板，该铁氟龙隔板将阴极座内腔分隔形成位于前部的靶材腔和后部的磁场腔，所述铜背板位于靶材腔内；铁氟龙隔板位于所述两个PEEK连接垫板之间，而所述铁氟龙座板位于相应的PEEK连接垫板和铁氟龙隔板之间。

进一步的，本实用新型中所述PEEK连接垫板上开有若干螺纹孔，用于配合螺钉以穿接固定铜背板，同时PEEK连接垫板上固定有定位销，用于同铜背板上设有的定位销孔配合定位。

进一步的，本实用新型中所述铜背板内部设有冷却循环腔室及与之连通的进水接口和出水接口，所述铁氟龙座板上固定的所述冷却水管进水钢套和出水钢套分别与铜背板上的进水接口和出水接口对应连接。

本实用新型的优点是：

1．本实用新型通过将PEEK连接垫板和铁氟龙座板下方相邻的顶角由直角改为圆弧角，有效消除了这两个部件之间的尖端放电现象，效果非常明显。改进后的平面阴极装置经过反复运作测试，PEEK连接垫板和铁氟龙座板也无烧毁，故本实用新型确保了靶材正常放电，提高了装置工作可靠性，大大降低了企业损失。

2. 本实用新型相比常规方式中在靶材的铜背板四周追加铁氟龙片，或者在冷却水管进、出水钢套底部外周追加绝缘垫圈座的手段，不仅效果明显，且无需替换零部件，或对装置结构做大的改进，改进成本低，即以很小的代价解决了PEEK连接垫板和铁氟龙座板下方相邻顶角处的尖端放电现象，为企业节约了成本。

3. 本实用新型装置消除了PEEK连接垫板和铁氟龙座板下方相邻顶角处的尖端放电现象，因此无需经常拆卸和更换零部件，有利于提高企业生产效率。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为现有技术的结构主视图；

图2为图1中A放大示意图；

图3为本实用新型的结构主视图；

图4为图3中B放大示意图。

其中：1、阴极座；2、PEEK连接垫板；2a、螺纹孔；2b、定位销；3、铁氟龙座板；4、进水钢套；5、出水钢套；6、铁氟龙隔板。

具体实施方式

实施例：结合图3和图4对本实用新型提供的这种防止两端放电的磁控溅射平面阴极装置进行说明如下：

这种平面阴极装置同常规技术一样，具有立式的阴极座1，阴极座1内壁四周设有若干定位座，定位座上采用螺钉固定有铁氟龙隔板6，该铁氟龙隔板6将阴极座1内腔分隔形成位于前部的靶材腔和后部的磁场腔，安装靶材的铜背板（图中省略）位于靶材腔内。阴极座1内部两端固定有用于固定铜背板的两个PEEK连接垫板2，同时阴极座1内在每个PEEK连接垫板2内侧均并排固定有一铁氟龙座板3。具体依旧如图3所示，铁氟龙隔板6位于所述两个PEEK连接垫板2之间，而所述铁氟龙座板3位于相应的PEEK连接垫板2和铁氟龙隔板6之间。

同常规技术一样，本实施例中所述PEEK连接垫板2上开有若干螺纹孔2a，用于配合螺钉以穿接固定铜背板，同时PEEK连接垫板2上固定有定位销2b，用于同铜背板上设有的定位销孔配合定位，如图1所示。

铁氟龙座板3上固定有冷却水管进水钢套4和出水钢套5，所述铜背板内部设有冷却循环腔室及与之连通的进水接口和出水接口，当铜背板固定在PEEK连接垫板2上后（铜背板覆盖在铁氟龙隔板6上），所述铁氟龙座板3上的所述冷却水管进水钢套4和出水钢套5分别与铜背板上的进水接口和出水接口对应连接。

本实用新型的核心目的是解决PEEK连接垫板2与铁氟龙座板3下方相邻的顶角的尖端放电问题。本实施例中所述PEEK连接垫板2与铁氟龙座板3均为矩形板，作为已知的标准配件，其中PEEK连接垫板2的矩形规格为170mm×20mm，铁氟龙座板3的矩形规格为170mm×44mm。结合图2所示，本案核心改进在于阴极座1内每端的PEEK连接垫板2和铁氟龙座板3下方相邻的顶角均改为R=10mm的圆弧角。

通过将PEEK连接垫板2和铁氟龙座板3下方相邻的顶角由直角改为圆弧角，有效消除了这两个部件之间的尖端放电现象，效果非常明显。改进后的平面阴极装置经过反复运作测试，PEEK连接垫板2和铁氟龙座板3也无烧毁，故本实用新型确保了靶材正常放电，提高了装置工作可靠性，大大降低了企业损失。而相比常规方式中在靶材的铜背板四周追加铁氟龙片，或者在冷却水管进水钢套4和出水钢套5底部外周追加绝缘垫圈座的手段，不仅效果明显，且无需替换零部件，或对装置结构做大的改进，改进成本低，即以很小的代价解决了PEEK连接垫板2和铁氟龙座板3下方相邻顶角处的尖端放电现象，为企业节约了成本。此外，本实用新型装置因消除了PEEK连接垫板2和铁氟龙座板3下方相邻顶角处的尖端放电现象，因此无需经常拆卸和更换零部件，有利于提高企业生产效率。

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。