真空镀膜阴极组件及其排水泄压装置的制作方法

本实用新型涉及真空镀膜技术领域，特别涉及一种排水泄压装置和一种设置有该排水泄压装置的真空镀膜阴极组件。

背景技术：

真空镀膜技术是一种由物理方法产生薄膜材料的技术，包括蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。

蒸发镀膜，是指通过加热蒸发某种物质使其沉积在固体表面。

溅射镀膜，是指用高能粒子轰击固体表面时能使固体表面的粒子获得能量并逸出表面，沉积在基片上。其基本原理为：通常将欲沉积的材料制成板材(靶)，固定在阴极上。基片置于正对靶面的阳极上，距靶几厘米。系统抽至高真空后充入10^-1帕的气体(通常为氩气)，在阴极和阳极间加几千伏电压，两极间即产生辉光放电。放电产生的正离子在电场作用下飞向阴极，与靶表面原子碰撞，受碰撞从靶面逸出的靶原子称为溅射原子，其能量在一至几十电子伏范围。溅射原子在基片表面沉积成膜层。

离子镀，是指蒸发物质的分子被电子碰撞电离后以离子沉积在固体表面。离子镀是蒸发镀膜与溅射镀膜技术的结合，有很好的绕射性，可为形状复杂的工件镀膜。一般情况下，离子镀系统包括基片台和外壳，其中，基片台作为阴极，外壳作阳极，充入惰性气体(通常为氩气)以产生辉光放电；从蒸发源蒸发的分子通过等离子区时发生电离；正离子被基片台负电压加速打到基片表面。未电离的中性原子也沉积在基片或真空室壁表面。电场对离化的蒸气分子的加速作用和氩离子对基片的溅射清洗作用，使膜层附着强度大大提高。

离子镀系统中的阴极，一侧设置有与冷却水管路连接的阴极水槽，另一侧为冷却铜背板(或称为阴极铜背板)且安装有靶材。在镀膜破空的作业过程中，需要涉及到对阴极关闭冷却水管路，然后进行拆靶换靶的过程。由于关闭冷却水管路后，阴极水槽内依然有冷却水存留，其压力大于大气压。而阴极在设计的过程中，为了使靶材能够很好的冷却，大都会将冷却铜背板设计得很薄，在生产过程中，因为有靶材铜背板压着，冷却铜背板不会鼓起来，但是在破空拆靶的过程中，靶材铜背板需要经常拆下来更换，这时，阴极水槽中的剩余压力就会将冷却铜背板鼓起来，冷却铜背板在长期不正常的变形之后将很难恢复原状，导致靶材无法正常安装。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种排水泄压装置和一种设置有该排水泄压装置的真空镀膜阴极组件，能够保证冷却铜背板始终保持常态，不会在拆靶换靶时因水压较大而鼓起变形。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种排水泄压装置，包括冷却水进水管和冷却水回水管，其中：

所述冷却水进水管的一端用于与阴极水槽的进水口连接，另一端与第一转换阀的第一接口连接，所述第一转换阀的第二接口连接用于连接冷却水源的水源连接管路，所述第一转换阀的第三接口连接用于连接气源的供气管路；供水状态下，所述第一进口与所述第二接口连通；供气状态下，所述第一接口与所述第三接口连通；

所述冷却水回水管的一端用于与所述阴极水槽的回水口连接，另一端与第二转换阀的第四接口连接，所述第二转换阀的第五接口连接用于连接回水收集装置的回水连接管路，所述第二转换阀的第六接口连接排放管路；供水状态下，所述第四接口与所述第五接口连通；供气状态下，所述第四接口与所述六接口连通。

优选地，在上述排水泄压装置中，所述冷却水进水管内安装有压力传感器；

和/或，所述阴极水槽内安装有压力传感器；

和/或，所述冷却水回水管内安装有压力传感器；

和/或，所述第二转换阀的所述第六接口内安装有压力传感器；

和/或，所述排放管路内安装有压力传感器。

一种排水泄压装置，包括冷却水进水管和冷却水回水管，其中：

所述冷却水进水管的一端用于与所述阴极水槽的进水口连接，另一端与第一转换阀的第一接口连接，所述第一转换阀的第二接口连接用于连接冷却水源的水源连接管路，所述第一转换阀的第三接口连接排放管路；供水状态下，所述第一接口与所述第二接口连通；供气状态下，所述第一接口与所述第三接口连通；

所述冷却水回水管的一端用于与阴极水槽的回水口连接，另一端与第二转换阀的第四接口连接，所述第二转换阀的第五接口连接回水收集装置的回水连接管路，所述第二转换阀的第六接口连接用于连接气源的供气管路；供水状态下，所述第四接口与所述第五接口连通；供气状态下，所述第四接口与所述第六接口连通。

优选地，在上述排水泄压装置中，所述冷却水进水管内安装有压力传感器；

和/或，所述阴极水槽内安装有压力传感器；

和/或，所述冷却水回水管内安装有压力传感器；

和/或，所述第一转换阀的所述第三接口内安装有压力传感器；

和/或，所述排放管路内安装有压力传感器。

优选地，在上述排水泄压装置中，所述第一转换阀为多通球阀；

和/或，所述第二转换阀为多通球阀。

优选地，在上述排水泄压装置中，所述多通球阀为手动球阀或电动球阀。

一种真空镀膜阴极组件，包括阴极本体，所述阴极本体的一侧为用于安装靶材的冷却铜背板，另一侧为用于容纳冷却水的阴极水槽，所述阴极水槽上设置有如上文中所述的排水泄压装置。

本实用新型提供的排水泄压装置和真空镀膜阴极组件，能够在需要的时候将阴极水槽内的冷却水排出，从而能够保证冷却铜背板始终保持常态，不会在拆靶换靶时因水压较大而鼓起变形。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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为本实用新型第一具体实施例提供的排水泄压装置的供水状态下的工作示意图；

图2为本实用新型第一具体实施例提供的排水泄压装置的供气状态下的工作示意图；

图3为本实用新型第二具体实施例提供的排水泄压装置的供气状态下的工作示意图。

其中：

1-冷却水进水管，2-第一转换阀，3-第二转换阀，4-冷却水回水管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

第一具体实施例

请参阅图1和图2，图1为本实用新型第一具体实施例提供的排水泄压装置的供水状态下的工作示意图，图2为本实用新型第一具体实施例提供的排水泄压装置的供气状态下的工作示意图。

本实用新型第一具体实施例提供了一种排水泄压装置，该排水泄压装置包括冷却水进水管1和冷却水回水管4。其中：

冷却水进水管1的一端用于与阴极水槽的进水口连接，另一端与第一转换阀2的第一接口a连接，第一转换阀2的第二接口b连接用于连接冷却水源的水源连接管路，第一转换阀2的第三接口c连接用于连接气源的供气管路；

冷却水回水管4的一端用于与阴极水槽的回水口连接，另一端与第二转换阀3的第四接口d连接，第二转换阀3的第五接口e连接用于连接回水收集装置的回水连接管路，第二转换阀3的第六接口f连接排放管路，排放管路用于排水排气。

请参阅图1，图中箭头为水流方向。

供水状态下，第一转换阀2的第二接口b与第一接口a(即出口)连通，以令水源连接管路和冷却水进水管1连通，将冷却水送入阴极水槽内，对阴极组件进行冷却；同时，第二转换阀3的第四接口d与第五接口e连通，以令冷却水回水管4和回水连接管路连通，将从阴极水槽出来的冷却水回流到回水收集装置。

请参阅图2，图中的向下箭头为气流进入方向，图中的向上箭头为水流排出方向。

供气状态下，第一转换阀2的第三接口c与第一接口a连通，以令供气管路和冷却水进水管1连通，向阴极水槽内输入压缩气体；同时，第二转换阀3的第四接口d与第六接口f连通，以令冷却水回水管4和排放管路连通，便于将阴极水槽内的冷却水排出。

上述排水泄压装置的具体操作过程为：

首先，停止向阴极水槽供冷却水；

然后，控制第一转换阀2的第三接口c与第一接口a连通(此时第二接口b与第一接口a为截止状态)，并控制第二转换阀3的第四接口d与第六接口f连通(此时第四接口d与第五接口e为截止状态)；

最后，第一转换阀2的第三接口c连接供气管路，第二转换阀3的第六接口f连接排放管路，并向阴极水槽内供气，当阴极水槽内的冷却水完全排出，或者排出预设量的冷却水时，停止供气，此时，由于阴极水槽内的水压较小，或气压等于大气压，从而能够保证冷却铜背板始终保持常态，不会在拆靶换靶时因水压较大而鼓起变形。

具体地，在上述排水泄压装置中，还可以在冷却水进水管1、阴极水槽、冷却水回水管4、第二转换阀3的第二出口、排放管路中的一个或多个位置设置压力传感器，以监测阴极水槽内的压力是否达标。

具体地，在上述排水泄压装置中，第一转换阀2和第二转换阀3均为多通球阀，多通球阀可以采用手动球阀，也可采用电动球阀。其中，多通球阀可关闭任一通道接口而使另外两个通道接口连通。

第二具体实施例

请参阅图3，图3为本实用新型第二具体实施例提供的排水泄压装置的供气状态下的工作示意图。

本实用新型第二具体实施例提供了一种排水泄压装置，该排水泄压装置包括冷却水进水管1和冷却水回水管4。其中：

冷却水进水管1的一端用于与阴极水槽的进水口连接，另一端与第一转换阀2的第一接口a连接，第一转换阀2的第二接口b连接用于连接冷却水源的水源连接管路，第一转换阀2的第三接口c连接排放管路；

冷却水回水管4的一端用于与阴极水槽的回水口连接，另一端与第二转换阀3的第四接口d连接，第二转换阀3的第五接口e连接回水收集装置的回水连接管路，第二转换阀3的第六接口f连接用于连接气源的供气管路。

该排水泄压装置供水状态下工作过程与本实用新型第一具体实施例提供的排水泄压装置相同，可参阅图1。具体为：第一转换阀2的第一接口a与第二接口b连通，以令水源连接管路和冷却水进水管1连通，将冷却水送入阴极水槽内，对阴极组件进行冷却；同时，第二转换阀3的第四接口d与第五接口e连通，以令冷却水回水管4和回水连接管路连通，将从阴极水槽出来的冷却水回流到回水收集装置。

请参阅图3，图中的向下箭头为气流进入方向，图中的向上箭头为水流排出方向。

供气状态下，第二转换阀3的第四接口d与第六接口f连通，以令供气管路和冷却水回水管4连通，向阴极水槽内输入压缩气体；第一转换阀2的第一接口a与第三接口c连通，以令冷却水进水管1和排放管路连通，便于将阴极水槽内的冷却水排出。

上述排水泄压装置的具体操作过程为：

首先，停止向阴极水槽供冷却水；

然后，控制第二转换阀3的第四接口d与第六接口f连通(此时第四第四接口d与第五接口e为截止状态)，并控制第一转换阀2的第一接口a与第三接口c连通(此时第一接口a与第二接口b为截止状态)；

最后，第二转换阀3的第六接口f连接供气管路，第一转换阀2的第三接口c连接排放管路，并向阴极水槽内供气，当阴极水槽内的冷却水完全排出，或者排出预设量的冷却水时，停止供气，此时，由于阴极水槽内的水压较小，或气压等于大气压，从而能够保证冷却铜背板始终保持常态，不会在拆靶换靶时因水压较大而鼓起变形。

具体地，在上述排水泄压装置中，还可以在冷却水进水管1、阴极水槽、冷却水回水管4、第一转换阀2的第三接口c、排放管路中的一个或多个位置设置压力传感器，以监测阴极水槽内的压力是否达标。

具体地，在上述排水泄压装置中，第一转换阀2和第二转换阀3均为多通球阀，多通球阀可以采用手动球阀，也可采用电动球阀。其中，多通球阀可关闭任一通道接口而使另外两个通道接口连通。

第三具体实施例

本实用新型第三具体实施例提供了一种真空镀膜阴极组件。该真空镀膜阴极组件包括阴极本体，阴极本体的一侧为用于安装靶材的冷却铜背板，另一侧为用于容纳冷却水的阴极水槽，阴极水槽上设置有如上述第一具体实施例或第二具体实施例中提供的排水泄压装置。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。