轴套1010内，且中间轴套1009与外轴套1010之间设有第二压缩弹簧1012，外轴套1010固定安装于回转盘1004上，伸缩轴套1005结构简单、设计巧妙，仅需利用一组径向伸缩机构1007即可实现多个极靶的伸出，且径向伸缩机构1007收缩后，靶芯12可自动退出阴极小室11，方便转动换靶，同时采用两级伸出结构，保证了靶芯12具有足够的运动行程。
[0040]本实施例的一种快速换靶单面往复连续高效镀膜磁控溅射卷绕镀膜机，纠偏装置3为超声波纠偏系统或光电纠偏系统，纠偏控制精准，误差小，具体地，对于透明的基带而言，如聚酯膜等，采用超声波纠偏系统，对于不透明的基带而言，如金属薄膜等，采用光电纠偏系统或超声波纠偏系统。上述的超声波纠偏系统或光电纠偏系统的纠偏原理为现有技术，在此就不再赘述。此外，本实施例中的开卷机构201与冷辊8之间还设置有前处理装置6，前处理装置6包括离子源预处理机构，离子源预处理机构设置于真空室I内，用于清洗基带5表面的污物；前处理装置6附近还设有冷井盘管深冷机构，该冷井盘管深冷机构利用液氮作为制冷剂，可以在3?5分钟内使周围温度降到零下120°C左右，用于冷凝对基带5前处理过程中释放的大量水汽，并配合抽真空系统提高真空度。另外，为了便于观察真空室I内的工作状态，在真空室I上还开设有观察窗口。
[0041]本实施例的一种快速换靶单面往复连续高效镀膜磁控溅射卷绕镀膜机，加工时，将成卷的基带5套装于开卷机构201上，引出基带5的一端分别如图1所示绕过换向辊7和冷辊8，并固定于收卷机构901上；将镀制膜层所需的靶芯12安装于对应的极靶座板1006上；封闭真空室1，利用外设泵组对真空室I进行抽真空，实现镀膜所需工艺条件，同时开卷室2和收卷室9也一并进行粗抽真空；镀膜时，开卷机构201和收卷机构901同步放卷和收卷，同时冷辊8同步联动，实现卷绕镀膜；当开卷机构201放卷完成后(即三层膜层已经镀完)，各组回转换靶装置10根据设定程序进行换靶动作:径向伸缩机构1007收缩，极靶座板1006从阴极小室11内退出，回转机构根据预先设好的程序控制回转盘1004转动一定角度，更换另一个靶芯12，并利用径向伸缩机构1007将固定该靶芯12的极靶座板1006顶出嵌入阴极小室11内，完成一次换靶；换靶完成后，开卷机构201和收卷机构901开始反向转动，即开卷机构201和收卷机构901的功能互换，冷辊8也同步联动，实现第二次六层膜的镀制；重复上述步骤，以具有四组靶芯12的回转换靶装置10、和设置三组回转换靶装置10的镀膜机为例，至少可以在基带5的单面上连续镀制12层膜层，加之四组靶芯12与三组回转换靶装置10的自由组合，可以实现更多膜层的镀制，大大提高了镀多层功能膜的效率；当回转换靶装置10上的靶材全部镀制完成后，停机，利用轴向伸缩机构1002将回转盘1004推出真空室1，在真空室I外部进行更换靶芯12。由于开卷机构201和收卷机构901处各设有一组纠偏装置3，因此可以实现基带5的往复连续运动，达到镀多层膜的加工目的；利用回转换靶装置10实现在真空室I内快速换靶，节省了换靶时间和省去了反复换靶所需的重复抽真空操作，省时节能；同时，回转换靶装置10结构简单，控制方便，换靶动作灵活；采用本发明的结构，磁控溅射卷绕镀膜机的结构得到明显简化，无需复杂的电气控制系统和程序，大大减少了设备占地面积，降低了设备制造成本，尤其适合于在基带上镀多层功能膜的大批量生产。
[0042]以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种快速换靶单面往复连续高效镀膜磁控溅射卷绕镀膜机，包括真空室(I)、开卷室(2)、设于开卷室(2)内的开卷机构(201)、收卷室(9)、设于收卷室(9)内的收卷机构(901)和设于真空室(I)内的冷辊(8)，其特征在于:还包括纠偏装置(3)、两个或两个以上的回转换靶装置(10)、以及与每个回转换靶装置(10)位置相对应的两面开口的阴极小室(11)，所述的开卷室⑵与真空室⑴之间、收卷室(9)与真空室⑴之间均设有闸板阀⑷，所述的开卷机构(201)和收卷机构(901)之间的基带(5)经过换向辊(7)换向后包覆在冷辊(8)上，所述的开卷机构(201)和收卷机构(901)处各设有一组纠偏装置(3)，且所述的纠偏装置(3)位于开卷室(2)和收卷室(9)内；所述的阴极小室(11)分布于冷辊(8)包覆有基带(5)的圆周面上，且每组回转换靶装置(10)及与其对应的阴极小室(11)均与冷辊⑶设于同一轴线上；所述的回转换靶装置(10)包括机座(1001)、回转盘(1004)、驱动回转盘(1004)转动的回转机构、驱动回转盘(1004)沿轴向伸缩的轴向伸缩机构(1002)、安装于回转盘(1004)上的两个或两个以上的伸缩轴套(1005)、安装于伸缩轴套(1005)上的用于安装靶芯(12)的极靶座板(1006)和安装于机座(1001)上且与阴极小室(11)的开口方向相对的径向伸缩机构(1007)，所述的回转盘(1004)为设有内腔的桶状结构，所述的伸缩轴套(1005)安装于回转盘(1004)的侧壁上，当轴向伸缩机构(1002)收缩后，所述的径向伸缩机构(1007)刚好与一个伸缩轴套(1005)相对应，用于将极靶座板(1006)向外顶出并嵌入阴极小室(11)内；所述的开卷机构(201)和收卷机构(901)带动基带(5)实现往复运动。
2.根据权利要求1所述的一种快速换靶单面往复连续高效镀膜磁控溅射卷绕镀膜机，其特征在于:所述的伸缩轴套(1005)包括内轴(1008)、中间轴套(1009)和外轴套(1010)，所述的内轴(1008)设于中间轴套(1009)内，且内轴(1008)与中间轴套(1009)之间设有第一压缩弹簧(1011)，所述的中间轴套(1009)设于外轴套(1010)内，且中间轴套(1009)与外轴套(1010)之间设有第二压缩弹簧(1012)，所述的外轴套(1010)固定安装于回转盘(1004)上。
3.根据权利要求2所述的一种快速换靶单面往复连续高效镀膜磁控溅射卷绕镀膜机，其特征在于:所述的轴向伸缩机构(1002)上还设置有三节筒式导轨(1003)。
4.根据权利要求3所述的一种快速换靶单面往复连续高效镀膜磁控溅射卷绕镀膜机，其特征在于:所述的轴向伸缩机构(1002)和径向伸缩机构(1007)均为电动推杆，所述的回转机构为步进电机。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种快速换靶单面往复连续高效镀膜磁控溅射卷绕镀膜机，其特征在于:所述的回转换靶装置(10)及与其对应设置的阴极小室(11)设有3组。
6.根据权利要求5所述的一种快速换靶单面往复连续高效镀膜磁控溅射卷绕镀膜机，其特征在于:相邻两个所述的阴极小室(11)之间设有气氛隔离板(13)。
7.根据权利要求6所述的一种快速换靶单面往复连续高效镀膜磁控溅射卷绕镀膜机，其特征在于:所述的纠偏装置(3)为超声波纠偏系统或光电纠偏系统。
8.根据权利要求7所述的一种快速换靶单面往复连续高效镀膜磁控溅射卷绕镀膜机，其特征在于:所述的开卷机构(201)与冷辊(8)之间还设置有前处理装置￠)，所述的前处理装置(6)包括离子源预处理机构，所述的离子源预处理机构设置于真空室(I)内，用于清洗基带(5)表面的污物。
9.根据权利要求8所述的一种快速换靶单面往复连续高效镀膜磁控溅射卷绕镀膜机，其特征在于:还包括冷井盘管深冷机构，所述的冷井盘管深冷机构设置于真空室(I)内，用于冷凝对基带(5)前处理过程中释放的大量水汽。
【专利摘要】本发明公开了一种快速换靶单面往复连续高效镀膜磁控溅射卷绕镀膜机，属于镀膜设备领域。本发明包括真空室、开卷机构、收卷机构、冷辊、纠偏装置、两个或两个以上的回转换靶装置、以及与每个回转换靶装置位置相对应的两面开口的阴极小室，开卷机构和收卷机构处各设有一组纠偏装置；阴极小室分布于冷辊包覆有基带的圆周面上，且每组回转换靶装置及与其对应的阴极小室均与冷辊设于同一轴线上；开卷机构和收卷机构带动基带实现往复运动。本发明在不打开镀膜真空室的情况下即可及时快速更换阴极靶，并利用基材往复运动实现多层膜层的镀制；一次镀膜行程可以完成多层膜层的镀制，大大提高了镀膜效率，尤其适合于大批量高效率生产。
【IPC分类】C23C14-35, C23C14-56
【公开号】CN104611681
【申请号】CN201510066781
【发明人】朱锡芳, 陈功, 徐安成, 许清泉, 杨辉
【申请人】常州工学院
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月9日