一种带气路且结构精简的小型圆形平面靶的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种带气路且结构精简的小型圆形平面靶。
【背景技术】
[0002]近年来磁控溅射技术的应用日趋广泛，在工业生产和科学研究领域发挥巨大作用。磁控溅射技术可以制备超硬膜、耐腐蚀摩擦薄膜、超导薄膜、磁性薄膜、光学薄膜，以及各种具有特殊功能的薄膜。当然这些种类繁多和功能各异的薄膜的出现，离不开企业、高校和科研院所对磁控溅射技术的研究和实践。
[0003]在研发过程中如果使用尺寸较大的矩形平面阴极或旋转阴极，不可避免的会造成靶材的浪费，而且使用矩形平面阴极和旋转阴极也意味着设备尺寸的增大，这些都会占用比较多的研发资金。而使用小型圆形靶就会避免这种情形的发生，可以在小的圆形靶和小型设备上先行摸索、试验出镀膜工艺，最后在大的生产线上实践，转化为规模效益。
[0004]为此，针对上述技术问题，本发明提出一种带气路且结构精简的小型圆形平面靶，实用性强，一定程度上解决上述技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种带气路且结构精简的小型圆形平面靶，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:一种带气路且结构精简的小型圆形平面靶，包括波纹管和设置在波纹管上方的过渡法兰，过渡法兰外侧设置有安装法兰，安装法兰外侧设置阳极罩，阳极罩内部设置阴极主体部件，其中，在波纹管内侧纵向设置一个进气管，所述进气管的末端伸入过渡法兰的凹槽中，在所述安装法兰的左侧和右侧分别设置一个倾斜气孔，所述倾斜气孔与进气管相通，所述倾斜气孔与阳极罩内侧与阴极主体部件外侧形成的缝隙相连通。
[0007]优选的，所述进气管的出气口与安装法兰倾斜气孔所在平面成90°。
[0008]—种带气路且结构精简的小型圆形平面靶，其中，所述阳极罩内表面呈波纹形状，所述安装法兰外侧呈波纹状，其阳极罩内表面与安装法兰的外侧相匹配。
[0009]优选的，所述阳极罩与安装法兰通过螺纹紧固。
[0010]优选的，所述波纹管、过渡法兰、进气管和安装法兰通过焊接相连。
[0011]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0012]本专利提供了一种磁路可以转动的旋转阴极，磁路方向转变时，靶原子轰击的方向相应改变，就不需要在阴极和基底之间添加挡板机构，可以简化镀膜设备并节省设备空间。
【附图说明】
[0013]图1是圆形靶总装及进气管道剖视图；
[0014]图2是圆形靶总装及气体分流剖视图；
[0015]图3是圆形靶总装及接线柱剖视图；
[0016]图4是圆形靶总装及水冷接口剖视图。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0018]图1、图2、图3、图4中，I是安装法兰，2是固定环，3是绝缘法兰，4是阳极罩，5是环磁铁，6是靶材压罩，7是靶材，8是柱磁铁，9是靶座，10是轭铁，11是固定法兰，12是固定螺栓，13是定位环，14是过渡法兰，15是进气管，16是波纹管，17是转向夹板a，18是第一螺栓，19是第二螺栓，20是第二转向夹板，21是卡箍，22是接线柱，23是第一胶圈，24是第三螺栓，25是水接头，26是弟—>1 父圈。
[0019]如图1所示，一种带气路且结构精简的小型圆形平面靶，包括波纹管16和设置在波纹管16上方的过渡法兰14，过渡法兰14外侧设置有安装法兰I，安装法兰I外侧设置阳极罩4，阳极罩4内部设置阴极主体部件，其中，在波纹管16内侧纵向设置一个进气管15，所述进气管15的末端伸入过渡法兰14的凹槽中，在所述安装法兰I的左侧和右侧分别设置一个倾斜气孔，所述倾斜气孔与进气管15相通，所述倾斜气孔与阳极罩4内侧与阴极主体部件外侧形成的缝隙相连通。
[0020]作为本发明的一个优选的实施例，所述进气管的出气口与安装法兰I倾斜气孔所在平面成90°。
[0021]—种带气路且结构精简的小型圆形平面靶，其中，所述阳极罩4内表面呈波纹形状，所述安装法兰I外侧呈波纹状，其阳极罩内表面与安装法兰的外侧相匹配。
[0022]作为本发明的一个优选的实施例，所述阳极罩4与安装法兰I通过螺纹紧固。
[0023]作为本发明的一个优选的实施例，所述波纹管16、过渡法兰14、进气管15和安装法兰I通过焊接相连。
[0024]如图4所示，将水接头25焊接在轭铁10—侧，其中一个水接头作为水冷入口，另一个作为水冷出口。如图1所示，分别将环磁铁5和柱磁铁8安装在轭铁10另一侧，并将组件放置在靶座9的相应位置。如图3所示，将接线柱22固定在靶座9上，并将绝缘法兰3按照孔位的对应关系和靶座9放置，在绝缘法兰3内部是固定法兰11，将固定螺栓12穿过固定法兰、绝缘法兰3、轭铁10，最终和靶座9连接。在此过程中，绝缘法兰3上加工有和靶座9密封真空与冷却水的胶圈槽;接线柱22表面有第一胶圈23，第一胶圈23处于接线柱22、绝缘法兰3和固定法兰11三者之间，用来密封冷却水和外部大气；将PU或PVC材质的软管套在水接头25上，软管外部有第二胶圈26，第二胶圈26处于软管、绝缘法兰3和固定法兰11三者之间，也是用来密封冷却水和外部大气；初此之外，也有胶圈在固定螺栓12、绝缘法兰和固定法兰三者之间。
[0025]将波纹管16、过渡法兰14、进气管15和安装法兰焊接在一起，在焊接过程中要特别注意焊接工序，并保证焊接组件的气密性和机械强度。焊接时参考图1，将进气管15折弯与过渡法兰14焊接，出气口与安装法兰I的两个倾斜孔(图2)所在平面成90°，保证工艺气体一分为二时流量大小相同。
[0026]将焊接组件和绝缘法兰3放置在一起，并将固定环2(图1)放在绝缘法兰3侧面的凹陷处，将第三螺栓24(图3)穿过焊接组件、绝缘法兰3和固定环2连接。在此过程中，绝缘法兰3和焊接组件接触的一侧，加工有胶圈槽，用来密封真空和外部大气。至此阴极主体已组装完毕。
[0027]如图1所示，将靶材7置于靶座9凹陷处，并用靶材压罩6压紧固定，靶材压罩6内表面加工有螺纹，和靶座9外表面的螺纹规格相同。再将阳极罩4固定在安装法兰I上，两者也加工有互相配合的螺纹，并将螺纹环13紧贴阳极罩4安装，以便更换靶材7时控制阳极罩4和靶材压罩6之间的距离。
[0028]最后是转向机构的安装，如图2所示，在波纹管16的两侧，将第一转向夹板17用第一螺栓18固定在过渡法兰14上面，将第二转向夹板20用第一螺栓18固定在卡箍21上面，第一转向夹板17和第二转向夹板20两者间也有第一螺栓18连接，而且转向夹板al7上还有第二螺栓19。松动第一螺栓18，就可以在第一转向夹板17和第二转向夹板20两者间转动一定的角度，第二螺栓19用来控制转动角度，以免角度过大对波纹管16造成损坏，得到所需要的角度时，再次将第一螺栓18固定即可。
[0029]由于采用了螺纹的方式固定靶材，而不是传统的用螺栓固定的压板方式，新方案所使用的靶材其厚度可以浮动在一定的范围内，比如使用贵金属靶材时，厚度可适当减薄，降低费用，而且换靶过程不需要扳手操作，只需用手操作即可，节省了操作时间，特别适用于小型设备。本方案创造性地通过在安装法兰I内部加工两个倾斜孔，用来当做工艺气体通道，改变了传统的在阳极罩4内部加工通孔或穿入进气管的做法，减去了后续的一些列气体分布的零件，节省了原材料，降低了小型圆形靶的复杂程度，而且本方案结构适用于2英寸、3英寸、4英寸等几种圆形靶规格，通用性极强。
[0030]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0031]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种带气路且结构精简的小型圆形平面靶，包括波纹管和设置在波纹管上方的过渡法兰，过渡法兰外侧设置有安装法兰，安装法兰外侧设置阳极罩，阳极罩内部设置阴极主体部件，其特征在于:在波纹管内侧纵向设置一个进气管，所述进气管的末端伸入过渡法兰的凹槽中，在所述安装法兰的左侧和右侧分别设置一个倾斜气孔，所述倾斜气孔与进气管相通，所述倾斜气孔与阳极罩内侧与阴极主体部件外侧形成的缝隙相连通。2.根据权利要求1所述的一种带气路且结构精简的小型圆形平面靶，其特征在于，所述进气管的出气口与安装法兰倾斜气孔所在平面成90°。3.根据权利要求1所述的一种带气路且结构精简的小型圆形平面靶，其特征在于，所述阳极罩内表面呈波纹形状，所述安装法兰外侧呈波纹状，其阳极罩内表面与安装法兰的外侧相匹配。4.根据权利要求3所述的一种带气路且结构精简的小型圆形平面靶，其特征在于，所述阳极罩与安装法兰通过螺纹紧固。5.根据权利要求1所述的一种带气路且结构精简的小型圆形平面靶，其特征在于，所述波纹管、过渡法兰、进气管和安装法兰通过焊接相连。
【专利摘要】本发明公开了一种带气路且结构精简的小型圆形平面靶，包括波纹管和设置在波纹管上方的过渡法兰，过渡法兰外侧设置有安装法兰，安装法兰外侧设置阳极罩,阳极罩内部设置阴极主体部件，其中，在波纹管内侧纵向设置一个进气管，所述进气管的末端伸入过渡法兰的凹槽中，在所述安装法兰的左侧和右侧分别设置一个倾斜气孔，所述倾斜气孔与进气管相通，所述倾斜气孔与阳极罩内侧与阴极主体部件外侧形成的缝隙相连通。与现有技术相比，本发明的有益效果是：提供了一种磁路可以转动的旋转阴极，磁路方向转变时，靶原子轰击的方向相应改变，就不需要在阴极和基底之间添加挡板机构，可以简化镀膜设备并节省设备空间。
【IPC分类】C23C14/34, C23C14/35
【公开号】CN105624620
【申请号】CN201610160460
【发明人】杨元才, 郑战伟, 钱鹏亮, 朱振东, 林晨, 周通, 谭新
【申请人】上海福宜真空设备有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年3月21日