离子源安装结构及离子源装置的制作方法

1.本申请涉及离子源技术领域，尤其是一种离子源安装结构及离子源装置。


背景技术：

2.离子离子源是一门用途广，类型多、涉及科学多、工艺技术性强、发展十分迅速的应用科学技术。霍尔离子源作为一种十分常用的离子源类型，多应用于薄膜沉积领域，作为沉积辅助部件，提高薄膜物理特性。
3.离子源装置用于真空镀膜机中进行镀膜，但是由于镀膜过程中，不同的镀膜对象需要有不同覆盖范围和不同密度离子束，才能获得较佳的使用效果。而目前离子源装置安装在真空镀膜机中一般都是固定安装，针对不同镀膜对象时也无法进行调节，导致离子源覆盖效果差，使用效率较低。


技术实现要素：

4.本申请的目的旨在解决上述的技术缺陷之一，特别是离子源覆盖效果差，使用效率较低的缺陷，提供一种离子源安装结构及离子源装置。
5.一种离子源安装结构，应用于离子源装置上，所述离子源装置包括至少一个霍尔离子源和至少一个中空阴极；所述中空阴极设于距离所述霍尔离子源一设定位置处，为所述霍尔离子源提供中和电子；
6.该安装结构包括：离子源底座、角度调节机构和基座；
7.所述霍尔离子源安装在离子源底座上，所述离子源底座通过角度调节机构安装在基座上，所述离子源底座通过角度调节机构进行转动，以调整霍尔离子源的发射角度。
8.在一个实施例中，所述的离子源安装结构，还包括旋转接头；
9.所述中空阴极通过旋转接头安装在基座上，所述中空阴极通过所述旋转接头进行自由转动，调整中和电子的发射方向。
10.在一个实施例中，所述霍尔离子源通过滑轨固定在所述离子源底座上，通过所述滑轨滑动调整所述霍尔离子源的位置。
11.在一个实施例中所述的离子源安装结构，还包括：可伸缩支架，所述可伸缩支架的一端设有安装底座，另一端连接所述基座。
12.在一个实施例中，所述离子源底座上设置有多组定位孔，所述霍尔离子源通过任意一组所述定位孔固定在离子源底座设定位置上。
13.在一个实施例中，所述角度调节机构内设有驱动电机，通过该驱动电机进行驱动调整霍尔离子源的角度；
14.所述旋转接头内设有驱动电机，通过该驱动电机进行驱动调整中空阴极的发送方向；
15.所述滑轨内设有驱动电机，通过该驱动电机进行驱动调整霍尔离子源在离子源底座上的位置；
16.和/或
17.所述可伸缩支架内设有驱动电机，通过该驱动电机进行驱动调整伸缩高度。
18.在一个实施例中所述的离子源安装结构，还包括分别与所述角度调节机构、旋转接头、滑轨和可伸缩支架连接的控制器；所述控制器用于输出控制信号控制所述角度调节机构、旋转接头、滑轨和可伸缩支架内设的驱动电机。
19.在一个实施例中所述的离子源安装结构，还包括连接所述控制器的人机交互模块，用于接收输入的最佳调节参数传输至所述控制器；其中，所述最佳调节参数包括离子源最佳角度、中空阴极最佳方向、离子源最佳位置和/或支架最佳高度。
20.一种离子源装置，包括至少一个霍尔离子源、至少一个中空阴极以及上述的离子源安装结构；
21.所述中空阴极设于距离所述霍尔离子源一设定位置处，为所述霍尔离子源提供中和电子；
22.所述霍尔离子源和中空阴极安装在所述离子源安装结构上。
23.上述离子源安装结构及离子源装置，离子源底座通过角度调节机构安装在基座上，从而可以通过角度调节机构进行转动调整霍尔离子源的发射角度。使得离子源装置在应用于真空镀膜机时，可以根据镀膜需求来调整霍尔离子源的角度，从而可以提升离子源覆盖效果，提高使用效率。
24.进一步的，本申请的离子源安装结构，还包括安装中空阴极的旋转接头，安装霍尔离子源的滑轨，安装基座的可伸缩支架等，在用于真空镀膜机时，从而可以对中空阴极的电子发射方向，霍尔离子源的覆盖位置以及离子源距离镀膜对象的高度进行调整等，进一步提升离子源覆盖效果和使用效率。
25.更进一步的，本申请的离子源安装结构，角度调节机构、旋转接头、滑轨、可伸缩支架等，均内设有驱动电机，通过驱动电机进行驱动调整伸缩高度，可以实现电气化调节，提升智能化。
26.另外，本申请的离子源安装结构，还可以通过控制器来控制角度调节机构、旋转接头、滑轨和可伸缩支架等的驱动电机，通过人机交互模块接收输入的最佳调节参数，该最佳调节参数可以对真空镀膜机使用后基片的表面厚度检测得到的厚度参数计算得到；从而实现了对离子源覆盖范围的精确计算和控制，大大提高了离子源装置的使用效果。
27.本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
28.本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
29.图1是一个离子源装置的结构示意图；
30.图2是离子源角度调节示意图；
31.图3是离子源安装底座结构示意图；
32.图4是旋转接头结构示意图；
33.图5是霍尔离子源安装示意图；
34.图6是伸缩支架结构示意图；
35.图7是离子源装置的电气结构图。
具体实施方式
36.下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
37.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作。
38.参考图1所示，图1是一个离子源装置的结构示意图，离子源装置包括至少一个霍尔离子源10和至少一个中空阴极20，中空阴极20设于距离霍尔离子源10一设定位置处，为霍尔离子源10提供中和电子。图中是以两个霍尔离子源为例，实际应用中可以根据实际需求进行设置霍尔离子源的数量。
39.本申请提供一种离子源安装结构，包括：离子源底座11、角度调节机构12和基座30，霍尔离子源10安装在离子源底座11上，离子源底座11通过角度调节机构12安装在基座30上，离子源底座11通过角度调节机构12进行转动，以调整霍尔离子源10的发射角度。参考图2所示，图2是离子源角度调节示意图；如图中两个霍尔离子源10包括霍尔离子源a101和霍尔离子源b102，霍尔离子源b102通过角度调节机构12可以转动一角度，从而调整霍尔离子源b102的发射角度。
40.在实际工作中，霍尔离子源10与中空阴极20同时工作，工艺气体由霍尔离子源10的阳极底部进入放电区，当霍尔离子源10的阳极施以阳极电压时，电子在电场的作用下向阳极运动，由于磁场在电子绕磁力线以螺旋轨道前进，与原子发生碰撞使其离化离子在霍尔电场的作用下被加速获得相应的能量，中空阴极20产生热电子，与中空阴极20发射的部分热电子形成等离子体，发射出来与基片发生作用达到清洗和辅助镀膜的目的中空阴极作用。对于中空阴极的作用，一是向放电区中的提供电子，二是补偿离子束的空间电荷，中和离子本身的正电荷。
41.本申请的技术方案，离子源底座11通过角度调节机构12安装在基座30上，从而可以通过角度调节机构12进行转动调整霍尔离子源10的发射角度。使得离子源装置在应用于真空镀膜机时，可以根据镀膜需求来调整霍尔离子源的角度，从而可以提升离子源覆盖效果，提高使用效率。
42.为了更加清晰本申请的技术方案，下面结合附图对本申请的离子源装置进行继续阐述。
43.在一个实施例中，对于离子源安装结构，参考图3所示，图3是离子源安装底座结构示意图，如图中，离子源底座11上可以设置有多组定位孔1101，霍尔离子源10通过任意一组定位孔1101固定在离子源底座11设定位置上。实际应用中可以设置多组定位孔1101，根据需要安装就可以得到所需的位置，从而可以调整霍尔离子源10的覆盖范围，提升覆盖范围和使用效率。
44.在一个实施例中，本申请的离子源安装结构还可以包括旋转接头210，如图4所示，图4是旋转接头结构示意图，中空阴极20通过旋转接头210安装在基座30上，中空阴极20通过旋转接头210进行自由转动，调整中和电子的发射方向。如图中，旋转接头210可以采用万向接头，可以进行各个方向的微调整。
45.参考图5，图5是霍尔离子源安装示意图，本申请的离子源安装结构中，霍尔离子源10可以通过滑轨1102固定在离子源底座11上，通过滑轨1102滑动调整霍尔离子源10的位置。
46.参考图6，图6是伸缩支架结构示意图，本申请的离子源安装结构还可以包括可伸缩支架40，该可伸缩支架40的一端设有安装底座410，另一端连接基座30。通过可伸缩支架40，可以调整离子源10的高度，从而可以控制与镀膜对象距离。
47.上述实施例的离子源安装结构，通过设置了安装中空阴极的旋转接头210、安装霍尔离子源10的滑轨1102、安装基座30的可伸缩支架40等，在用于真空镀膜机时，从而可以对中空阴极20的电子发射方向，霍尔离子源10的覆盖位置以及离子源距离镀膜对象的高度进行调整等，进一步提升离子源覆盖效果和使用效率。
48.在一个实施例中，角度调节机构12可以内设驱动电机，通过该驱动电机进行驱动调整霍尔离子源10的角度；旋转接头210可以内设驱动电机，通过该驱动电机进行驱动调整中空阴极20的发射方向；滑轨1102可以内设驱动电机，通过该驱动电机进行驱动调整霍尔离子源10在离子源底座11上的位置；可伸缩支架40可以内设驱动电机，通过该驱动电机进行驱动调整伸缩高度。
49.上述实施例的离子源安装结构，角度调节机构12、旋转接头210、滑轨1102、可伸缩支架40等，均内设有驱动电机，通过驱动电机进行驱动调整伸缩高度，可以实现电气化调节，提升智能化。
50.在一个实施例中，参考图7所示，图7是离子源装置的电气结构图，还可以设置一个控制器50和连接控制器50的人机交互模块510，控制器50可以基于mcu、处理器、工控机等硬件或者设备实现。该控制器50连接角度调节机构12、旋转接头210、滑轨1102和可伸缩支架40等，用于输出控制信号控制角度调节机构12、旋转接头210、滑轨1102和可伸缩支架40内设的驱动电机进行工作。人机交互模块510用于接收输入的最佳调节参数传输至控制器50，该最佳调节参数包括离子源最佳角度、中空阴极最佳方向、离子源最佳位置、支架最佳高度等。对于最佳调节参数的获取方法，可以对真空镀膜机使用后基片的表面厚度检测，得到多个位置的厚度参数；然后根据厚度数据计算离子源最佳角度、中空阴极最佳方向、离子源最佳位置、支架最佳高度等。
51.上述实施例的方案，通过控制器50来控制角度调节机构12、旋转接头210、滑轨1102和可伸缩支架40等的驱动电机，通过人机交互模块510接收输入的最佳调节参数，该最佳调节参数可以对真空镀膜机使用后基片的表面厚度检测得到的厚度参数计算得到；从而实现了对离子源覆盖范围的精确计算和控制，大大提高了离子源装置的使用效果。
52.下面阐述本申请提供的离子源装置的实施例，本申请提供的一种离子源装置，包括至少一个霍尔离子源10、至少一个中空阴极20以及上述任意实施例所指的离子源安装结构；中空阴极20设于距离霍尔离子源10一设定位置处，为霍尔离子源10提供中和电子；霍尔离子源10和中空阴极20安装在离子源安装结构上。
53.上述实施例的离子源装置，在应用于真空镀膜机时，可以根据镀膜需求来调整霍尔离子源的角度，从而可以提升离子源覆盖效果，提高使用效率。
54.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
55.以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。