高产能薄膜沉积装置制造方法及图纸

一种工业镀膜技术领域的高产能薄膜沉积装置，包括：至少一个具有沉积源的沉积腔，其内设有沉积源；原始带卷盘腔，其内设有与走带系统相连的原始基带盘，且通过第一基带真空锁与沉积腔相连；以及产品带卷盘腔，其内设有与走带系统相连的产品基带盘，且通过第二基带真空锁与沉积腔相连；所述原始带卷盘腔、沉积腔和产品带卷盘腔均连接有抽真空装置和去真空装置，所述第一及第二基带真空锁在有带材从中穿过且带材处于静止状态的情况下对原始带卷盘腔、沉积腔和产品带卷盘腔进行高真空密封。本实用新型专利技术对放卷、镀膜和收卷的作业环境进行分离，减少沉积前装置准备工作所需的时间，提高产品质量和产能，降低能耗和生产成本。

【技术实现步骤摘要】
高产能薄膜沉积装置
本技术涉及的是一种工业镀膜领域的技术，具体是一种高产能薄膜沉积装置。
技术介绍
离子源越来愈多地应用于薄膜沉积工业，这是因为离子源的使用可以极大地提高产品质量和性能。例如Low-E薄膜，其功能层银膜耐环境腐蚀的性能较差，因而只能密封于双层玻璃中使用；但市场上越来越多地产生了对单层玻璃Low-E薄膜的需要，在这样的产品中，Low-E薄膜直接暴露在外界环境中，对其耐环境腐蚀的性能提出了很高的要求，另外单层玻璃Low-E薄膜直接面对生产和使用中的各种操作，对薄膜的耐机械损伤也提出了很高的要求。采用离子溅射或离子束辅助沉积的方法可以让薄膜获得较高的致密度从而解决上述问题。目前带状基材的表面沉积镀膜采用卷对卷工艺，将绕卷设备与镀膜设备置于同一个真空环境中，通过放卷、镀膜和收卷得到备用的成品。由于绕卷设备和镀膜设备均在同一个真空室内，所以每次更换待镀工件均需要破真空，使得装置准备工作所需的时间大大增加。装置准备工作包括1)沉积腔的清理，2)高真空度的获得，3)各种杂质气体减少到最低允许阈值，进行预溅射以获得各个沉积参数的设定值，并使得装置各个参数的漂移率减少到允许值。沉积前装置准备工作质量的好坏是产品质量控制的关键，直接影响带状基材的长带均匀性和每次沉积作业的重复性。因而目前的设备和工艺不仅增加了抽真空时间和抽真空量，增加了能耗，而且降低了生产效率，提高了产品质量把控的难度，大大增加了成本。
技术实现思路
本技术针对现有技术存在的上述不足，提出了一种高产能薄膜沉积装置，对放卷、镀膜和收卷的作业环境进行分离，减少沉积前装置准备工作所需的时间，提高产品质量和产能，降低能耗和生产成本。本技术是通过以下技术方案实现的：本技术涉及一种高产能薄膜沉积装置，包括：沉积腔，数量不少于1个，其中至少一个设有沉积源；原始带卷盘腔，其内设有与走带系统相连的原始基带盘，且通过第一基带真空锁与沉积腔相连；以及产品带卷盘腔，其内设有与走带系统相连的产品基带盘，且通过第二基带真空锁与沉积腔相连；所述原始带卷盘腔、沉积腔和产品带卷盘腔均连接有抽真空装置和去真空装置，所述第一及第二基带真空锁在有带材从中穿过且带材处于静止状态的情况下对原始带卷盘腔、沉积腔和产品带卷盘腔进行高真空密封。所述第一及第二基带真空锁均由阀体和活塞构成，阀体内设有活塞腔体，活塞可活动的设置于活塞腔体内并在底部固定有真空密封套，真空密封套底部和阀体之间设有基带通道，真空密封套通过活塞压于带材上进行高真空密封。优选地，所述第一及第二基带真空锁在进行高真空密封时，漏气率小于10-5Torr.l/s。所述沉积腔连接有第一高真空泵，所述第一高真空泵经管路连接至第一粗抽真空泵，所述第一高真空泵和第一粗抽真空泵之间设有第一粗抽阀。优选地，所述原始带卷盘腔和产品带卷盘腔可与沉积腔共用第一粗抽真空泵；所述原始带卷盘腔、产品带卷盘腔分别经管路连接至第一粗抽真空泵，所述原始带卷盘腔与第一粗抽真空泵之间设有第一去真空阀和第二粗抽阀，所述产品带卷盘腔与第一粗抽真空泵之间设有第二去真空阀和第三粗抽阀，所述原始带卷盘腔与沉积腔通过管路相连并在管路上设有第一渐抽阀、所述产品带卷盘腔与沉积腔通过管路相连并在管路上设有第二渐抽阀。此外，所述原始带卷盘腔和产品带卷盘腔也可采用独立的抽真空装置；所述原始带卷盘腔经第一高真空阀连接至第二高真空泵，所述第二高真空泵经管路连接至第二粗抽真空泵，所述第二高真空泵与第二粗抽真空泵之间设有第一支持阀，所述第二粗抽真空泵经管路连接至原始带卷盘腔并且在管路上设有第四粗抽阀；所述产品带卷盘腔经第二高真空阀连接至第三高真空泵，所述第三高真空泵经管路连接至第三粗抽真空泵，所述第三高真空泵与所述第三粗抽真空泵之间设有第二支持阀，所述第三粗抽真空泵经管路连接至产品带卷盘腔并且在管路上设有第五粗抽阀；所述原始带卷盘腔的腔壁上设有第三去真空阀，所述产品带卷盘腔的腔壁上设有第四去真空阀。所述沉积源可采用但不限于离子束溅射沉积源、电子束蒸发沉积源、加热蒸发沉积源、脉冲激光沉积源和磁控溅射沉积源。本技术在初次沉积作业结束后以及下次沉积作业开始前，关闭第一、第二基带真空锁，将第一、第二基带真空锁密封在与基带相连的引带上；将原始带卷盘腔和产品带卷盘腔去真空，剪断引带，取下已经几乎走空的原始基带盘和卷绕有产品基带的产品基带盘，换上新的带盘；把新的基带和留在基带真空锁外面的引带焊接好，原始带卷盘腔和产品带卷盘腔重新抽真空，打开第一、第二基带真空锁，进行短暂的预溅射以获得各个沉积参数的设定值，以及各个参数的允许漂移率，重新开始新的沉积作业；重复上述操作完成薄膜批量化生产。所述初次沉积作业包括以下步骤：S1，待沉积的原始基带绕在原始基带盘内，原始基带盘装入原始带卷盘腔，原始基带通过开启的第一基带真空锁，进入到沉积腔，然后通过第二个基带真空锁，进入产品带卷盘腔，绕到空的产品基带盘上；S2，整个装置抽真空到所需要的背底真空度；S3，开始沉积作业前的预溅射，以获得各个沉积参数的设定值，以及各个参数的允许漂移率；S4，预溅射结束后，在走带系统控制下，原始基带通过开启的第一基带真空锁，连续动态地进入沉积腔，完成沉积后，通过第二基带真空锁，进入产品带卷盘腔并缠绕在产品基带盘上，如此连续动态地沉积薄膜到基带上，完成所有基带的薄膜沉积，初次沉积作业结束。优选地，所述原始基带尾端接有表面粗糙度满足第一、第二基带真空锁密封要求的引带，所述引带采用内引带；优选地，所述内引带的长度大于第一、第二基带真空锁间的间距；在沉积作业结束后，内引带停留在第一、第二基带真空锁内，然后关闭第一、第二基带真空锁实现真空密封。优选地，所述原始基带的粗糙度小于10纳米。进一步优选地，所述原始基带的粗糙度小于2纳米。技术效果与现有技术相比，本技术通过基带真空锁连接原始带卷盘腔、沉积腔和产品带卷盘腔，实现了原始带卷盘腔、沉积腔和产品带卷盘腔独立抽真空以及原始带卷盘腔和产品带卷盘腔的独立去真空，故除了初次沉积作业外，后续沉积作业基本消除了装置准备工作时间，批量化连续生产中整体产能可提高一倍以上；且整个装置的漂移率随着沉积时间延长而越来越小，在提高产能的同时，改善了产品的长度均匀性，提高了产品质量。附图说明图1为实施例1的结构示意图；图2为实施例2的结构示意图；图3a为实施例1中第一、第二基带真空锁的结构示意图；图3b为实施例1中第一、第二基带真空锁的剖视图；图中：原始基带101、产品基带102、原始基带盘103、产品基带盘104、原始带卷盘腔105、产品带卷盘腔106、沉积腔107、沉积源108、第一基带真空锁109、第二基带真空锁110、第一去真空阀111、第二去真空阀112、第二粗抽阀113、第三粗抽阀114、第一粗抽真空泵115、第一粗抽阀116、第一高真空泵117、第一渐抽阀118、第二渐抽阀119、第二粗抽真空泵201、第三粗抽真空泵202、第四粗抽阀203、第五粗抽阀204、第一支持阀205、第二支持阀206、第二高真空泵207、第三高真空泵208、第一高真空阀209、第二高真空阀210、第三去真空阀211、第四去真空阀212、阀体301、活塞302、真空密封套303、O型密封圈304、基带本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高产能薄膜沉积装置，其特征在于，包括：沉积腔，数量不少于1个，其中至少一个设有沉积源；原始带卷盘腔，其内设有与走带系统相连的原始基带盘，且通过第一基带真空锁与沉积腔相连；以及产品带卷盘腔，其内设有与走带系统相连的产品基带盘，且通过第二基带真空锁与沉积腔相连；所述原始带卷盘腔、沉积腔和产品带卷盘腔均连接有抽真空装置和去真空装置，所述第一及第二基带真空锁在有带材从中穿过且带材处于静止状态的情况下对原始带卷盘腔、沉积腔和产品带卷盘腔进行高真空密封。

【技术特征摘要】
1.一种高产能薄膜沉积装置，其特征在于，包括：沉积腔，数量不少于1个，其中至少一个设有沉积源；原始带卷盘腔，其内设有与走带系统相连的原始基带盘，且通过第一基带真空锁与沉积腔相连；以及产品带卷盘腔，其内设有与走带系统相连的产品基带盘，且通过第二基带真空锁与沉积腔相连；所述原始带卷盘腔、沉积腔和产品带卷盘腔均连接有抽真空装置和去真空装置，所述第一及第二基带真空锁在有带材从中穿过且带材处于静止状态的情况下对原始带卷盘腔、沉积腔和产品带卷盘腔进行高真空密封。2.根据权利要求1所述的高产能薄膜沉积装置，其特征是，所述第一及第二基带真空锁均由阀体和活塞构成，阀体内设有活塞腔体，活塞可活动的设置于活塞腔体内并在底部固定有真空密封套，真空密封套底部和阀体之间设有基带通道，真空密封套通过活塞压于带材上进行高真空密封。3.根据权利要求1或2所述的高产能薄膜沉积装置，其特征是，所述第一及第二基带真空锁在进行高真空密封时，漏气率小于10-5Torr.l/s。4.根据权利要求1所述的高产能薄膜沉积装置，其特征是，所述沉积腔连接有第一高真空泵，所述第一高真空泵经管路连接至第一粗抽真空泵，所述第一高真...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊旭明，王延凯，陈慧娟，蔡渊，
申请(专利权)人：苏州新材料研究所有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32