【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属镀膜领域，具体涉及一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机及操作方法。
技术介绍
1、在真空中把金属、合金或化合物进行蒸发（或溅射），使其沉积在被涂覆 的物体（称基片、基板或基体）上的方法称为真空镀膜法。在材料表面上，镀上一层薄膜，就能使该种材料具有许多新的物理和化学性能。
2、过去在物体表面上镀膜作为物体表面改性的一种方法，多采用湿式镀膜法，即电镀法和化学镀法。电镀法中被电解的离子镀到作为电解液另一个电极的基体表面上。因此，这种镀膜的基体应是良导体，而且膜层厚度难于控制，化学镀法是应用化学还原原理，使镀膜材料（称膜材）溶液迅速参加还原反应，沉积在基体上。
3、这两种方法不但膜的附着强度差，膜层厚度不均，而且还会产生大量的废液而造成公害，因此它们在薄膜制备工艺上受到了很大的限制，制备出的镀膜工件的性能较差。
4、现有蒸镀工件盘一般都是固定高度的，只能通过蒸镀腔体内的工件夹具上下做微调，调节范围小且无法实现自动调节功能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机及操作方法，以解决现有技术中的镀膜性能差、高度调节不便和自动化程度低的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机及操作方法，包括镀膜机、升降机构和旋转机构，所述升降机构由滚珠丝杠和升降驱动电机组成，所述旋转机构由旋转电机和旋转轴组成，所述镀膜机由工件盘和蒸发室组成，工件盘设置在蒸发室的内
3、进一步的，蒸发室上端的顶板设置两个低位安装架，两个所述低位安装架上都安装升降机构的滚珠丝杠和升降驱动电机。
4、进一步的，滚珠丝杠由丝杠螺母和丝杠螺杆组成，丝杠螺母套设在丝杠螺杆上通过螺纹进行活动链接，丝杠螺杆的顶部与支撑架通过轴承进行活动连接，丝杠螺杆的底部与低位安装架通过轴承进行活动连接。
5、进一步的，滚珠丝杠的导程为5mm，滚珠丝杠的丝杠螺杆每旋转一圈，滚珠丝杠的丝杠螺母上升或下降5mm。
6、进一步的，升降驱动电机与滚珠丝杠之间通过第一齿轮传动组进行连接，第一齿轮传动组由第一主动齿轮和第一从动齿轮啮合组成，升降驱动电机的输出端设置第一主动齿轮，滚珠丝杠的丝杠螺杆的底部设置第一从动齿轮，升降驱动电机通过第一齿轮传动组驱动丝杠螺杆进行转动。
7、进一步的，支撑架是由多个立柱与固定板组成的固定支撑结构，立柱的底部与蒸发室固定，立柱的顶部与固定板进行固定，固定板与蒸发室之间还竖直安装多个导向柱。
8、进一步的，升降板侧边设置螺母座和导向套，导向套套设在导向柱上，螺母座与丝杠螺母固定连接，螺母座通过丝杠螺母在丝杠螺杆上做线性运动，螺母座的运动驱动升降板的导向套沿导向柱做线性滑动。
9、进一步的，旋转机构安装在升降板上，旋转机构的旋转电机和旋转轴错位设置，升降板的中间位置与旋转轴的顶部通过轴承进行活动连接，升降板的上端安装旋转电机，旋转电机的输出端贯穿升降板伸入波纹管的内部，旋转电机的输出端通过第二齿轮传动组与旋转轴进行连接，第二齿轮传动组由第二主动齿轮和第二从动齿轮啮合组成，旋转电机的输出端设置第二主动齿轮，旋转轴的顶部设置第二从动齿轮，旋转电机通过第二齿轮传动组驱动旋转轴进行转动。
10、进一步的，波纹管为可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件，波纹管在顶部连接的升降板的作用下进行折叠或展开，波纹管与蒸发室的连接处设置密封圈，波纹管的底部设有弹簧垫圈。
11、一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机的操作方法，它包括以下步骤：
12、s1、镀膜机进行抽真空和腔体加热后形成真空镀环境，开启真空镀膜机；
13、s2、升降机构通过半中控编码器输入 plc 编程，对升降机构的升降高度进行程序控制；
14、s3、启动升降驱动电机，两台升降驱动电机同步驱动滚珠丝杠的丝杠螺杆同步旋转，使丝杠螺母上下升降，带动升降板上的旋转机构上下升降；
15、s4、升降机构先缓慢升降，升降速度<10mm/s，在接近目标位置5mm 内时降低速度至<1mm/s；
16、s5、蒸发室内每层镀膜设置工件距离0-300mm,满足不同材料的蒸发距离在真空环境下实时调整。
17、s6、当移动距离300mm，升降机构重复性控制在 10mm 以内。
18、基于上述技术方案，本专利技术可以产生如下有益效果：
19、本专利技术提供的一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机及操作方法，升降机构采用焊接波纹管密封，双滚珠丝杠驱动，双线性轴承导向的结构，滚珠丝杠及驱动电机前后布置，下端固定在蒸发室顶板上，上端固定在工件旋转及升降机构的固定支架上，双线性轴承导向结构左右布置，两台伺服电机同步驱动滚珠丝杠同步旋转，使滚珠丝杠座上下升降，带动工件旋转机构沿双导向杆上下升降。滚珠丝杠的导程为5mm，即滚珠丝杠每旋转一圈，滚珠丝杠座带动工件旋转机构上升或下降5mm，由其中一套滚珠丝杠副精确控制滚珠丝杠旋转的圈数和角度实现工件旋转机构的精确升降。
20、在实际应用中，当设备完成抽真空，腔体加热，形成真空镀环境以后，开启真空镀膜，升降机构可以根据半中控编码器中编制的程序进行上下调整，本控制程序可以支持42层的镀膜程序联动工装，可以满足不同材料的蒸发距离在真空环境下实时调整，而不用像传统的镀膜设备必须要泄真空后才能手动调整，而且还不能随层数变化而调整。
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1.一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机，其特征在于，包括镀膜机、升降机构和旋转机构，所述升降机构由滚珠丝杠（1）和升降驱动电机（2）组成，所述旋转机构由旋转电机（3）和旋转轴（4）组成，所述镀膜机由工件盘（5）和蒸发室（6）组成，工件盘（5）设置在蒸发室（6）的内部，蒸发室（6）的顶部设有支撑架（8），支撑架（6）上竖直对称安装两个滚珠丝杠（1），两个所述滚珠丝杠（1）上安装升降板（9），升降板（9）上安装旋转电机（3），工件盘（5）与旋转轴（4）的底部进行连接，旋转轴（4）的外侧套设有波纹管（7），波纹管（7）的顶部与升降板（9）的底面固定，波纹管（7）的底部与蒸发室（6）的顶面固定，升降机构上设置半中控编码器。
2.根据权利要求1所述的一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机，其特征在于，所述蒸发室（6）上端的顶板设置两个低位安装架（12），两个所述低位安装架（12）上都安装升降机构的滚珠丝杠（1）和升降驱动电机（2）。
3.根据权利要求1所述的一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机，其特征在于，所述滚珠丝杠（1）由丝杠螺母（1-1）和丝杠螺杆（1-2）组
4.根据权利要求3所述的一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机，其特征在于，所述滚珠丝杠（1）的导程为5mm，滚珠丝杠（1）的丝杠螺杆（1-2）每旋转一圈，滚珠丝杠（1）的丝杠螺母（1-1）上升或下降5mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机，其特征在于，所述升降驱动电机（2）与滚珠丝杠（1）之间通过第一齿轮传动组（15）进行连接，第一齿轮传动组（15）由第一主动齿轮和第一从动齿轮啮合组成，升降驱动电机（2）的输出端设置第一主动齿轮，滚珠丝杠（1）的丝杠螺杆（1-2）的底部设置第一从动齿轮，升降驱动电机（2）通过第一齿轮传动组（15）驱动丝杠螺杆（1-2）进行转动。
6.根据权利要求1所述的一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机，其特征在于，所述支撑架（8）是由多个立柱与固定板组成的固定支撑结构，立柱的底部与蒸发室固定，立柱的顶部与固定板进行固定，固定板与蒸发室（6）之间还竖直安装多个导向柱（10）。
7.根据权利要求1所述的一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机，其特征在于，所述升降板（9）侧边设置螺母座和导向套（11），导向套（11）套设在导向柱（10）上，螺母座与丝杠螺母（1-1）固定连接，螺母座通过丝杠螺母（1-1）在丝杠螺杆（1-2）上做线性运动，螺母座的运动驱动升降板（9）的导向套（11）沿导向柱（10）做线性滑动。
8.根据权利要求1所述的一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机，其特征在于，所述旋转机构安装在升降板（9）上，旋转机构的旋转电机（3）和旋转轴（4）错位设置，升降板（9）的中间位置与旋转轴（4）的顶部通过轴承进行活动连接，升降板（9）的上端安装旋转电机（3），旋转电机（3）的输出端贯穿升降板（9）伸入波纹管（7）的内部，旋转电机（3）的输出端通过第二齿轮传动组（16）与旋转轴（4）进行连接，第二齿轮传动组（16）由第二主动齿轮和第二从动齿轮啮合组成，旋转电机（3）的输出端设置第二主动齿轮，旋转轴（4）的顶部设置第二从动齿轮，旋转电机（3）通过第二齿轮传动组（16）驱动旋转轴（4）进行转动。
9.根据权利要求1所述的一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机，其特征在于，所述波纹管（7）为可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件，波纹管（7）在顶部连接的升降板（9）的作用下进行折叠或展开，波纹管（7）与蒸发室（6）的连接处设置密封圈（13），波纹管（7）的底部设有弹簧垫圈（14）。
10.一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机的操作方法，根据权利要求1至9任一项所述的一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机实现，其特征在于，它包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机，其特征在于，包括镀膜机、升降机构和旋转机构，所述升降机构由滚珠丝杠（1）和升降驱动电机（2）组成，所述旋转机构由旋转电机（3）和旋转轴（4）组成，所述镀膜机由工件盘（5）和蒸发室（6）组成，工件盘（5）设置在蒸发室（6）的内部，蒸发室（6）的顶部设有支撑架（8），支撑架（6）上竖直对称安装两个滚珠丝杠（1），两个所述滚珠丝杠（1）上安装升降板（9），升降板（9）上安装旋转电机（3），工件盘（5）与旋转轴（4）的底部进行连接，旋转轴（4）的外侧套设有波纹管（7），波纹管（7）的顶部与升降板（9）的底面固定，波纹管（7）的底部与蒸发室（6）的顶面固定，升降机构上设置半中控编码器。
2.根据权利要求1所述的一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机，其特征在于，所述蒸发室（6）上端的顶板设置两个低位安装架（12），两个所述低位安装架（12）上都安装升降机构的滚珠丝杠（1）和升降驱动电机（2）。
3.根据权利要求1所述的一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机，其特征在于，所述滚珠丝杠（1）由丝杠螺母（1-1）和丝杠螺杆（1-2）组成，丝杠螺母（1-1）套设在丝杠螺杆（1-2）上通过螺纹进行活动链接，丝杠螺杆（1-2）的顶部与支撑架（8）通过轴承进行活动连接，丝杠螺杆（1-2）的底部与低位安装架（12）通过轴承进行活动连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机，其特征在于，所述滚珠丝杠（1）的导程为5mm，滚珠丝杠（1）的丝杠螺杆（1-2）每旋转一圈，滚珠丝杠（1）的丝杠螺母（1-1）上升或下降5mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于高真空半导体的金属介质镀膜机，其特征在于，所述升降驱动电机（2）与滚珠丝杠（1）之间通过第一齿轮传动组（15）进行连接，第一齿轮传动组（15）由第一主动齿轮和第一从动齿轮啮合组成，升降驱动电机（2）的输出端设置第一主动齿轮，滚珠丝杠（1）的丝杠螺杆（1-2）的底部设置第一从动齿轮，升降驱动电...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕敏，俞腾龙，
申请(专利权)人：成都中科唯实仪器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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