《真空镀膜机的设计》PPT课件

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1、第八章真空镀膜机设计TheDesignofVacuumCoatingEquipments8.1真空设备设计原则⑴先功能，后结构。先给出指标参数、生产要求、功能⑵先核心，后辅助。由内向外。先决定靶尺寸、靶基距⑶先局部，后整体。再由整体，定局部。⑷先设计，后校核。由粗到细。镀膜机常用技术指标镀膜方法：CVD，PVD（蒸发、溅射、离子镀、复合镀）被镀工件的形状、尺寸；工件架尺寸；真空室尺寸；生产方式：连续、半连续、周期式。生产周期。生产量。生产速率。技术参数：设备极限真空度、工作本底真空度、工作真空度、工作气氛；漏率、抽空时间、恢复真空时间。工作（烘烤）温度；（热处理炉、冻干机）膜厚不均匀程度；功率

2、；最高电压；8.2真空镀膜机的分类——按作业方式划分（1）间歇式（周期式）特点：一个真空室。如钟罩式、盒式的蒸发、溅射镀膜机。一个周期内的工序：装料、抽空、镀膜、放气、出炉。（2）半连续式（节拍式）特点：常常有2个或2个以上真空室，双室有不同的真空度。节拍式作业。如大卷绕半连续蒸发镀膜机、枚叶式节拍溅射镀膜机。（3）连续式特点：有多个真空室，分别完成不同的功能，保持真空度不变。基片（工件）依次从一端进入，从另一端输出。真空镀膜机的构成真空室与机架源—基系统（蒸发源、溅射靶+工件架）真空系统供电系统测量与控制系统水冷系统充气系统其它辅助系统8.3真空室与机架-------1结构布置立式——中轴线

3、垂直，高度尺寸大卧式——中轴线水平，长度尺寸大。又分立卧（高度尺寸第二大）平卧（高度尺寸最小）钟罩式（垂直提升，有机架、台面）扁箱式（平板形基片）如立卧或平卧、周期或连续式、平板玻璃镀膜机方箱式前开门圆筒式前开门，蚌壳炉（门大，可装大工件）。盒式长方形圆形上揭盖（垂直提升，有机架、台面）球形适于化学气相合成，可接许多接口（分析仪器），并都对准中心8.3真空室与机架-------2外形8.3真空室与机架-------3功能作用与要求形成并保持真空环境；耐压要求、漏率要求、耐温要求摆放、布置内外各个系统；提供安装位置、接口、并要便于作业功能作用与要求8.3真空室与机架-------4构成与附件室体

4、——壁厚考虑强度，水冷考虑温度（盘管式、间壁式），焊接考虑工艺法兰——门与接口的法兰，要符合标准，接管的加工工艺门——强度问题、大法兰平整问题、密封问题（钟罩式、开门式）、门拉手、门锁门轴支撑结构（钟罩悬挂、开启式、简单与复杂门轴、弯臂式、双自由度或平动）8.3真空室与机架-------4构成与附件底板——支撑整个真空室和工件，厚，开许多接口，底板布置观察窗——基本要求：看得清；内部照明：借助烘烤灯、辉光、弧光，专用灯。保持真空、橡胶密封低真空普通窗、金属密封超高真空石英窗。特殊要求：防污染。防污染措施：转动式或百叶窗式挡板、卷膜、双层玻璃。8.3真空室与机架-------4构成与附件动密封—

5、—用途：工件转架、、工件传送、各种挡板、转靶、机械手（拨叉、送料杆）橡胶圈、皮碗密封（不能用润滑液，低速蠕动），波纹管及胶片密封，磁耦合传动，磁流体密封辐射与屏蔽屏——支撑与绝缘件——8.4工件架-------1功能作用与要求多装料装卡要求利于膜厚分布满足对基片的要求（加偏压、加热冷却）8.4工件架-------2结构形式与真空室形式及源靶布置方式相匹配包括静止工件架、基片转架和多自由度工件架静止镀镜杆式工件架，小车式三球面行星轮系（钟罩式室体、小平面蒸发源、上拨动）8.4工件架-------2结构形式公转与自转-行星杆系（立式前开门体、中心圆柱靶或两侧平面靶或多弧）蒸发（或溅射）用多自由度旋

6、转平台（盒式室体、多功能实验设备，可调3维位置和角度）筒形工件架2种（多弧镀钻头）（堆积滚动、镀膜电阻，小元件表面）大卷绕系统（半连续）连续镀膜送件平台（卧式胶辊，立式槽轮，带小车）挂夹卡粘插电弧离子镀镀钻头的多种装法8.4工件架-------3工件装卡（夹）方式8.4工件架-------4驱动机构定速运行——交流电机+减速器调速要求——直流电机+减速器、步进电机；皮带轮传动可防卡死功耗计算8.4工件架-------5挡板机构作用是控制蒸发（多靶时）防各靶间相互污染8.4工件架-------6设计要求强度要求运动要求灵活性（转动轻快，无卡滞，无噪音；不加润滑剂）稳定性（运行平稳，可靠，耐烘烤，

7、能长期工作）满足膜厚均匀性要求（行星杆系速比）密封要求烘烤或水冷要求（基片平台带发热体）偏压与绝缘要求8.5靶的布置形式（1）单蒸发源——如电子枪、舟、丝。点源在中心，小平面源在球底。（2）多蒸发源——如镀镜机。多源平行排成一排，平面布置。（3）单靶——中心圆柱靶，上下圆靶（方靶），长方靶伸入圆筒中。（4）多靶——多个圆柱靶平行（如平板玻璃镀膜机）或环绕排列（如太阳能集热管镀膜机）。多弧靶在圆柱面