本發(fā)明屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于電子束蒸發(fā)設(shè)備的自動(dòng)換靶裝置。

背景技術(shù)：

薄膜技術(shù)在工業(yè)上得到廣泛的應(yīng)用，特別是在電子材料、磁性材料和元器件工業(yè)領(lǐng)域中占有極為重要的地位，因此，制備各種性能的薄膜的方法在最近幾十年中也得到了飛躍發(fā)展。

現(xiàn)有的電子束蒸發(fā)設(shè)備一般使用時(shí)用完一個(gè)靶材需要打開真空鍍膜腔室進(jìn)行靶材的更換，而在大量使中則需要頻繁更換靶材，由于真空腔室的開啟和抽真空需要一定的時(shí)間，會(huì)造成時(shí)間成本增加，這樣的話會(huì)影響蒸鍍的效率，不利于大批量的生產(chǎn)；且分子泵頻繁的使用，會(huì)減少其壽命；同時(shí)經(jīng)常打開真空腔室會(huì)造成灰塵等雜質(zhì)進(jìn)入真空腔室，從而影響真空鍍膜質(zhì)量。

因此，有必要研發(fā)出一種結(jié)構(gòu)新穎、鍍膜效率高、容易控制基于電子束蒸發(fā)設(shè)備的自動(dòng)換靶裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)新穎、鍍膜效率高、容易控制的基于電子束蒸發(fā)設(shè)備的自動(dòng)換靶裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，該基于電子束蒸發(fā)設(shè)備的自動(dòng)換靶裝置包括升降機(jī)構(gòu)和位于真空鍍膜腔內(nèi)的靶容器，還包括備用靶材腔和控制單元，所述備用靶材腔設(shè)置在所述真空鍍膜腔外且位于所述靶容器的下方，所述備用靶材腔與所述真空鍍膜腔相連接，且中間設(shè)有閥門以隔離或連通；所述升降機(jī)構(gòu)貫穿所述備用靶材腔、真空鍍膜腔與所述靶容器的底部相連接；所述升降機(jī)構(gòu)用于在進(jìn)行蒸鍍工藝時(shí)將靶材實(shí)時(shí)根據(jù)靶材的消耗量向上移動(dòng)靶材和當(dāng)消耗完一個(gè)靶材后將備用靶材腔中的靶材移動(dòng)至真空鍍膜腔內(nèi)；所述備用靶材腔連接有真空泵，所述備用靶材腔設(shè)有腔門，且所述備用靶材腔連接有真空泵和氣閥；所述控制單元包括升降控制單元和真空控制單元；所述升降控制單元與所述升降機(jī)構(gòu)相連接；所述真空控制單元與真空泵、機(jī)械泵和氣閥相連接。

采用上述技術(shù)方案，通過設(shè)置自動(dòng)升降機(jī)構(gòu)和備用靶材腔可以實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行蒸鍍工藝時(shí)將靶材實(shí)時(shí)根據(jù)靶材的消耗量向上移動(dòng)靶材，同時(shí)當(dāng)消耗完一個(gè)靶材后將備用靶材腔中的靶材移動(dòng)至真空鍍膜腔內(nèi)；這樣便實(shí)現(xiàn)了不用打開真空鍍膜腔室也可以給其添加新的靶材，這樣節(jié)省了時(shí)間，提高了蒸鍍工藝，同時(shí)提高鍍膜的質(zhì)量，備用靶材腔內(nèi)設(shè)有容納升降機(jī)構(gòu)的空間。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述升降機(jī)構(gòu)包括上推機(jī)構(gòu)和推進(jìn)機(jī)構(gòu)，所述上推機(jī)構(gòu)包括第一伺服電機(jī)、上推平臺(tái)和第一感應(yīng)器；所述第一伺服電機(jī)通過第一絲桿與所述上推平臺(tái)相連接，所述第一感應(yīng)器設(shè)置在所述備用靶材腔內(nèi)用于感應(yīng)所述上推平臺(tái)上是否的靶材；所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)包括第二伺服電機(jī)、推進(jìn)平臺(tái)和第二感應(yīng)器；所述第二伺服電機(jī)通過第二絲桿與所述推進(jìn)平臺(tái)相連接，所述第二感應(yīng)器設(shè)置在所述靶容器內(nèi)用于檢測靶容器內(nèi)的靶材。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述靶容器為圓柱形空腔，所述靶容器的直徑大于靶材的直徑且所述靶容器的內(nèi)壁與靶材的外壁的直線距離不超過0.5cm；所述靶容器的下方設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)的靶材盤，所述靶材盤內(nèi)設(shè)有第一靶材腔和第二靶材腔，所述第一靶材腔和第二靶材腔均圓柱形空腔，用于容納備用靶材；所述靶材盤的底部通過第三絲桿貫穿真空鍍膜腔在真空鍍膜腔外連接有第三伺服電機(jī)用于旋轉(zhuǎn)靶材盤。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述備用靶材腔通過連接管腔與所述真空鍍膜腔相連接且伸入真空鍍膜腔內(nèi)與靶材盤相連接，所述閥門設(shè)置在所述連接管腔與所述靶材盤的連接處；所述連接管腔的直徑與所述靶容器、第一靶材腔和第二靶材腔的直徑相同，所述連接管腔與靶容器的位置是錯(cuò)開設(shè)置的。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述靶材盤經(jīng)過旋轉(zhuǎn)可以使靶材盤上的第一靶材腔和第二靶材腔分別與所述靶容器的圓柱形空腔相重合。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述靶材盤的第一靶材腔和第二靶材腔內(nèi)均設(shè)有第三感應(yīng)器和第四感應(yīng)器。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述靶容器的下方與所述靶材盤相交接的地方設(shè)有卡門，所述卡門的中心設(shè)有圓孔，以供推進(jìn)平臺(tái)上下移動(dòng)時(shí)穿越，當(dāng)靶容器相對(duì)接的靶材盤內(nèi)第一靶材腔或第二靶材腔內(nèi)的靶材沒有了時(shí)卡門關(guān)閉，此時(shí)由卡門托住靶容器內(nèi)的靶材。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述靶材盤上的第一靶材腔和第二靶材腔的底部均設(shè)有托臺(tái)，所述托臺(tái)的中心有圓孔以供所述推進(jìn)平臺(tái)穿越。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述上推平臺(tái)和推進(jìn)平臺(tái)的直徑均比靶材的直徑小0.8cm；所述備用靶材腔的高度比靶材的高度高不超過1.5cm。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述托臺(tái)和卡門為橫向伸縮式。

采用上述技術(shù)方案，當(dāng)蒸鍍工藝在進(jìn)行時(shí)，推進(jìn)機(jī)構(gòu)根據(jù)第二感應(yīng)器的數(shù)據(jù)由控制單元控制實(shí)時(shí)自動(dòng)的通過第二伺服電機(jī)帶動(dòng)推進(jìn)平臺(tái)將靶容器內(nèi)的靶材根據(jù)蒸鍍工藝的消耗量實(shí)時(shí)向上推進(jìn)，以保證電子束槍發(fā)出的電子束打在靶材的中心位置，且不會(huì)隨著蒸鍍時(shí)靶材的消耗而使電子束偏移靶材的位置從而影響蒸鍍的質(zhì)量；當(dāng)蒸鍍時(shí)消耗完一個(gè)靶材后，與靶容器相對(duì)應(yīng)結(jié)合的靶材盤上的靶材腔(第一靶材腔)則空了，而此時(shí)位于靶材盤上的第一靶材腔內(nèi)的感應(yīng)器則發(fā)出提示，待蒸鍍工藝結(jié)束后，電子束槍關(guān)閉、卡門關(guān)閉，由卡門托住靶容器內(nèi)的靶材，推進(jìn)平臺(tái)則向下移動(dòng)，下移到靶材盤以下后，靶材盤旋轉(zhuǎn)，將靶材盤上另一個(gè)有靶材的靶材腔(第二靶材腔)轉(zhuǎn)動(dòng)180度到靶容器的正下方與靶容器的圓柱形空腔精確地相重合，推進(jìn)平臺(tái)則上移至第二靶材腔的靶材的正下方托住靶材，然后卡門打開，推進(jìn)平臺(tái)則繼續(xù)上移將靶材推進(jìn)至靶容器內(nèi)且與靶容器內(nèi)的靶材緊密結(jié)合，推進(jìn)機(jī)構(gòu)則停止；上推機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，真空鍍膜腔與備用靶材腔室之間的閥門打開，第一伺服電機(jī)帶動(dòng)上推平臺(tái)上移，則將上推平臺(tái)上的備用靶材上移至靶材盤中沒有靶材的第一靶材腔內(nèi)；靶材盤的托臺(tái)則關(guān)閉托住靶材，第一伺服電機(jī)則帶動(dòng)上推平臺(tái)向下移動(dòng)至備用靶材腔內(nèi)的原始位置，真空鍍膜腔與備用靶材腔室之間的閥門關(guān)閉；此時(shí)備用靶材腔里則沒有了靶材，可以在蒸鍍工藝沒有進(jìn)行的任何時(shí)候操作；由控制單元控制氣閥打開將備用靶材腔內(nèi)的通入空氣，直至備用靶材腔內(nèi)的真空度與大氣相同，再將備用靶材腔的腔門打開，將靶材放入備用靶材腔里的上推平臺(tái)上，且保證上推平臺(tái)在靶材的中心位置，關(guān)閉腔門，再由控制單元控制真空泵對(duì)備用靶材腔抽真空，待備用靶材腔真空度達(dá)到鍍膜腔室的真空度后；真空泵停止。這樣的設(shè)置，鍍膜真空腔室不用頻繁的打開，可以通過打開備用靶材腔添加靶材以實(shí)現(xiàn)鍍膜工藝的連續(xù)進(jìn)行。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是：鍍膜真空腔室不用頻繁的打開，可以通過打開備用靶材腔添加靶材以實(shí)現(xiàn)鍍膜工藝的連續(xù)進(jìn)行，鍍膜工藝可持續(xù)進(jìn)行，鍍膜效率高；鍍膜質(zhì)量高；分子泵壽命長。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明，其中：

圖1為基于電子束蒸發(fā)設(shè)備的自動(dòng)換靶裝置的主視圖；

其中：1-真空鍍膜腔；2-靶容器；201-靶材盤；2011-第一靶材腔；2012-第二靶材腔；3-備用靶材腔；301-腔門；302-連接管腔；4-第一伺服電機(jī)；401-第一絲桿；5-上推平臺(tái)；6-第二伺服電機(jī)；601-第二絲桿；7-推進(jìn)平臺(tái)；8-第三伺服電機(jī)；801-第三絲桿。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所作出的改進(jìn)，下面分別對(duì)這本發(fā)明的具體實(shí)施方式作出詳細(xì)說明。

實(shí)施例：如圖1所示，該基于電子束蒸發(fā)設(shè)備的自動(dòng)換靶裝置包括升降機(jī)構(gòu)和位于真空鍍膜腔1內(nèi)的靶容器2、備用靶材腔3和控制單元，所述備用靶材腔3設(shè)置在所述真空鍍膜腔1外且位于所述靶容器2的下方，所述備用靶材腔3與所述真空鍍膜腔1相連接，且中間設(shè)有閥門以隔離或連通；所述升降機(jī)構(gòu)貫穿所述備用靶材腔3、真空鍍膜腔1與所述靶容器2的底部相連接；所述升降機(jī)構(gòu)用于在進(jìn)行蒸鍍工藝時(shí)將靶材實(shí)時(shí)根據(jù)靶材的消耗量向上移動(dòng)靶材和當(dāng)消耗完一個(gè)靶材后將備用靶材腔3中的靶材移動(dòng)至真空鍍膜腔1內(nèi)；所述備用靶材腔3連接有真空泵，所述備用靶材腔3設(shè)有腔門301，且所述備用靶材腔3連接有真空泵和氣閥；所述控制單元包括升降控制單元和真空控制單元；所述升降控制單元與所述升降機(jī)構(gòu)相連接；所述真空控制單元與真空泵、機(jī)械泵和氣閥相連接；備用靶材腔3內(nèi)設(shè)有容納升降機(jī)構(gòu)的空間；所述升降機(jī)構(gòu)包括上推機(jī)構(gòu)和推進(jìn)機(jī)構(gòu)，所述上推機(jī)構(gòu)包括第一伺服電機(jī)4、上推平臺(tái)5和第一感應(yīng)器；所述第一伺服電機(jī)4通過第一絲桿401與所述上推平臺(tái)5相連接，所述第一感應(yīng)器設(shè)置在所述備用靶材腔3內(nèi)用于感應(yīng)所述上推平臺(tái)5上是否的靶材；所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)包括第二伺服電機(jī)6、推進(jìn)平臺(tái)7和第二感應(yīng)器；所述第二伺服電機(jī)6通過第二絲桿601與所述推進(jìn)平臺(tái)7相連接，所述第二感應(yīng)器設(shè)置在所述靶容器2內(nèi)用于檢測靶容器2內(nèi)的靶材；所述靶容器2為圓柱形空腔，所述靶容器2的直徑大于靶材的直徑且所述靶容器2的內(nèi)壁與靶材的外壁的直線距離不超過0.5cm；所述靶容器2的下方設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)的靶材盤201，所述靶材盤201內(nèi)設(shè)有第一靶材腔2011和第二靶材腔2012，所述第一靶材腔2011和第二靶材腔2012均圓柱形空腔，用于容納備用靶材；所述靶材盤201的底部通過第三絲桿801貫穿真空鍍膜腔在真空鍍膜腔外連接有第三伺服電機(jī)8用于旋轉(zhuǎn)靶材盤201；所述備用靶材腔3通過連接管腔302與所述真空鍍膜腔1相連接且伸入真空鍍膜腔1內(nèi)與靶材盤201相連接，所述閥門設(shè)置在所述連接管腔302與所述靶材盤201的連接處；所述連接管腔302的直徑與所述靶容器2、第一靶材腔2011和第二靶材腔2012的直徑相同，所述連接管腔302與靶容器2的位置是錯(cuò)開設(shè)置的；所述靶材盤201經(jīng)過旋轉(zhuǎn)可以使靶材盤201上的第一靶材腔2011和第二靶材腔2012分別與所述靶容器2的圓柱形空腔相重合；所述靶材盤201的第一靶材腔2011和第二靶材腔2012內(nèi)均設(shè)有第三感應(yīng)器和第四感應(yīng)器；所述靶容器2的下方與所述靶材盤201相交接的地方設(shè)有卡門，所述卡門的中心設(shè)有圓孔，以供推進(jìn)平臺(tái)7上下移動(dòng)時(shí)穿越，當(dāng)靶容器2相對(duì)接的靶材盤201內(nèi)第一靶材腔2011或第二靶材腔2012內(nèi)的靶材沒有了時(shí)卡門關(guān)閉，此時(shí)由卡門托住靶容器2內(nèi)的靶材；所述靶材盤201上的第一靶材腔2011和第二靶材腔2012的底部均設(shè)有托臺(tái)，所述托臺(tái)的中心有圓孔以供所述推進(jìn)平臺(tái)7和上推平臺(tái)5穿越；所述上推平臺(tái)5和推進(jìn)平臺(tái)7的直徑均比靶材的直徑小0.8cm；所述備用靶材腔3的高度比靶材的高度高不超過1.5cm；所述托臺(tái)和卡門為橫向伸縮式。

使用方法：當(dāng)蒸鍍工藝在進(jìn)行時(shí)，推進(jìn)機(jī)構(gòu)根據(jù)第二感應(yīng)器的數(shù)據(jù)由控制單元控制實(shí)時(shí)自動(dòng)的通過第二伺服電機(jī)6帶動(dòng)推進(jìn)平臺(tái)7將靶容器2內(nèi)的靶材根據(jù)蒸鍍工藝的消耗量實(shí)時(shí)向上推進(jìn)，以保證電子束槍發(fā)出的電子束打在靶材的中心位置，且不會(huì)隨著蒸鍍時(shí)靶材的消耗而使電子束偏移靶材的位置從而影響蒸鍍的質(zhì)量；當(dāng)蒸鍍時(shí)消耗完一個(gè)靶材后，與靶容器2相對(duì)應(yīng)結(jié)合的靶材盤201上的靶材腔(第一靶材腔2011)則空了，而此時(shí)位于靶材盤201上的第一靶材腔2011內(nèi)的感應(yīng)器則發(fā)出提示，待蒸鍍工藝結(jié)束后，電子束槍關(guān)閉、卡門關(guān)閉，由卡門托住靶容器2內(nèi)的靶材，推進(jìn)平臺(tái)7則向下移動(dòng)，下移到靶材盤201以下后，靶材盤201旋轉(zhuǎn)，將靶材盤201上另一個(gè)有靶材的靶材腔(第二靶材腔2012)轉(zhuǎn)動(dòng)180度到靶容器2的正下方與靶容器2的圓柱形空腔精確地相重合，推進(jìn)平臺(tái)7則上移至第二靶材腔2012的靶材的正下方托住靶材，然后卡門打開，推進(jìn)平臺(tái)7則繼續(xù)上移將靶材推進(jìn)至靶容器2內(nèi)且與靶容器2內(nèi)的靶材緊密結(jié)合，推進(jìn)機(jī)構(gòu)則停止；上推機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，真空鍍膜腔1與備用靶材腔室3之間的閥門打開，第一伺服電機(jī)4帶動(dòng)上推平臺(tái)5上移，則將上推平臺(tái)5上的備用靶材上移至靶材盤中沒有靶材的第一靶材腔2011內(nèi)；靶材盤201的托臺(tái)則關(guān)閉托住靶材，第一伺服電機(jī)4則帶動(dòng)上推平臺(tái)5向下移動(dòng)至備用靶材腔3內(nèi)的原始位置，真空鍍膜腔1與備用靶材腔3室之間的閥門關(guān)閉；此時(shí)備用靶材腔3里則沒有了靶材，可以在蒸鍍工藝沒有進(jìn)行的任何時(shí)候操作；由控制單元控制氣閥打開將備用靶材腔3內(nèi)的通入空氣，直至備用靶材腔3內(nèi)的真空度與大氣相同，再將備用靶材腔3的腔門301打開，將靶材放入備用靶材腔301里的上推平臺(tái)5上，且保證上推平臺(tái)5在靶材的中心位置，關(guān)閉腔門301，再由控制單元控制真空泵對(duì)備用靶材腔抽真空，待備用靶材腔真空度達(dá)到真空鍍膜腔1室的真空度后；真空泵停止。這樣的設(shè)置，鍍膜真空腔室1不用頻繁的打開，可以通過打開備用靶材腔添加靶材以實(shí)現(xiàn)鍍膜工藝的連續(xù)進(jìn)行。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。