真空镀膜样品台制造技术

本发明专利技术涉及一种真空镀膜样品台，是针对解决现有同类产品中同一样品各面镀膜均匀及不同位置样品镀膜均匀的技术问题而设计。其要点是该真空镀膜样品台的动力系统包括动力输入轴、联轴装置、动密封装置，以及电机，动力输入轴、电机的主轴通过联轴装置与动密封装置的中心轴连接，并固定于真空腔体的外侧；行星轮系统包括太阳轮组件、行星轮组件，以及行星架，行星轮组件包括行星轮轴、压盖、轴导向套、轴承、轴承挡环、行星齿轮，以及齿轮限位挡块；太阳轮组件固定于真空腔体的内侧，行星轮组件的轴导向套通过压盖固定于行星架，且行星轮组件的行星齿轮与太阳轮组件的第二太阳轮啮合；样品台固定于行星轮轴的顶端，真空腔体的外侧设有弧源靶材。

【技术实现步骤摘要】
真空镀膜样品台
本专利技术涉及机械传动工程的真空镀膜
，特别涉及一种真空镀膜样品台。
技术介绍
真空镀膜作为一种环境友好型的绿色表面防护技术，越来越受到企业青睐。相对于传统的电镀、化学镀等技术，真空镀膜关键优势在于镀膜过程零排放、零污染，但镀膜设备造价成本高、效率低下、均匀性不佳，很难实现工业化。常见的镀膜样品固定于静止的样品台上，通过靶材溅射沉积到样品表面，对于不同位置的多个样品，样品膜厚很难保证一致，尤其是不同靶材沉积多层膜时，均匀性更差。为了提高均匀性，很多厂家将静止工作台改为转动，靶材下方的样品上表面均匀性得到提高，但对于左右侧面，背对靶材的侧面膜厚显然薄于正面的膜厚，导致同一样品六个面均匀性不一致，不同位置样品均匀性不一致。且常见的镀膜设备样品工位单一，样品台仅布置在一个平面，靶材也相应的布置在一个方向，如圆柱形真空镀膜设备，一般在圆柱侧面放置靶材或者在圆柱顶端放置靶材，导致相应的样品台只放置在靶材下方，正因如此，导致样品工位较少，镀膜效率低下。
技术实现思路
为克服上述不足，本专利技术的目的是向本领域提供一种用于多弧离子镀系统，实现样品台公转和自转两个功能的真空镀膜样品台，使其解决现有同类产品中同一样品各面镀膜均匀及不同位置样品镀膜较难均匀的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。一种真空镀膜样品台，该真空镀膜样品台包括动力系统、行星轮系统，以及样品台；其结构设计要点是所述动力系统包括动力输入轴、联轴装置、动密封装置，以及电机，动力输入轴、电机的主轴通过联轴装置与动密封装置的中心轴连接，组成整个装置的动力系统，动密封装置和电机均固定于真空腔体的外侧；所述行星轮系统包括太阳轮组件、行星轮组件，以及行星架，行星轮组件包括行星轮轴、压盖、轴导向套、轴承、轴承挡环、行星齿轮，以及齿轮限位挡块；太阳轮组件固定于真空腔体的内侧，行星轮组件的行星轮轴导向套通过压盖固定于圆形的行星架，且行星轮组件的行星齿轮与太阳轮组件的第二太阳轮啮合；所述样品台固定于行星轮轴的顶端，真空腔体的外侧设有弧源靶材，真空腔体呈圆形。上述样品台放置于行星轮轴顶端，可随行星轮轴一起转动；行星轮组件可放置在行星架任何位置，可为多组，优选四组，增加样品台工位；与行星轮组件啮合的太阳轮也可为多组，也优选与行星轮组件对应的四组，实现样品多工位镀膜。太阳轮组件固定于真空腔体内侧，行星轮导向套、动力输入轴均固定于行星架上，行星架底部在真空腔体内侧底面上滑动，真空腔体的底面支撑行星架。所述联轴装置包括第二联轴器和第一联轴器，动力输入轴、电机的主轴分别通过第一联轴器、第二联轴器与动密封装置的中心轴连接。上述两组联轴器的具体实施例，进一步增强了联轴装置工作时的稳定。所述太阳轮组件包括太阳轮固定架、第一太阳轮、第二太阳轮，行星轮组件包括顶部行星轮组件和侧面行星轮组件；太阳轮组件固定于行星架内，第一太阳轮的边沿设有轮盘斜齿，第一太阳轮的边沿外径设有六个均匀分布的侧面行星轮组件，第二太阳轮的轮盘顶部设有四个均匀分布的顶部行星轮组件，顶部行星轮组件和侧面行星轮组件通过轴导向套、压盖固定于行星架，顶部行星轮组件的行星轮轴通过齿轮限位挡块、螺钉固定于直齿轮，直齿轮与太阳轮组件的第二太阳轮啮合，侧面行星轮组件的行星轮轴通过齿轮限位挡块、螺钉固定于斜齿轮，斜齿轮与第一太阳轮的轮盘斜齿啮合，太阳轮固定架、第一太阳轮、第二太阳轮通过动力输入轴与行星架连为一体，太阳轮固定架通过铆钉固定于真空腔体内，真空腔体的外侧周面对称设有与侧面行星轮组件对应的弧源靶材，真空腔体的顶部对称设有与顶部行星轮组件对应的弧源靶材。上述在行星架顶部和周面同时设置行星轮组件的实施方式，进一步增加l样品台的数量，提高了该真空镀膜样品平台的工作效率。所述行星轮组件的轴导向套内设有第一轴承、轴承内挡环、轴承外挡环、第二轴承，轴导向套上下开口，即轴导向套内的行星轮轴外径依次设有轴承内挡环和轴承外挡环，轴承内挡环和轴承外挡环的两端分别设有第一轴承和第二轴承，行星轮轴的一端伸出轴导向套与样品台连接，行星轮轴的另一端伸出轴导向套通过齿轮限位挡块、螺钉与行星齿轮的直齿轮连接，或行星轮轴的另一端伸出轴导向套通过齿轮限位挡块、螺钉、与行星齿轮的斜齿轮连接。从而行星轮轴从轴导向套的中心位置穿过，轴导向套内部零件从上往下依次排放顺序为：第一轴承、轴承内外挡环、第二轴承，根据行星轮轴的尺寸长度决定轴承、挡环的个数，优选轴承、挡环、轴承组合，且挡环由内挡环和外挡环组成，行星齿轮固定于行星轮轴上，齿轮下方由齿轮限位挡块和螺钉固定。所述行星架内设有至少一组第一太阳轮和侧面行星轮组件，以及真空腔体的外侧设有对应的弧源靶材。上述两组第一太阳轮、侧面行星轮组件、弧源靶材为最佳实施例。所述电机通过联轴器带动动力输入轴转动，从而带动行星架一起转动，实现样品台公转；同时，行星架带动行星轮组件一起转动，行星轮组件的行星齿轮与太阳轮组件的第二太阳轮啮合，行星轮组件转动，带动样品台自转，实现样品台公转和自转。该真空镀膜样品台的镀膜过程如下：样品的预装时，太阳轮固定于真空腔体内侧，轴导向套、动力输入轴均固定于行星架上，样品台放置于行星轮轴的顶端，样品背面导电胶固定于样品台上；样品的镀膜过程时，先对真空腔体进行抽真空，通过计算机控制真空腔体内的真空系统，打开机械泵，预抽，待真空腔体内部压强低于20Pa下，再打开分子泵，节流阀，再次抽真空，然后根据所镀膜层，冲入氩气保护气氛，调节节流阀控制真空腔体气压维持，最后依次打开离子源，弧电源，偏压源，样品放在样品台上，电机通过联轴器带动动力输入轴转动，从而带动行星架一起转动，实现样品台公转；同时，行星架带动行星轮组件一起转动，行星轮组件的行星齿轮与固定的太阳轮啮合，行星轮组件转动，带动样品台自转；样品在镀膜过程中实现公转和自转，镀膜完成，打开真空腔体门拿出样品，再重复以上操作。该真空镀膜样品台的整个镀膜系统包含一个真空腔体，以及对应的弧源靶材和样品台。本专利技术结构设计合理，结构简单、工业自动化程度较高、性能稳定，可实现多工位同时镀膜；其适合作为真空镀膜样品台使用，及其同类产品的结构改进。附图说明图1是本专利技术的实施例一的结构示意图。图2是图1的真空腔体内俯视内部结构示意图。图3是本专利技术的行星轮组件放大图。图4是本专利技术的实施例二的结构示意图。图5是图4的真空腔体内俯视内部结构示意图。附图序号及名称：1、电机，2、第一联轴器，3、动密封装置，4、第二联轴器，5、动力输入轴，6、太阳轮固定架，7、第一太阳轮，8、第二太阳轮，9、行星架，10、行星轮组件，1001、顶部行星轮组件，1002、侧面行星轮组件，11、样品台，12、真空腔体，13、弧源靶材，14、行星轮轴，15、压盖，16、轴导向套，17、第一轴承，18、轴承内挡环，19、轴承外挡环，20、第二轴承，21、行星齿轮，22、齿轮限位挡块。具体实施方式现结合附图，对本专利技术结构作进一步描述。如图1-图5所示，该真空镀膜样品台包括动力系统、行星轮系统，以及样品台；动力系统包括动力输入轴5、联轴装置、动密封装置3，以及电机1，联轴装置包括第二联轴器4和第一联轴器2，动力输入轴5、电机的主轴分别通过第一联轴器和第二联轴器与动密封装置的中心轴连接，动力输入轴、电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空镀膜样品台，该真空镀膜样品台包括动力系统、行星轮系统，以及样品台；其特征在于所述动力系统包括动力输入轴（5）、联轴装置、动密封装置（3），以及电机（1），动力输入轴（5）、电机（1）的主轴通过联轴装置与动密封装置（3）的中心轴连接，组成整个装置的动力系统，动密封装置（3）和电机（1）均固定于真空腔体（12）的外侧；所述行星轮系统包括太阳轮组件、行星轮组件（10），以及行星架（9），行星轮组件（10）包括行星轮轴（14）、压盖（15）、轴导向套（16）、轴承、轴承挡环、行星齿轮（21），以及齿轮限位挡块（22）；太阳轮组件固定于真空腔体（12）的内侧，行星轮组件（10）的行星轮轴导向套（16）通过压盖（15）固定于圆形的行星架（9），且行星轮组件（10）的行星齿轮（21）与太阳轮组件的第二太阳轮（8）啮合；所述样品台（11）固定于行星轮轴（14）的顶端，真空腔体（12）的外侧设有弧源靶材（13），真空腔体（12）呈圆形。

【技术特征摘要】
1.一种真空镀膜样品台，该真空镀膜样品台包括动力系统、行星轮系统，以及样品台；其特征在于所述动力系统包括动力输入轴（5）、联轴装置、动密封装置（3），以及电机（1），动力输入轴（5）、电机（1）的主轴通过联轴装置与动密封装置（3）的中心轴连接，组成整个装置的动力系统，动密封装置（3）和电机（1）均固定于真空腔体（12）的外侧；所述行星轮系统包括太阳轮组件、行星轮组件（10），以及行星架（9），行星轮组件（10）包括行星轮轴（14）、压盖（15）、轴导向套（16）、轴承、轴承挡环、行星齿轮（21），以及齿轮限位挡块（22）；太阳轮组件固定于真空腔体（12）的内侧，行星轮组件（10）的行星轮轴导向套（16）通过压盖（15）固定于圆形的行星架（9），且行星轮组件（10）的行星齿轮（21）与太阳轮组件的第二太阳轮（8）啮合；所述样品台（11）固定于行星轮轴（14）的顶端，真空腔体（12）的外侧设有弧源靶材（13），真空腔体（12）呈圆形。2.根据权利要求1所述的真空镀膜样品台，其特征在于所述联轴装置包括第二联轴器（4）和第一联轴器（2），动力输入轴（5）、电机（1）的主轴分别通过第一联轴器（2）、第二联轴器（4）与动密封装置（3）的中心轴连接。3.根据权利要求1所述的真空镀膜样品台，其特征在于所述太阳轮组件包括太阳轮固定架（6）、第一太阳轮（7）、第二太阳轮（8），行星轮组件（10）包括顶部行星轮组件（1001）和侧面行星轮组件（1002）；太阳轮组件固定于行星架（9）内，第一太阳轮（7）的边沿设有轮盘斜齿，第一太阳轮（7）的边沿外径设有六个均匀分布的侧面行星轮组件（1002），第二太阳轮（8）的轮盘顶部设有四个均匀分布的顶部行星轮组件（1001），顶部行星轮组件（1001）和侧面行星轮组件（1002）通过轴导向套（16）、压盖（15）固定于行星架（9），顶部行星轮组件（1001）的行星轮轴（14）通过齿轮限位挡块（22）、螺钉固定于直齿轮，直齿轮与太阳轮组件的第二太阳轮（8）啮合，侧面行星轮组件（1002）的行星轮轴（14）通过齿轮限位挡块（22）、螺钉固定于斜齿轮，斜齿轮与第一太阳轮（7）的轮盘斜齿啮合，太阳轮固定架（6）、第一太阳轮（7）、第二太阳轮（8）通过动力输入轴（5）与行星架（9）连为一体，太阳轮固定架（6）通过铆钉固定于真空腔体（12）内，真空腔体（12）的外侧周面对称设有与侧面行星...

【专利技术属性】
技术研发人员：常秋香，胡方勤，赵浩杰，
申请(专利权)人：宁波大红鹰学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33