一种大型PVD多弧加磁控镀铜设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大型PVD多弧加磁控镀铜设备，该设备包括真空炉、磁控平面铜靶、磁控中频电源、偏压脉冲电源、多弧钛靶和多弧靶电源；真空炉上安装有扩散泵抽真空机组和冷却套，冷却套安装于真空炉外侧壁并且设有环绕于真空炉的冷却流道，通过在真空条件下，利用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上，整体设备占地面积小，镀铜质量稳定，不易被氧化，不会发生任何化学反应，能耗小原材料单一，只需要金属铜或合金铜，就可以实现纳米级到微米级铜膜的镀制，无任何环境污染，可实现零排放。

A large PVD multi arc plus magnetically controlled copper plating equipment

The utility model discloses a large PVD multi arc plus magnetically controlled copper plating equipment, which includes a vacuum furnace, a magnetic control plane copper target, a magnetic control medium frequency power supply, a partial voltage pulse power supply, a multi arc titanium target and a multi arc target power supply, and a vacuum furnace is installed with a diffusion pump vacuum unit and a cooling jacket. The cooling jacket is installed on the outer wall of the vacuum furnace and is set up. There is a cooling channel around a vacuum furnace. By using the low voltage and high current arc discharge technology under the vacuum condition, the evaporation material and the gas are ionized by the gas discharge. The evaporation material and its reaction product are deposited on the workpiece by the acceleration of the electric field, and the whole equipment occupies small area. The quality of copper plating is stable, not easy to be oxidized, no chemical reaction will occur, small energy consumption is single, only metal copper or alloy copper is needed, and nano to micron copper coating can be achieved without any environmental pollution, and zero emission can be achieved.

【技术实现步骤摘要】
一种大型PVD多弧加磁控镀铜设备
本技术涉及真空镀膜
，具体涉及一种大型PVD多弧加磁控镀铜设备。
技术介绍
为了提高零件机体材料的特性，一般需要对零件进行表面镀膜处理，如镀铜，能使零件具有高弹性、高强度、高导电性、耐蚀性、耐疲劳、弹性滞后小、无磁性、冲击时不产生火花等一系列优点，被广泛应用于航天、航空、电子、通讯、机械、石油、化工、汽车以及家电工业中，具有广阔的应用前景，目前最常用的镀铜方法是电镀法，主要以水镀为主，但是电镀技术具有无法消除的缺点，即电镀产品镀层中残留的有害物质成分和电镀工艺环节中大量废液排放所带来的严重环境污染，不能在自然界环境中自然降解，对生物和人体造成长期性的危害，另外，电镀后的表面还存在镀膜不够致密，有气孔等缺陷。
技术实现思路
因此，本技术提供了一种大型PVD多弧加磁控镀铜设备，通过在真空条件下，利用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上，整体设备占地面积小，镀铜质量稳定，不易被氧化，不会发生任何化学反应，能耗小原材料单一，只需要金属铜或合金铜，就可以实现纳米级到微米级铜膜的镀制，无任何环境污染，可实现零排放。本技术的大型PVD多弧加磁控镀铜设备，包括真空炉、磁控平面铜靶、磁控中频电源、偏压脉冲电源、多弧钛靶和多弧靶电源；磁控平面铜靶和多弧钛靶布置于真空炉内侧壁，并由相应的磁控中频电源和多弧靶电源供电，所述真空炉上安装有扩散泵抽真空机组和冷却套，所述冷却套安装于真空炉外侧壁并且设有环绕于真空炉的冷却流道；通过向冷却套的冷却流道内加入冷却液对真空炉进行冷却，避免铜因高温而变色。进一步，所述冷却流道为多个并且均螺旋环绕于真空炉的外侧壁，每个冷却流道至少环绕真空炉一周，多个冷却流道沿真空炉外圆周紧密排列，相比于现有技术能大大增加冷却液与真空炉的热交换时间，提高冷却效果。进一步，所述冷却套内设有与真空炉相连的多个螺旋隔板，通过螺旋隔板将冷却套与真空炉之间的空间隔成所述冷却流道，冷却套通过螺旋隔板与真空炉连为一体，整体强度高，抗变形能力强，而且通过热传递的作用使冷却套与真空炉温度基本相同，而冷却液与冷却套和真空炉直接接触，能进一步提高冷却效率。进一步，所述冷却套上端和下端均设有与各个冷却流道相连通的环形流道；其中位于上端的环形流道连接有进液管，位于下端的环形流道连接有排液管；所述进液管低于各个冷却流道的上端口，所述排液管高于各个冷却流道的下端口，进液管和排液管上均设有阀门，冷却液由进液管流入上端的环形流道内，充满后进入各个冷却流道内，冷却液流出时先充满下端的环形流道，各个冷却流道内冷却液流出的阻力相同，因此能够保证各个冷却流道进液时间、进液量和流速一致，使真空炉温度均匀，进液管沿上端的环形流道的切向设置，排液管沿下端的环形流道的切向设置，使冷却液在流动惯性下进入冷却流道内并排出，能够降低进液和排液的阻力，降低动力消耗。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本技术的结构示意图；图2为冷却套的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。实施例一：本实施例的大型PVD多弧加磁控镀铜设备，包括真空炉9、磁控平面铜靶4、磁控中频电源6、偏压脉冲电源5、多弧钛靶3和多弧靶电源11；其中真空炉9规格为直径1800mm,高度3500mm,配置k800扩散泵抽真空机组两套，多弧钛靶3及电源二十套，120x1500磁控平面铜靶4六块，磁控中频电源30kw三套，偏压脉冲电源30kw一套，氩气一瓶，真空测量仪器及自动化控制部分一套，磁控平面铜靶4和多弧钛靶3布置于真空炉9内侧壁，并由相应的磁控中频电源6和多弧靶电源11供电，所述真空炉9上安装有扩散泵抽真空机组和冷却套7，所述冷却套7安装于真空炉9外侧壁并且设有环绕于真空炉9的冷却流道13；通过向冷却套7的冷却流道13内加入冷却液对真空炉9进行冷却，避免铜因高温而变色，该大型PVD多弧加磁控镀铜设备具有以下特点：1，占地面积小，一套大型真空镀铜设备占地约100平方米，而一条大型化学镀铜生产线需要配置很多个电镀槽占地约500平方米；2，质量稳定，铜在真空中离子化生成铜膜，不易被氧化，不会发生任何化学反应；3，在真空中镀铜能耗小原材料单一，只需要金属铜或合金铜，就可以实现纳米级到微米级铜膜的镀制；4，工序简单，完全自动化操作，所以生产效率很高；5，在真空炉9中铜的绕射能力很强，一些大型工件的阴角都可以镀上均匀的铜层。而化学镀铜，铜离子是直线运动，大型工件的阴角根本镀不上铜层；6，本技术无任何环境污染，可实现零排放。本实施例中，所述冷却流道13为多个并且均螺旋环绕于真空炉9的外侧壁，每个冷却流道13至少环绕真空炉9一周，多个冷却流道13沿真空炉9外圆周紧密排列，相比于现有技术能大大增加冷却液与真空炉9的热交换时间，提高冷却效果，所述冷却套7内设有与真空炉9相连的多个螺旋隔板12，通过螺旋隔板12将冷却套7与真空炉9之间的空间隔成所述冷却流道13，冷却套7通过螺旋隔板12与真空炉9连为一体，整体强度高，抗变形能力强，而且通过热传递的作用使冷却套7与真空炉9温度基本相同，而冷却液与冷却套7和真空炉9直接接触，能进一步提高冷却效率。本实施例中，所述冷却套7上端和下端均设有与各个冷却流道13相连通的环形流道2；其中位于上端的环形流道2连接有进液管1，位于下端的环形流道2连接有排液管10；所述进液管1低于各个冷却流道13的上端口，所述排液管10高于各个冷却流道13的下端口，进液管1和排液管10上均设有阀门，冷却液由进液管1流入上端的环形流道2内，充满后进入各个冷却流道13内，冷却液流出时先充满下端的环形流道2，各个冷却流道13内冷却液流出的阻力相同，因此能够保证各个冷却流道13进液时间、进液量和流速一致，使真空炉9温度均匀，进液管1沿上端的环形流道2的切向设置，排液管10沿下端的环形流道2的切向设置，使冷却液在流动惯性下进入冷却流道13内并排出，能够降低进液和排液的阻力，降低动力消耗。实施例二：本实施例与实施例一的区别在于：真空炉9规格为直径2100mm,高度4200mm,配置k1000扩散泵抽真空机组两套，多弧钛靶3及电源三十套，120x1500磁控平面铜靶4八块，磁控中频电源30kw四套，偏压脉冲电源40kw一套，氩气一瓶，真空测量仪器及自动化控制部分一套，适于大型工件的镀铜加工。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型PVD多弧加磁控镀铜设备，其特征在于：包括真空炉、磁控平面铜靶、磁控中频电源、偏压脉冲电源、多弧钛靶和多弧靶电源；磁控平面铜靶和多弧钛靶布置于真空炉内侧壁，并由相应的磁控中频电源和多弧靶电源供电，所述真空炉上安装有扩散泵抽真空机组和冷却套，所述冷却套安装于真空炉外侧壁并且设有环绕于真空炉的冷却流道。

【技术特征摘要】
1.一种大型PVD多弧加磁控镀铜设备，其特征在于：包括真空炉、磁控平面铜靶、磁控中频电源、偏压脉冲电源、多弧钛靶和多弧靶电源；磁控平面铜靶和多弧钛靶布置于真空炉内侧壁，并由相应的磁控中频电源和多弧靶电源供电，所述真空炉上安装有扩散泵抽真空机组和冷却套，所述冷却套安装于真空炉外侧壁并且设有环绕于真空炉的冷却流道。2.根据权利要求1所述的大型PVD多弧加磁控镀铜设备，其特征在于：所述冷却流道为多个并且均螺旋环绕于真空炉的外侧壁。...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈红军，
申请(专利权)人：沈红军，
类型：新型
国别省市：四川,51