本发明专利技术实施例提供一种磁流体端头，应用于磁控溅射靶，包括外壳、设置于所述外壳内的磁流体组件、以及空心轴组件。所述空心轴组件设置于所述外壳内，并进一步包括内空心轴和外空心轴；所述内空心轴内接于所述外空心轴中，用于连接溅射靶头；其中，所述磁流体组件设置于所述外壳和所述外空心轴之间，所述外空心轴能够将所述磁流体组件与所述内空心轴隔离。本发明专利技术实施例还提供一种磁控溅射靶，包括以上所述的磁流体端头、与所述磁流体端头可拆卸连接的溅射靶头和运动机构。本发明专利技术实施例能够解决磁控溅射靶中磁流体密封装置及与其相连部件的漏电安全问题，防止发生磁控溅射靶中阴阳极短路问题，从而提高磁控溅射靶的安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种磁流体端头及磁控溅射靶
本专利技术实施例涉及一种磁流体端头及包含所述磁流体端头的磁控溅射靶。
技术介绍
磁流体是一种对磁场敏感、可流动的新型材料，是由直径为纳米量级的磁性固体颗粒均匀分散在基载液中而形成的一种稳定的胶体溶液，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性，当磁流体注入磁场的间隙时，它可以充满整个间隙，形成一种"液体的O型密封圈"，常用于将旋转运动传递到真空环境的密封装置中。卷绕式磁控溅射镀膜设备常用于在不锈钢卷材上镀膜，靶芯组件是它的主要组成部分之一，主要用于提供磁场和靶材的冷却等。目前，靶芯组件通常是由水管靶头、聚合物、T型轴套、o-ring、石墨环、弹簧、垫圈、铜螺母、T型袖套等多个部件构建而成，再配合磁流体一起使用，以实现真空密封，使靶材在真空环境腔室内旋转。其中：水管靶头用于实现靶芯与靶材的同心，并在其内部提供冷却水路；聚合物用于防止靶材在旋转过程中对靶头与袖套之间的磨损；T型轴套用于与石墨环配合实现机械密封；o-ring用于在石墨环的内部形成一层密封面；石墨环用于与o-ring和T型轴套的端面形成机械密封面，防止漏水；弹簧用于为石墨环与T型轴套提供一定的压力，保证机械密封度；垫圈用于防止弹簧的旋转造成机械密封不足；铜螺母用于控制弹簧的压缩量进而控制弹簧的压力；T型袖套用于实现靶材内部与外部隔离，并与靶材连动提供靶材旋转的动力；磁流体用于隔离基座门与外界，起真空密封作用。在磁控溅射时，靶芯的磁场方向固定即靶芯固定，T型袖套与靶材连接通过马达带动旋转，利用o-ring、石墨环、T型轴承、弹簧实现机械密封，保证水路在旋转过程中不会漏水。然而在实际的实施过程中，这种方案存在以下不足之处：1、各组件之间绝缘性能不好，磁流体端头、以及与磁流体端头连接的部件，例如：靶材冷却水管、同步轮、马达皮带等容易带电，存在安全隐患，需要增加额外的绝缘保护装置；2、这种机械密封结构的磨损量大，易损耗，更换频率高，成本高。
技术实现思路
本专利技术实施例要解决的问题是针对以上存在的不足，提供一种能够提高安全性的磁流体端头以及包含所述磁流体端头的磁控溅射靶。根据本专利技术实施例的一个方面，提供一种磁流体端头，应用于磁控溅射靶，包括外壳、以及设置于所述外壳内的磁流体组件，还包括空心轴组件，所述空心轴组件设置于所述外壳内，并且进一步包括：内空心轴和外空心轴；所述内空心轴，内接于所述外空心轴中，用于连接溅射靶头；其中，所述磁流体组件设置于所述外壳和所述外空心轴之间，所述外空心轴能够将所述磁流体组件与所述内空心轴隔离。优选的，所述内空心轴与所述溅射靶头连接的一端从所述外壳中伸出。优选的，所述磁流体端头还包括用于对所述内空心轴进行绝缘的绝缘组件。优选的，所述绝缘组件包括：设置于所述外空心轴的内壁和内空心轴外壁之间的绝缘层、设置于所述内空心轴的伸出端与所述外空心轴的端面之间的绝缘垫、以及设置于所述内空心轴的伸出端与所述外壳的端面之间的绝缘体。优选的，还包括供电组件，所述供电组件设置于所述内空心轴上，包括碳刷以及与碳刷连接的导电环，所述碳刷与外部电源连接，所述导电环与所述内空心轴接触连接。优选的，所述供电组件设置于所述内空心轴与所述溅射靶头连接一端的相对端，所述绝缘组件还包括：绝缘环、绝缘套和绝缘外壳；所述绝缘环，设置于所述供电组件与所述外空心轴之间，用于支撑所述绝缘层和隔离所述供电组件和所述外空心轴；所述绝缘外壳，设置于所述供电组件外部，并与所述外壳的端面接触，用于隔离所述供电组件和所述外壳；所述绝缘套，设置于所述供电组件和所述绝缘外壳之间，用于隔离碳刷，降低漏电风险。优选的，还包括内接于所述内空心轴内的转接管，所述转接管用于连接所述溅射靶头的靶头，转接管的内部空腔与所述溅射靶头的冷却结构连通。优选的，所述磁流体组件包括有极靴、极齿和永磁铁，所述极靴套设于外空心轴上，所述极齿设置于极靴与外空心轴之间；所述极靴的内壁上设有凹槽，所述永磁铁设置于所述凹槽内；所述极齿的间隙内填充有磁性液体。优选的，外空心轴采用可导磁材料制成，所述磁性液体采用纳米级的四氧化三铁颗粒制成，所述极靴和外壳之间设有一个或多个第八密封圈。本专利技术实施例能够解决磁控溅射靶中磁流体端头，以及与磁流体端头相连的部件，例如：水管靶头、同步轮、马达皮带等容易带电的安全，防止发生磁控溅射靶中阴阳极短路问题，提高磁控溅射靶的安全性。本专利技术实施例所述磁流体端头，应用于磁控溅射靶，通过在在磁流体端头中设置绝缘组件，既阻隔了内空心轴的电荷传递到外壳使磁流体端头外壳带电，避免需要增加绝缘保护装置，使结构简单；也阻隔了电荷传递到马达皮带、以及用于连接磁控溅射靶的转接管，提高了使用安全性。根据本专利技术实施例的另一个方面，提供一种磁控溅射靶，包括以上所述的磁流体端头、运动机构和溅射靶头；所述溅射靶头，与所述磁流体端头可拆卸连接，用于提供磁控溅射磁场和靶材；所述运动机构，与所述磁流体端头可拆卸连接，用于为所述磁流体端头提供旋转动力。所述运动机构包括同步轮，所述同步轮与所述内空心轴连接，用于带动所述内空心轴转动。本专利技术实施例磁控溅射靶由于采用了如上所述的磁流体端头，可以解决磁流体端头以及与磁流体端头连接部件，例如：冷却管道、同步轮、马达皮带等容易带电的问题，避免磁控溅射靶中带电组件发生阴阳极短路问题，影响机台的稳定性。此外，将多种组件功能融合于一体，简化组建的工作量，且易损件为低廉的密封圈，可大幅度降低成本。附图说明图1为实施例1中磁流体端头的结构示意图；图2为实施例2中溅射靶头的结构示意图；图3为实施例2中靶芯的内部结构示意图；图4为实施例2中磁控溅射靶的结构示意图；图5为图4中磁控溅射靶的剖面图；图6为实施例2中基座门的剖面图。图中：1-外壳；11-极靴；12-永磁铁；13-极齿；14-第一螺栓；15-第二螺栓；16-第三螺栓；21-外空心轴；22-内空心轴；31-绝缘体；32-绝缘垫；33-绝缘层；34-绝缘环；35-绝缘套；36-绝缘外壳；41-第一轴承；42-第二轴承；43-轴承隔环；51-第一密封圈；52-第二密封圈；53-第三密封圈；54-第四密封圈；55-第五密封圈；56-第六密封圈；57-第七密封圈；58-第八密封圈；61-第一X型密封圈；62-第二X型密封圈；63-第三X型密封圈；71-第一卡簧；72-第二卡簧；81-外螺纹环；82-键槽；83-第一轴套；84-油封；85-油孔；86-导电环；87-碳刷；88-同步轮；9-转接管；91-第一进水管；92-第一出水管；100-靶芯；101-靶头；102-靶尾；103-尼龙套；104-导向键；105-定位销；106-永磁铁组；200-背管；201-靶材；202-第九密封圈；300-上端盖；301-回水孔；302-DSS端盖；303-扇垫；304-平垫；305-第四螺栓本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种磁流体端头，应用于磁控溅射靶，包括外壳(1)、以及设置于所述外壳内的磁流体组件，其特征在于，还包括：/n空心轴组件，所述空心轴组件设置于所述外壳内，并且进一步包括：内空心轴(22)和外空心轴(21)；所述内空心轴，内接于所述外空心轴中，用于连接溅射靶头；/n其中，所述磁流体组件设置于所述外壳和所述外空心轴之间，所述外空心轴能够将所述磁流体组件与所述内空心轴隔离。/n
【技术特征摘要】
1.一种磁流体端头，应用于磁控溅射靶，包括外壳(1)、以及设置于所述外壳内的磁流体组件，其特征在于，还包括：
空心轴组件，所述空心轴组件设置于所述外壳内，并且进一步包括：内空心轴(22)和外空心轴(21)；所述内空心轴，内接于所述外空心轴中，用于连接溅射靶头；
其中，所述磁流体组件设置于所述外壳和所述外空心轴之间，所述外空心轴能够将所述磁流体组件与所述内空心轴隔离。
2.根据权利要求1所述的磁流体端头，其特征在于，所述内空心轴与所述溅射靶头连接的一端从所述外壳中伸出。
3.根据权利要求2所述的磁流体端头，其特征在于，还包括用于对所述内空心轴进行绝缘的绝缘组件。
4.根据权利要求3所述的磁流体端头，其特征在于，所述绝缘组件包括：设置于所述外空心轴的内壁和内空心轴外壁之间的绝缘层(33)、设置于所述内空心轴的伸出端与所述外空心轴的端面之间的绝缘垫(32)、以及设置于所述内空心轴的伸出端与所述外壳的端面之间的绝缘体(31)。
5.根据权利要求1所述的磁流体端头，其特征在于，还包括供电组件，所述供电组件设置于所述内空心轴上，包括碳刷以及与碳刷连接的导电环，所述碳刷与外部电源连接，所述导电环与所述内空心轴接触连接。
6.根据权利要求5所述的磁流体端头，其特征在于，所述供电组件设置于所述内空心轴与所述溅射靶头连接一端的相对端，
所述绝缘组件还包括：绝缘环(34)、绝缘套(35)和绝缘外壳(36)；
所述绝缘环(34)，设置于所述供电组件与所述外空心轴之间，用于支撑所述绝...
【专利技术属性】
技术研发人员：年志刚，余冲平，罗友菊，张贵土，
申请(专利权)人：广东汉能薄膜太阳能有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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