一种行星镀膜系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种行星镀膜系统，包括真空室和设置于真空室的转动工装，转动工装包括可转动安装的回转部件、第一驱动模块、第二驱动模块以及若干镀膜转台；镀膜转台分别可转动的连接于旋转支架，镀膜转台分别适配回转部件，并与回转部件传动连接；旋转支架可转动的连接于机架；第一驱动模块与旋转支架传动连接，用于驱动各镀膜转台分别绕回转部件的回转中心同步公转，并同步带动各镀膜转台自转；所述第二驱动模块与所述回转部件传动连接，用于驱动各镀膜转台自转；本镀膜系统，具有多种工作模式，可以实现镀膜转台在特定位置的自转，显著提高元件的镀膜效率，不仅可以批量镀膜，而且可以对不同的镀膜元件实现不同膜层的镀制。制。制。

【技术实现步骤摘要】
一种行星镀膜系统


[0001]本技术涉及镀膜
，具体涉及一种行星镀膜系统。

技术介绍

[0002]磁控溅射是一种广泛使用的物理气相沉积镀膜技术。相对于常用的热蒸发镀膜，磁控溅射的镀膜速率稳定，同时单次可镀制的薄膜厚度大于热蒸发镀膜；相对于离子束溅射镀膜技术，磁控溅射阴极的结构相对简单，维护成本低，因此镀膜成本低于离子束溅射镀膜技术。由于磁控溅射的技术特征，其广泛应用于各种金属膜、半导体膜、介质膜、磁控膜、光学膜、超导膜、传感膜以及各种特殊需求的功能薄膜的制备。
[0003]利用磁控溅射镀膜方法，可实现球面元件（或称为工件）表面的镀膜。为了在球面元件表面获得高的薄膜厚度均匀性，通常需要利用转动工装才能获得中心对称分布的薄膜厚度分布，使得转动工装在镀膜设备（或称为镀膜系统、镀膜机）在应用广泛。目前，两种转动方式可实现球面样品的旋转并完成磁控溅射镀膜。第一种样品转动方式中，球面元件位于磁控溅射镀膜区域，并围绕其对称中心高速转动。利用这种转动方式实现球面样品表面的镀膜时，每次仅可以镀制一个球面样品；第二种转动方式中，球面元件安装在行星转动夹具上，元件不光围绕对称中心高速自转，同时沿着一个中心公转。利用该方式可以实现多个样品的镀膜，最大镀膜数目和行星转动的数目一致。然而，在这种镀膜过程中，由于镀膜镜片会在转动工装的驱动下绕转动轮公转，而相邻两镀膜镜片之间通常具有较大的空隙，导致很多靶材都会溅射到所述空隙中，造成材料的污染和浪费，材料利用率低、成本高，同时，使得镀制同样厚度的膜，需要耗费更多的时间，从而大大降低镀膜效率。此外、现有的行星转动工装上可以同时安装多个镀膜镜片，在镀膜过程中，只能有一种靶材与转动工装进行配合镀膜，而其余的靶材都不能镀膜，使得在转动工装转动的过程中，转动工装上所安装的所有镀膜镜片只能镀同一种膜，而不能同时为不同的镀膜镜片镀制不同的膜，导致现有镀膜设备存在镀膜效率低的问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于解决现有磁控溅射镀膜设备在球面元件表面镀膜过程中存在材料利用率低、成本高、镀膜效率低的问题，提供了一种镀膜系统，可以显著提高材料利用率和镀膜效率，不仅可以批量镀膜，而且可以为不同的镀膜镜片镀制不同的膜，主要构思为：
[0005]一种行星镀膜系统，包括真空室和设置于真空室内的转动工装，所述转动工装包括机架、旋转支架、可转动安装于机架的回转部件、第一驱动模块、第二驱动模块以及若干用于支撑治具和/或元件的镀膜转台，其中，各所述镀膜转台分别可转动的连接于旋转支架，并沿回转部件回转中心的圆周方向分布，各镀膜转台分别适配所述回转部件，并分别与回转部件传动连接；所述旋转支架可转动的连接于所述机架，且旋转支架的回转中心与回转部件的回转中心重合；所述第一驱动模块与所述旋转支架传动连接，用于驱动各镀膜转
台分别绕回转部件的回转中心同步公转，并同步带动各镀膜转台自转；所述第二驱动模块与所述回转部件传动连接，用于驱动各镀膜转台自转。本镀膜系统中，通过设置镀膜转台，解决镀膜过程中对治具和/或元件的支撑问题，通过构造多个镀膜转台，使得本镀膜系统可以同时为多个元件进行镀膜，有利于提高效率；通过将各镀膜转台安装于旋转支架，旋转支架可转动的连接于机架，且第一驱动模块与旋转支架传动连接，使得在镀膜过程中，第一驱动模块可以通过驱动旋转支架转动达到驱动各镀膜转台绕回转部件的回转中心同步公转并自转的目的，以便将各镀膜转台上的元件循环转动到适配溅射阴极的位置处，使得本镀膜系统不仅可以同时为多个镀膜转台上的元件同时镀膜，有利于提高效率，实现批量镀膜，而且有利于提高镀膜的均匀性；通过设置回转部件，并将回转部件进行可转动安装，使得各镀膜转台分别沿回转部件回转中心的圆周方向分布，同时将各镀膜转台分别与回转部件传动连接，第二驱动模块与回转部件传动连接，使得在镀膜过程中，第二驱动模块可以通过驱动回转部件转动达到驱动各镀膜转台自转，进而带动各镀膜转台上的治具和/或元件高速自转的目的，通过第一驱动模块与第二驱动模块的配合，可以实现两种工作模式，其中，第一种工作模式：在镀膜的过程中，仅启动第一驱动模块，使得各镀膜转台可以同时处于公转和自转状态，可以同时对多个元件进行镀膜；第二种工作模式：在镀膜过程中，可以通过第一驱动模块将镀膜转台转动到适配溅射阴极的位置处，而后关闭第一驱动模块并启动第二驱动模块，使得镀膜转台可以在所预定的位置处高速旋转，并配合溅射阴极进行镀膜，采用这样的工作方式，不仅可以连续不断的为各镀膜转台上的元件镀膜，可以显著提高元件的镀膜效率，而且镀膜转台的位置适配溅射阴极，溅射的靶材可以直接作用于镀膜转台上的元件，避免落入镀膜转台之间的间隙，从而可以有效避免材料被污染和浪费，可以显著提高材料的利用率；此外，由于各镀膜转台分别单独与溅射阴极相配合，使得在同一镀膜过程中，本镀膜系统可以为各镀膜转台上的各元件分别镀制不同膜层的膜，可以显著提高差异性镀膜的镀膜效率，从而可以有效解决现有技术存在的问题。
[0006]为解决各镀膜转台可以分别与回转部件传动连接的问题，进一步的，所述回转部件和镀膜转台分别构造有若干相互适配的齿，各镀膜转台分别通过齿与齿的啮合与回转部件进行传动。即，在本方案中，通过在回转部件构造若干齿，在各镀膜转台分别构造若干适配的齿，并将各镀膜转台布置于回转部件回转中心的圆周方向，通过齿与齿的啮合，使得镀膜转台与回转部件可以构成转动传动机构，从而可以利用回转部件的转动驱动各镀膜转台同步公转。
[0007]优选的，所述回转部件采用的是内齿轮或外齿轮，所述镀膜转台构造有适配回转部件的外齿轮。
[0008]为解决旋转支架的回转中心与回转部件的回转中心相重合的问题，进一步的，还包括可转动安装的内轴及可转动安装于机架的外轴，所述外轴构造有中心孔，外轴通过所述中心孔套设于内轴的外侧，且内轴的回转中心与外轴的回转中心重合；
[0009]所述旋转支架连接于所述内轴，且内轴传动连接所述第一驱动模块，所述回转部件连接于所述外轴，且外轴传动连接所述第二驱动模块；或，所述旋转支架连接于所述外轴，且外轴传动连接所述第一驱动模块，所述回转部件连接于所述内轴，且内轴传动连接所述第二驱动模块。采用这种结构，只需使得内轴的回转中心与外轴的回转中心重合，即可确保旋转支架的回转中心与回转部件的回转中心重合，不仅容易实现，而且有利于简化结构，
使得结构更紧凑，且便于装配。
[0010]为实现可转动安装，优选的，所述内轴通过轴承组连接于所述外轴和/或机架，所述外轴通过轴承组连接于所述机架，所述轴承组包括至少两个轴承。
[0011]为解决轴承的安装和定位问题，进一步的，所述内轴采用的是阶梯轴，所述外轴的中心孔构造为适配所述内轴的阶梯孔，内轴通过轴承组连接于所述外轴的阶梯孔。通过将内轴构造为阶梯轴，并将中心孔构造为阶梯孔，便于利用阶梯处的台阶实现轴承的安装和定位，从而便于利用轴承组将内轴安装于外轴。
[0012]为解决轴承的安装和定位问题，进一步的，所述外轴构造为阶梯轴，所述机架构造有适配所述外轴的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种行星镀膜系统，包括真空室和设置于真空室内的转动工装，其特征在于，所述转动工装包括固定于真空室的机架、旋转支架、可转动安装于机架的回转部件、第一驱动模块、若干用于支撑治具和/或元件的镀膜转台、及第二驱动模块，其中，各所述镀膜转台分别可转动的连接于旋转支架，并沿回转部件回转中心的圆周方向分布，各镀膜转台分别适配所述回转部件，并分别与回转部件传动连接；所述旋转支架可转动的连接于所述机架，且旋转支架的回转中心与回转部件的回转中心重合；所述第一驱动模块与所述旋转支架传动连接，用于驱动各镀膜转台分别绕回转部件的回转中心同步公转，并同步带动各镀膜转台自转；所述第二驱动模块与所述回转部件传动连接，用于驱动各镀膜转台自转。2.根据权利要求1所述的行星镀膜系统，其特征在于，所述回转部件和镀膜转台分别构造有若干相互适配的齿，各镀膜转台分别通过齿与齿的啮合与回转部件进行传动。3.根据权利要求2所述的行星镀膜系统，其特征在于，所述回转部件采用的是内齿轮或外齿轮，所述镀膜转台构造有适配回转部件的外齿轮；和/或，所述机架包括支撑筒和连接于支撑筒的法兰，所述法兰构造有若干安装孔。4.根据权利要求2所述的行星镀膜系统，其特征在于，还包括可转动安装的内轴及可转动安装于机架的外轴，所述外轴构造有贯穿两端的中心孔，外轴通过所述中心孔套设于内轴的外侧，且内轴的回转中心与外轴的回转中心重合；所述旋转支架连接于所述内轴，且内轴传动连接所述第一驱动模块，所述回转部件连接于所述外轴，且外轴传动连接所述第二驱动模块；或，所述旋转支架连接于所述外轴，且外轴传动连接所述第一驱动模块，所述回转部件连接于所述内轴，且内轴传动连接所述第二驱动模块。5.根据权利要求4所述的行星镀膜系统，其特征在于，所述内轴通过轴承组连接于所述外轴，所述外轴通过轴承组连接于所述机架，所述轴承组包括至少两...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟，刘沧浪，万敏，罗铫，李越，
申请(专利权)人：成都中科卓尔智能科技集团有限公司，
类型：新型
国别省市：