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一种点源蒸发镀制宽幅基材的装置制造方法及图纸

技术编号:34704515 阅读:7 留言:0更新日期:2022-08-27 16:44
本实用新型专利技术涉及一种点源蒸发镀制宽幅基材的装置包括扩散体、坩埚和补料机构;扩散体内部为矩形的蒸汽扩散腔且位于基材下方;坩埚开口端穿过扩散体底面并与蒸汽扩散腔连通;补料机构出口端向下倾斜并穿过扩散体的侧面延伸到蒸汽扩散腔内;扩散体内侧壁沿水平方向连接有蒸汽分配器,蒸汽分配器将蒸汽扩散腔分隔且其上开设有沿基材宽度方向布置的蒸汽分配孔;扩散体内壁面由内向外依次布置有防凝套和加热器;扩散体顶面开设有沿基材宽度方向延伸的狭缝喷口。本实用新型专利技术的点源蒸发镀制宽幅基材的装置能够提高镀膜材料利用率,避免高温颗粒对基材的损伤,且具有镀膜均匀、基材热变形小的有益效果。小的有益效果。小的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种点源蒸发镀制宽幅基材的装置


[0001]本技术涉及真空镀膜装置
,特别是涉及一种点源蒸发镀制宽幅基材的装置。

技术介绍

[0002]真空镀膜是指在高真空的条件下加热金属或非金属材料,使其蒸发并凝结于镀件(金属、半导体或绝缘体等基材)表面而形成薄膜的一种方法。固态蒸发材料受热由固态变成气态,且镀膜真空室体内压力在0.1Pa以下,原固态材料的体积会以亿倍级膨胀,比如金属铝,在正常状况下密度为2.7
×ꢀ
103Kg/m3,在0.1Pa真空压力条件下的铝蒸汽密度在1
×
10
‑5Kg/m3量级,蒸镀材料的蒸汽密度与固态密度相差108倍数以上。
[0003]传统真空镀膜装置在镀制宽幅基材时布置了密集型多点蒸发源,例如传统镀膜方式在幅宽2000mm宽度的塑料膜基材上镀膜采用电阻式氮化硼坩埚或感应式石墨坩埚作为蒸发源,需要布置约20组氮化硼点蒸发源坩埚或约 10组感应式石墨坩埚作为蒸发源,每个氮化硼坩埚对应的蒸发宽度在100mm 左右或感应式石墨坩埚对应的蒸发宽度在200mm左右,存在以下技术问题:
[0004](1)蒸发源数量多致所有蒸发源的蒸发量一致性难以保证而导致镀膜均匀性差,且对操作人员要求高,虽然镀膜材料蒸发后具有张角扩散效果,但是点蒸发源的疏散分布仍存在正对蒸发源上方的膜层厚度厚于两侧的膜厚不均匀现象;
[0005](2)为提高沉积率,基材暴露在蒸发源上方的受高温烘烤面积大,受热宽度即基材暴露宽度一般超过了200mm,使基材通过蒸发沉积区域时受热时间长而导致基材热变形严重,直接影响到产品质量;
[0006](3)蒸发距大,蒸汽材料飘逸损失大、有效沉积效率低,通常蒸发距在150

250mm范围,在大的蒸发距条件下,镀膜均匀性才能得到较好保证,但蒸发距大又导致了镀膜材料的蒸汽在基材表面的沉积效率低、镀膜材料蒸汽在非基材方向的飘逸损失大,造成材料浪费大;
[0007](4)针孔缺陷多,材料在加热蒸发源中出现沸腾汽化,镀膜材料蒸汽易出现高温大颗粒,易直接飞溅到基材表面烫伤和击穿基材而导致产品出现针孔等缺陷,特别是电容器膜对基材上的针孔要求严格,不允许有针孔存在。

技术实现思路

[0008]本技术所要解决的技术问题是提供一种点源蒸发镀制宽幅基材的装置,能够提高镀膜材料利用率,避免高温颗粒对基材的损伤,且具有镀膜均匀、基材热变形小的有益效果。
[0009]本技术解决上述技术问题的技术方案如下:
[0010]一种点源蒸发镀制宽幅基材的装置,包括扩散体、坩埚和补料机构;
[0011]所述扩散体内部为矩形的蒸汽扩散腔且位于基材下方;所述坩埚开口端穿过所述
扩散体底面并与所述蒸汽扩散腔连通;
[0012]所述补料机构一端为出口并向下倾斜穿过所述扩散体的侧面延伸到所述蒸汽扩散腔内,所述补料机构出口端位于所述坩埚开口端上方;所述扩散体内侧壁沿水平方向连接有蒸汽分配器,所述蒸汽分配器将所述蒸汽扩散腔分隔且其上开设有沿所述基材宽度方向布置的蒸汽分配孔;所述扩散体内壁面由内向外依次布置有防凝套和加热器;所述扩散体顶面开设有沿所述基材宽度方向延伸的狭缝喷口。
[0013]本技术的有益效果是:位于坩埚内的镀膜材料受热汽化并在真空环境下以蒸汽扩散进入蒸汽扩散腔,蒸汽材料通过蒸汽分配器的蒸汽分配孔后向上流动扩散,蒸汽分配孔沿所述基材宽度方向布置,从而通过蒸汽分配器的蒸汽分配孔对蒸汽材料起到均匀分配的作用,使蒸汽材料在蒸汽扩散腔内扩散均匀,并且能够阻止蒸汽材料的高温颗粒向上飞溅;蒸汽材料扩散均匀并以高浓度向上经过狭缝喷口喷出,狭缝喷口的设置使得蒸汽材料的喷射方向角小,方向性好,因此降低了蒸发距,提高了蒸汽材料的沉积率和利用率;进而基材接受蒸汽材料沉积的基材暴露宽度变小,在同样的基材行走速度条件下,基材通过下方高温热源的时间缩小了,基材温升减小,即减小了基材升温梯度,减小了基材热变形;通过设置防凝套和加热器,防止蒸汽材料在蒸汽扩散腔内凝结;补料机构位于坩埚上方且其开口端向下方倾斜,进而能够向坩埚内持续补料并向蒸汽扩散腔内充惰性气体或其它不参与反应的气体,在不破坏真空压力条件下,提高蒸汽材料冲出狭缝喷口的动能,有利于增强膜层附着力。
[0014]在上述技术方案的基础上,本技术还可以做如下改进。
[0015]进一步,所述扩散体还包括由内向外依次布置的耐热骨架、隔热层、腔体壳和冷却围板,所述腔体壳和所述隔热层依次固定在所述冷却围板内壁面;所述耐热骨架固定在所述腔体壳内壁面;所述加热器安装在所述耐热骨架上;所述防凝套套在所述加热器内侧,且在对应所述狭缝喷口位置向上延伸至所述狭缝喷口出口端。
[0016]采用上述进一步方案的有益效果是:冷却围板为固定支撑壳且其内侧依次固定连接隔热层、腔体壳和耐热骨架;通过设置隔热层能够减小热能损失,在保证蒸汽扩散腔内温度的条件下,降低热损耗;通过设置冷却围板进一步吸收隔热层向外传递的热量,减小对外部环境中的热辐射并降低环境升温,有利于真空室内保持低温状态。
[0017]进一步,所述蒸汽分配器包括相互平行且设置有间距的第一分配器和第二分配器,所述第一分配器位于所述第二分配器上方;所述蒸汽分配孔包括第一蒸汽分配孔和第二蒸汽分配孔,所述第一蒸汽分配孔开设在所述第一分配器中心;所述第二蒸汽分配孔为两条且对称开设在所述第二分配器上相对所述第一蒸汽分配孔两侧的位置。
[0018]采用上述进一步方案的有益效果是:蒸汽材料经过蒸汽分配器受到阻力作用,使得蒸汽材料在通过蒸汽分配器时以相等的流量通过蒸汽分配孔,蒸汽材料经过第二分配器进行初步均匀扩散,再经过第一分配器进一步扩散,达到更加均匀的效果。
[0019]进一步,所述补料机构出口端位于所述第二分配器下方,所述补料机构出口端中心沿其轴向开设有补气通道,所述补气通道与所述蒸汽扩散腔连通。
[0020]采用上述进一步方案的有益效果是:通过补气通道在坩埚内持续补料;且通过补气通道向蒸汽扩散腔充入惰性气体或其它不参与反应的气体,提高蒸汽材料冲出狭缝喷口的动能,有利于增强膜层附着力,同时对补气通道起到吸热降温的作用。
[0021]进一步,所述扩散体内侧壁在垂直于所述基材宽度的方向上与所述坩埚外壁面贴合,所述坩埚在沿所述基材宽度方向的中间位置穿过所述扩散体底面并与所述蒸汽扩散腔连通。
[0022]采用上述进一步方案的有益效果是:扩散体与坩埚之间密封连接以保证蒸汽材料只能通过上部狭缝喷口喷出;设置坩埚位于扩散体沿基材宽度方向的中间位置,进而经过蒸汽分配器将蒸汽材料从中间位置向两端位置扩散,通过设置坩埚这一个点蒸发源经过均匀扩散后镀制基材。
[0023]进一步,长条形的所述蒸汽分配孔呈中间窄两端宽的楔形。
[0024]采用上述进一步方案的有益效果是:坩埚位于扩散体沿基材宽度方向的中间位置,在蒸汽材料扩散时中间浓度大两端浓度小,通过将蒸汽分配孔设置成中间窄两端宽的楔形使蒸本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种点源蒸发镀制宽幅基材的装置,其特征在于,包括扩散体(3)、坩埚(1)和补料机构(4);所述扩散体(3)内部为矩形的蒸汽扩散腔(2)且位于基材(8)下方;所述坩埚(1)开口端穿过所述扩散体(3)底面并与所述蒸汽扩散腔(2)连通;所述补料机构(4)一端为出口并向下倾斜穿过所述扩散体(3)的侧面延伸到所述蒸汽扩散腔(2)内,所述补料机构(4)出口端位于所述坩埚(1)开口端上方;所述扩散体(3)内侧壁沿水平方向连接有蒸汽分配器(5),所述蒸汽分配器(5)将所述蒸汽扩散腔(2)分隔且其上开设有沿所述基材(8)宽度方向布置的蒸汽分配孔(51);所述扩散体(3)内壁面由内向外依次布置有防凝套(31)和加热器(32);所述扩散体(3)顶面开设有沿所述基材(8)宽度方向延伸的狭缝喷口(6)。2.根据权利要求1所述一种点源蒸发镀制宽幅基材的装置,其特征在于,所述扩散体还包括由内向外依次布置的耐热骨架(33)、腔体壳(34)、隔热层(35)和冷却围板(36),所述腔体壳(34)和所述隔热层(35)依次固定在所述冷却围板(36)内壁面;所述耐热骨架(33)固定在所述腔体壳(34)内壁面;所述加热器(32)安装在所述耐热骨架(33)上;所述防凝套(31)套在所述加热器(32)内侧,且在对应所述狭缝喷口(6)位置向上延伸至所述狭缝喷口(6)出口端。3.根据权利要求1所述一种点源蒸发镀制宽幅基材的装置,其特征在于,所述蒸汽分配器(5)包括相互平行且设置有间距的第一分配器和第二分配器,所述第一分配器位于所述第二分配器上方;所述蒸汽分配孔(51)包括第一蒸汽分配孔和第二蒸汽分配孔,所述第一蒸汽分配孔开设在所述第一分配器中心;所述第二蒸汽分配孔为两条且对称开设在所述第二分配器上相对所述第一蒸汽...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨树本
申请(专利权)人:杨树本
类型:新型
国别省市:

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