用于真空制造技术

本发明专利技术的目的在于揭示一种用于真空

【技术实现步骤摘要】
用于真空PVD镀膜设备的冷却辊及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及真空
PVD
镀膜
，尤其涉及一种用于真空
PVD
镀膜设备的冷却辊及其制备工艺
。

技术介绍

[0002]在真空
PVD
镀膜设备中，需要镀膜的薄膜被称为基片，镀的材料被称为靶材
。
基片与靶材同在真空腔中进行磁控溅射或蒸发镀等
。
无论是蒸发镀还是磁控溅射镀，靶材溅射室和蒸发槽的温度较高，基片在镀膜过程中或镀膜后需要立即进行冷却，冷却是通过基片接触冷却辊进行，镀膜质量
、
镀膜厚度及镀膜效率与冷却辊的冷却效率息息相关
。
冷却效率受到以下几个方面的影响，一是冷却辊的表面温度，二是冷却辊的表面粗糙度，三是冷却辊和基片之间的贴合程度
。
[0003]在冷却辊的表面温度及其表面粗糙度确定的情况下，由于冷却辊和基片之间不可避免地存在少量水蒸气分子
、
空气分子以及惰性气体分子等阻隔物，这些阻隔物影响了基材和冷却辊表面的贴合程度，是影响冷却效率的关键之一
。
目前，通过增加冷却辊表面的光洁度以及增加贴合压力的方式均无法显著提高基片的冷却效率
。
[0004]鉴于此，亟需开发一种用于真空
PVD
镀膜设备的冷却辊及其制备工艺，以克服上述缺陷
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于揭示一种用于真空
PVD
>镀膜设备的冷却辊及其制备工艺，通过在冷却辊表面设置高导电率层及绝缘层，在冷却辊和薄膜之间添加偏压后，使冷却辊和薄膜之间产生静电吸附力，增加冷却辊与薄膜之间的贴合力，从而增加冷却效率
。
[0006]本专利技术的第一个专利技术目的，是提供一种用于真空
PVD
镀膜设备的冷却辊
。
[0007]本专利技术的第二个专利技术目的，是提供一种用于真空
PVD
镀膜设备的冷却辊制备工艺
。
[0008]为实现上述第一个专利技术目的，本专利技术提供了一种用于真空
PVD
镀膜设备的冷却辊，包括冷却辊本体及设置于所述冷却辊本体表面的高导电率层及绝缘层
。
[0009]优选地，薄膜经
PVD
镀膜设备沉积舱后贴附所述绝缘层进行冷却；
[0010]所述冷却辊本体作为偏压正极，所述薄膜作为偏压负极
。
[0011]优选地，所述高导电率层包括第一导电层和第二导电层；
[0012]所述第一导电层材质为镍
、
镍铬合金
、
镍铜合金中的一种，所述第一导电层厚度为5μ
m
‑
20
μ
m
；
[0013]所述第二导电层材质为铜
、
钼或钨中的一种，所述第二导电层厚度为
20
μ
m
‑
50
μ
m。
[0014]优选地，所述高导电率层材质为铜
、
钼或钨中的一种，所述高导电率层厚度为
20
μ
m
‑
50
μ
m。
[0015]优选地，所述绝缘层材质为绝缘陶瓷，所述绝缘层的厚度为
200
μ
m
‑
300
μ
m。
[0016]优选地，所述绝缘层表面粗糙度小于
0.1
μ
m。
及设置于所述冷却辊本体1表面的高导电率层2及绝缘层
3。
[0039]具体地，参见图1，图1是现有用于真空
PVD
镀膜设备的冷却辊的截面示意图，其包括冷却辊本体1及设置于所述冷却辊本体1表面的光滑层4，光滑层4为高抛光层，如镀铬并抛光，光滑层4的目的是增加冷却辊与薄膜之间的接触，但光滑层4和薄膜之间仍然具有少量的水蒸气分子
、
空气分子以及惰性气体分子等阻隔物7，这些阻隔物7影响了基材和冷却辊表面的贴合程度，是影响冷却效率的关键之一
。
为克服上述缺陷，本实施例在冷却辊本体1表面的高导电率层2及绝缘层3，高导电率层2材质为铜
、
钼或钨中的一种，所述高导电率层2厚度为
20
μ
m
‑
50
μ
m
；高导电率层2材质优选铜或铜合金，高导电率层2厚度优选
30
μ
m
‑
40
μ
m
，冷却辊本体1的材质为不锈钢，其导电率不足，采用高导电率层2有助于使约翰逊
‑
拉别克效应最大化，即在绝缘层3和薄膜5之间产生更大的静电吸附力；绝缘层3材质为绝缘陶瓷，如氧化铝
、
氧化锆或氧化镁等其中一种或混合的陶瓷材料，所述绝缘3层的厚度为
200
μ
m
‑
300
μ
m
，绝缘层3的厚度优选
220
‑
260
μ
m
，为进一步保障绝缘层3和薄膜之间的贴合力度，所述绝缘层表面粗糙度小于
0.1
μ
m。
[0040]本实施例的冷却辊能够实现增大绝缘层3和薄膜之间的贴合力的工作原理如下：参见图4，薄膜5经
PVD
镀膜设备沉积舱6后贴附所述绝缘层3进行冷却，薄膜5是需要进行真空
PVD
镀的基片；所述冷却辊本体1作为偏压正极，所述薄膜5作为偏压负极
。
根据约翰逊
‑
拉别克效应，冷却辊本体1作为偏压正极，所述薄膜5作为偏压负极，将使薄膜5和绝缘层3之间产生静电吸附，薄膜5在静电吸附作用下紧密地被吸附在绝缘层3表面，在冷却辊的表面温度及其表面粗糙度确定的情况下，静电吸附作用将会驱使绝缘层3和薄膜5之间大多数的水蒸气分子
、
空气分子以及惰性气体分子等阻隔物7离开，从而使绝缘层3和薄膜5之间的贴合力大幅增加，从而大幅提高冷却辊的冷却效率
。
在镀膜过程中，薄膜5表面收到的来自蒸发舟的辐射热量和被沉积材料自身携带热量被迅速地置换到冷却辊，从而控制薄膜5的温升，起到了防止薄膜5被击穿等缺陷；薄膜5得到良好的冷却，薄膜5在低温升的镀膜过程中薄膜平展地通过蒸镀室，薄膜5表面因温度低而释放的气体减少，真空度稳定，使蒸发镀真空度保持在在8×
10
ˉ1pa
～5×
10
ˉ3pa
，能够使薄膜5与被镀材料的结合力提高，提高镀膜的质量和良率；薄膜5与冷却辊保持相同的线速度，能够使蒸发镀过程中薄膜5的平整度达到最佳，提高镀膜的质量和良率；鉴于现有的冷却辊冷却效率不足，现有冷却辊的卷绕速率需要不低于
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
用于真空
PVD
镀膜设备的冷却辊，其特征在于，包括冷却辊本体及设置于所述冷却辊本体表面的高导电率层及绝缘层
。2.
如权利要求1所述的用于真空
PVD
镀膜设备的冷却辊，其特征在于，薄膜经
PVD
镀膜设备沉积舱后贴附所述绝缘层进行冷却；所述冷却辊本体作为偏压正极，所述薄膜作为偏压负极
。3.
如权利要求1所述的用于真空
PVD
镀膜设备的冷却辊，其特征在于，所述高导电率层包括第一导电层和第二导电层；所述第一导电层材质为镍
、
镍铬合金
、
镍铜合金中的一种，所述第一导电层厚度为5μ
m
‑
20
μ
m
；所述第二导电层材质为铜
、
钼或钨中的一种，所述第二导电层厚度为
20
μ
m
‑
50
μ
m。4.
如权利要求1所述的用于真空
PVD
镀膜设备的冷却辊，其特征在于，所述高导电率层材质为铜
、
钼或钨中的一种，所述高导电率层厚度为
20
μ
m
‑
50
μ
m。5.
如权利要求1‑4任一所述的用于真空
PVD
镀膜设备的冷却辊，其特征在于，所述绝缘层材质为绝缘陶瓷，所述绝缘层的厚度为
200
μ
m
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：李华清，冯岩，张峰，
申请(专利权)人：江苏瀚叶铜铝箔新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：