【技术实现步骤摘要】
本申请涉及镀膜，特别是一种真空镀膜设备及其镀膜控制方法。
技术介绍
1、在真空镀膜技术行业中，往往需要对产品镀上多层膜以达到所需使用功能，以制备光学器件为例，光学薄膜由多层高精度的膜层构成，膜层的实际厚度与理论厚度出现偏差时，会明显影响光学器件的实际光谱指标，因此在镀膜时，真空镀膜设备必须准确地控制各层膜层厚度，否则会严重影响镀膜产品质量。
2、现有的真空镀膜设备，以离子束溅射镀膜设备为例，在对光学器件进行镀膜时，通常是采用宽光谱扫描法进行膜厚监控，以评价函数方法进行透射率监控，由于评价函数在得到透射率误差极小值之后才会延迟发出判停指令，因此在作出换层判停时必然会产生延迟，而且光谱仪探测器各像元随机噪声也会带来误差，对于层数较多的光学薄膜时，这种误差会累积越来越大，使得镀膜的产品的实际光谱特性与目标光谱特性相差更大，严重时导致产品完全无法使用，因此，有必要对真空镀膜设备进行改进，以确保镀膜产品的膜层质量。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述之一的技术缺陷，提供一种真空镀膜设备及其镀膜控制方法，提升镀膜质量。
2、一种真空镀膜设备，包括：
3、真空腔室，内置有连接控制系统的产品转盘、溅射系统以及离子源，其中，所述产品转盘用于安装镀膜产品，所述溅射系统安装靶材并溅射镀膜材料，所述离子源用于辅助薄膜沉积；
4、光谱检测装置，连接至控制系统，用于在镀膜过程中检测所述镀膜产品的光谱能量数据并上报至控制系统；
5、控制系统，用于
6、在一个实施例中，所述光谱检测装置包括设于产品转盘两侧的光源和光谱仪；其中，所述光源输出不同波长的测试光，所述光谱仪用于检测光谱能量数据并上报至控制系统；
7、所述控制系统包括：上位机、运动控制板以及光学控制板；其中，所述产品转盘通过驱动电机进行驱动，所述运动控制板分别连接上位机和光谱仪，所述光谱仪通过光学控制板连接至上位机；
8、所述上位机分别与所述运动控制板和光学控制板进行通信交互；
9、所述光学控制板与光谱仪进行通信交互；
10、所述运动控制板通过所述驱动电机控制所述产品转盘旋转，以及触发光谱仪检测光谱能量数据。
11、在一个实施例中，所述光学控制板，用于从光谱仪采集所述光谱检测装置检测的光谱能量数据并上传上位机，在膜层厚度接近目标厚度时从上位机获取透射率曲线并实时预测出已镀膜的实际厚度，以及依据所述实际厚度计算换层判停时间并上传至上位机；
12、所述运动控制板，用于接收上位机下发的控制指令控制驱动电机使得产品转盘旋转或停止，实时监测产品转盘的角度位置并在指定角度触发光谱仪检测光谱能量数据；
13、所述上位机，用于控制产品转盘、溅射系统以及离子源的运行，接收光学控制板上报的光谱能量数据并拟合出镀膜产品的透射率曲线，接收光学控制板上报的换层判停时间并根据换层判停时间输出换层判停指令进行换层操作。
14、在一个实施例中，所述产品转盘包括公转盘和均匀分布于公转盘上的多个工件盘；其中，
15、所述工件盘用于安装镀膜产品；
16、所述工件盘旋转轴上设有通孔，所述光源输出的测试光穿过所述通孔被光谱仪接收，至少一个所述通孔位置处设置监控片，至少一个所述通孔位置设置处于通透状态。
17、一种真空镀膜设备的镀膜控制方法，应用于上述的真空镀膜设备，其特征在于，包括：
18、控制真空镀膜设备进行初始化；
19、控制产品转盘定速旋转并启动离子源和溅射系统进入镀膜程序；
20、对当前膜层进行镀膜，实时预测出已镀膜的实际厚度，计算换层判停时间并输出换层判停指令；
21、控制所述真空镀膜设备进行换层操作，对下一层膜层进行镀膜；
22、完成镀膜工艺中的所有膜层。
23、在一个实施例中，所述控制真空镀膜设备进行初始化，包括：
24、上位机发送初始化指令至运动控制板，驱动电机运转将产品转盘转回原点并静止；
25、上位机向光学控制板发送镀膜工艺文件加载指令，加载镀膜工艺文件并保存；
26、所述控制产品转盘定速旋转并启动离子源和溅射系统进入镀膜程序，包括：
27、上位机通知运动控制板驱动产品转盘以设定角速度旋转；
28、在产品转盘旋转角速度稳定后，上位机通知离子源和溅射系统启动，并且在离子源进入正常工作态后，通知光学控制板进入离子束镀膜程序，选择当前镀膜层数和初始化定时器。
29、在一个实施例中，所述控制产品转盘定速旋转并启动离子源和溅射系统进入镀膜程序之前，还包括：
30、上位机向光学控制板发送圆周光谱曲线上报请求并通知运动控制板控制产品转盘定速旋转；
31、运动控制板以设定的周期触发光谱仪测量不同波长对应的光谱能量数据并上报至上位机；
32、上位机根据不同波长对应的光谱能量数据绘制圆周光谱曲线，计算所述指定角度位置发送至运动控制板；其中，所述指定角度位置为圆周光谱曲线上光谱能量最低值、光谱能量最高值以及实时光谱能量值所对应的角度位置。
33、在一个实施例中，所述实时预测出已镀膜的实际厚度，计算换层判停时间并输出换层判停指令，包括：
34、在镀膜过程中，运动控制板控制产品转盘以定速旋转，当旋转到指定角度位置时触发光谱仪检测光谱能量数据；
35、光学控制板实时采集产品转盘每旋转一圈光谱仪测量的光谱能量数据，根据所述光谱能量数据实时计算各个波长点的透射率数组并上传至上位机；
36、上位机根据透射率数组拟合出透射率曲线；
37、光学控制板实时计算当前时刻已镀膜的估计厚度，当所述估计厚度达到目标厚度的设定比例时，采用随机搜索方法对所述估计厚度进行修正得到实际厚度并计算换层判停时间，将所述换层判停时间上报至上位机；
38、上位机在换层判停时间到达时输出换层判停指令。
39、在一个实施例中，所述采用随机搜索方法对所述估计厚度进行修正得到实际厚度并计算换层判停时间，包括：
40、从镀膜工艺文件中获取目标厚度，根据离子束溅射镀膜的沉积速率计算当前已镀膜的估计厚度；
41、从上位机读取透射率曲线并计算当前的实际透射率，计算估计厚度对应的透射率及其与实际透射率之间的透射率差值；
42、随机生成厚度更新值，并利用厚度更新值对所述估计厚度进行迭代搜索得到实际厚度；
43、根据所述实际厚度计算当前时刻距离换层处的换层判停时间，若所述换层判停时间大于光谱仪检测的采样周期，则在下一个采样周本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种真空镀膜设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的真空镀膜设备，其特征在于，所述光谱检测装置包括设于产品转盘两侧的光源和光谱仪；其中，所述光源输出不同波长的测试光，所述光谱仪用于检测光谱能量数据并上报至控制系统；
3.根据权利要求2所述的真空镀膜设备，其特征在于，所述光学控制板，用于从光谱仪采集所述光谱检测装置检测的光谱能量数据并上传上位机，在膜层厚度接近目标厚度时从上位机获取透射率曲线并实时预测出已镀膜的实际厚度，以及依据所述实际厚度计算换层判停时间并上传至上位机；
4.根据权利要求3所述的真空镀膜设备，其特征在于，所述产品转盘包括公转盘和均匀分布于公转盘上的多个工件盘；其中，
5.一种真空镀膜设备的镀膜控制方法，应用于权利要求1-4任一项所述的真空镀膜设备，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的真空镀膜设备的镀膜控制方法，其特征在于，所述控制真空镀膜设备进行初始化，包括：
7.根据权利要求6所述的真空镀膜设备的镀膜控制方法，其特征在于，所述控制产品转盘定速旋转并启动离子源和溅射系统进
8.根据权利要求6所述的真空镀膜设备的镀膜控制方法，其特征在于，所述实时预测出已镀膜的实际厚度，计算换层判停时间并输出换层判停指令，包括：
9.根据权利要求8所述的真空镀膜设备的镀膜控制方法，其特征在于，所述采用随机搜索方法对所述估计厚度进行修正得到实际厚度并计算换层判停时间，包括：
10.根据权利要求9所述的真空镀膜设备的镀膜控制方法，其特征在于，所述控制所述真空镀膜设备进行换层操作，对下一层膜层进行镀膜，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种真空镀膜设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的真空镀膜设备，其特征在于，所述光谱检测装置包括设于产品转盘两侧的光源和光谱仪；其中，所述光源输出不同波长的测试光，所述光谱仪用于检测光谱能量数据并上报至控制系统；
3.根据权利要求2所述的真空镀膜设备，其特征在于，所述光学控制板，用于从光谱仪采集所述光谱检测装置检测的光谱能量数据并上传上位机，在膜层厚度接近目标厚度时从上位机获取透射率曲线并实时预测出已镀膜的实际厚度，以及依据所述实际厚度计算换层判停时间并上传至上位机；
4.根据权利要求3所述的真空镀膜设备，其特征在于，所述产品转盘包括公转盘和均匀分布于公转盘上的多个工件盘；其中，
5.一种真空镀膜设备的镀膜控制方法，应用于权利要求1-4任一项所述的真空镀膜设备，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：裴宇辉，刘伟基，冀鸣，郭一鸣，秦振江，易洪波，赵刚，
申请(专利权)人：佛山市博顿光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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