純離子真空鍍膜設備中用于延長絕緣材料維護周期的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及納米薄膜生產領域，具體涉及一種純離子真空鍍膜設備中用于延長絕緣材料維護周期的裝置。
【背景技術】
[0002]在純離子納米薄膜過程中，為了更好地控制離子束流的運行方向，以提高沉積速率，需要對磁場過濾器施加合適的偏壓(通常+15V左右)，因為陽極接地，所以必須設計絕緣結構使得磁場過濾器與陽極之間絕緣。目前采用的絕緣方式如圖1、2所示，在接地陽極30和磁場過濾器20之間設置環形絕緣墊板10a，環形絕緣墊板上下板面分別開設用于連接和固定陽極以及磁場過濾器的小孔，環形絕緣墊板厚度為十幾厘米，環形絕緣墊板的內徑和與陽極的內徑相一致。該種環形絕緣墊板在使用時，環形絕緣墊板的內環壁面是完全裸露在等離子體的移動通道內，因此，當等離子體在陰極靶材上被激發后，部分等離子無法避免的會沉積黏附在環形絕緣墊板的內環壁面上，如圖2、3所示，當沉積黏附在環形絕緣墊板內環壁面上的等離子體逐漸增多，會形成一層導電薄膜，從而使環形絕緣墊板電阻逐漸變小，絕緣性能下降，甚至從絕緣體變為導體，無法起到絕緣的作用。
[0003]根據現有的陰極弧結構，當電弧電流維持在100A以上時，電阻/時間曲線如圖4所示，電阻和時間的擬合關系為:
[0004]電阻=θ5.4746865—5680135時間(小時)
[0005]磁場過濾器施加的+15V電壓作用在絕緣板內表面上的功率為:P = U2/R，偏壓U固定，隨著電阻R逐漸減小，作用在絕緣板上的功率將越來越大。陰極弧離子源每工作3個小時，環形絕緣墊板電阻就降低至50 Ω左右，作用在環形絕緣墊板內環壁面上的功率將越來越大，加上持續的高能離子轟擊，長時間運行將使環形絕緣墊板內環壁面持續升溫，環形絕緣墊板易被熔融燒壞，影響納米薄膜的純度。另外需要頻繁停止設備，清洗環形絕緣墊板的內環壁面，去除黏附在內環壁面上的導電薄膜，使得納米薄膜的生產效率低和不能沉積較厚的納米薄膜。
【發明內容】
[0006]本發明的目的就是提供一種純離子真空鍍膜設備中用于延長絕緣材料維護周期的裝置，其可有效解決上述問題，避免或者減少等離子體沉積在環形絕緣墊板的內環壁面上。
[0007]為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案:
[0008]一種純離子真空鍍膜設備中用于延長絕緣材料維護周期的裝置，其特征在于:包括偏壓磁過濾器和接地陽極之間設置的環形絕緣墊板，環形絕緣墊板內設置有環形的絕緣擋環；絕緣擋環的截面為L形，絕緣擋環包括環管和環管下端外圍設置的環板，環板固定在環形絕緣墊板的下板面與接地陽極的上表面之間，環管的高度與環形絕緣墊板的厚度相吻入口 ο
[0009]上述技術方案中，通過設置絕緣擋環，使得等離子體在激發后無法直接沉積在環形絕緣墊板的內環壁面上，同時在環形絕緣墊板的內環壁面上開設有環形槽，更好地避免環形絕緣墊板被熔融燒壞和延長環形絕緣墊板的維護周期，提高生產效率和沉積較厚及質量較純的納米薄膜。
【附圖說明】
[0010]圖1為傳統絕緣方式的結構示意圖；
[0011]圖2為傳統絕緣方式中等離子體在激發后的運行示意圖；
[0012]圖3為圖2的A處放大示意圖；
[0013]圖4為傳統絕緣方式中環形絕緣墊板的電阻/時間曲線圖；
[0014]圖5為本發明的結構示意圖；
[0015]圖6為圖5的B處放大示意圖；
[0016]圖7為環形絕緣墊板和環形擋板的裝配示意圖；
[0017]圖8為本發明采用的環形絕緣墊板的結構示意圖；
[0018]圖9為本發明采用的環形擋板的結構示意圖；
[0019]圖10為本發明和傳統絕緣方式中環形絕緣墊板的電阻/時間曲線比較圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本發明的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行具體說明。應當理解，以下文字僅僅用以描述本發明的一種或幾種具體的實施方式，并不對本發明具體請求的保護范圍進行嚴格限定。
[0021]傳統絕緣方式中，等離子體在陰極靶材40上被激發后有四種移動可能，如圖2所示:a、沉積在陽極內壁上；b、沉積在絕緣板內表面；c、沉積在過濾器內壁上；d、在磁場作用下，穿過過濾器到達基片/樣品表面。上述4種移動，只有d種是有用的，但是前3種移動是無法排除的。對于b種移動，當沉積并黏附在絕緣板內表面的等離子體逐漸增多增厚，會形成一層導電薄膜，從而使絕緣板電阻逐漸變小，絕緣性能下降，甚至從絕緣體變為導體。
[0022]因此，本發明采用如圖5、6、7、8、9所示的技術方案進行實施，一種純離子真空鍍膜設備中用于延長絕緣材料維護周期的裝置，包括偏壓磁過濾器20和接地陽極30之間設置的環形絕緣墊板11，環形絕緣墊板11內設置有環形的絕緣擋環12 ;絕緣擋環12的截面為L形，絕緣擋環12包括環管121和環管121下端外圍設置的環板122，環板122固定在環形絕緣墊板11的下板面與接地陽極30的上表面之間，環管121的高度與環形絕緣墊板11的厚度相吻合。通過設置絕緣擋環12，使得等離子體在激發后無法直接沉積在環形絕緣墊板11的內環壁面上。
[0023]進一步的方案為:環形絕緣墊板11的內環壁面上開設有環形槽111，環形槽111沿環形絕緣墊板11的厚度方向間隔設置。環形絕緣墊板11被絕緣擋環12和環形槽111雙層保護:電弧等離子體被激發后，如圖6、7所示，飛向環形絕緣墊板11方向的等離子體先被絕緣擋環12有效遮擋，剩余的少部分也只能沉積在環形絕緣墊板11的內環壁面的淺槽區域(圖7中區域I );由于深槽區域(圖7中區域II )得到了很好的保護，采用本發明保護結構后，電阻和時間的擬合關系為:
[0024]電阻=e6.3184195—0.2811422時間(小時)
[0025]所以環形絕緣墊板11的絕緣性能得以維持較長時間。采用上述方式和傳統絕緣方式分別進行實施，環形絕緣墊板11的電阻/時間曲線比較如圖10所示，由圖10可知，本發明可有效延長環形絕緣墊板11的維護周期，避免環形絕緣墊板11被熔融燒壞，提高生產效率和沉積較厚及質量較純的納米薄膜。
[0026]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在獲知本發明中記載內容后，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對其作出若干同等變換和替代，這些同等變換和替代也應視為屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種純離子真空鍍膜設備中用于延長絕緣材料維護周期的裝置，其特征在于:包括偏壓磁過濾器和接地陽極之間設置的環形絕緣墊板，環形絕緣墊板內設置有環形的絕緣擋環；絕緣擋環的截面為L形，絕緣擋環包括環管和環管下端外圍設置的環板，環板固定在環形絕緣墊板的下板面與接地陽極的上表面之間，環管的高度與環形絕緣墊板的厚度相吻入口 ο
2.根據權利要求1所述的純離子真空鍍膜設備中用于延長絕緣材料維護周期的裝置，其特征在于:環形絕緣墊板的內環壁面上開設有環形槽。
3.根據權利要求2所述的純離子真空鍍膜設備中用于延長絕緣材料維護周期的裝置，其特征在于:環形槽沿環形絕緣墊板的厚度方向間隔設置。
【專利摘要】本發明涉及一種純離子真空鍍膜設備中用于延長絕緣材料維護周期的裝置，包括偏壓磁過濾器和接地陽極之間設置的環形絕緣墊板，環形絕緣墊板內設置有環形的絕緣擋環；絕緣擋環的截面為L形，絕緣擋環包括環管和環管下端外圍設置的環板，環板固定在環形絕緣墊板的下板面與接地陽極的上表面之間，環管的高度與環形絕緣墊板的厚度相吻合，環形絕緣墊板的內環壁面上開設有環形槽。上述技術方案中，通過設置絕緣擋環，使得等離子體無法在激發后直接沉積在環形絕緣墊板的內環壁面上，同時在環形絕緣墊板的內環壁面上開設有環形槽，更好地避免環形絕緣墊板被熔融燒壞和延長環形絕緣墊板的維護周期，提高生產效率和沉積較厚及質量較純的納米薄膜。
【IPC分類】C23C14-28
【公開號】CN104775096
【申請號】CN201510179790
【發明人】張心鳳, 鄭杰, 尹輝
【申請人】安徽純源鍍膜科技有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月16日