[实用新型]柔性化多功能真空镀膜设备及其智能控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种真空镀膜设备，特别是涉及一种柔性化多功能真空镀膜设备及其智能控制系统，属于真空等离子体镀膜技术及其设备领域。

技术背景

电弧离子镀和磁控溅射镀是真空等离子体镀膜技术中常见的两种，两者具有一定的互补性，如电弧离子镀具有较快的沉积速率和良好的结合力，而磁控溅射镀则具有很高的表面光洁度。正因为如此，以前两者应用的领域有所不同。近年来，随着产品要求的提高，磁控溅射镀与电弧离子镀两种技术同时在一个产品上的应用逐渐增多。另一方面，为了改善涂镀性能，有的产品在镀膜过程中，还需要引入一些等离子热处理的相关技术，如离子渗氮或多元共渗等离子化学热处理技术，对产品进行必要的中间处理和增强。传统的镀膜设备往往很难融汇入新的工序以对工艺过程进行革新或改进。另外，一般的真空等离子体镀膜设备，通常是针对某种镀膜技术而开发，只能采用一种镀膜技术进行处理，要么是电弧离子镀，要么是磁控溅射镀等，或者只有两者的简单组合，结构和功能比较单一，不利于用户进行工艺的进一步开发和多品种、中小批量生产。

实用新型内容

本实用新型目的之一，是为了解决现有技术的真空等离子体镀膜设备存在结构功能单一的缺陷，引入柔性化机制，提高系统适应内、外部环境变化的能力，提供一种柔性化多功能真空镀膜设备。

本实用新型的目的之二，是为了提供一种柔性化多功能真空镀膜设备的智能控制系统。

本实用新型的目的之一可以通过采取以下技术方案达到：

柔性化多功能真空镀膜设备，包括真空室，其特征在于：

1）真空室由真空室腔体及真空室门构成，真空室为呈多边棱柱状或圆柱状的密封结构；在真空室设有一个或多个连接口，通过连接口与真空获得设备连接，在真空室侧立面设有一个或多个矩形法兰孔；在矩形法兰孔处设有易装拆式矩形法兰板，矩形法兰板中设有一个或多个靶座连接孔，构成柔性化的连接机构；

2）在第1）点所述的部分或全部靶座连接孔处设有挡板装置，通过靶座连接孔装配不同形式靶座，在矩形法兰板上形成具有多种不同形式易装拆式靶座的连接机构，形成具有不同功能的模块装置；或者通过更换不同结构的矩形法兰板及挡板装置，进行不同形式靶座的更换，形成具有不同功能的模块装置；由若干个模块化装置，构成模块化多功能镀膜设备，实现设备柔性化的配置。

本实用新型的目的之一还可以通过采取以下技术方案达到：

进一步地，上述第2）点所述的模块化装置，通过控制挡板装置的不同状态，并且对靶及相关电源系统极性的转换或切换，形成在单一靶位上同时具备阴极靶与阳极靶或磁控靶与阳极靶的结构。

由阴极靶、阳极靶与弧电流源等相关电源系统的连接，加上挡板装置可以形成离子源装置。由于离子源装置是由阴极靶阳极靶配对实现，阴极靶阳极靶可以对称布置于真空腔的立面上，其对称性对于真空室而言，可以是平行、垂直或斜对角等形式，进一步地，在真空室同时装有阴极电弧靶、阳极靶和挡板装置，通过相关电源连接，构成离子源装置，具有离子与电子刻蚀、离子与电子轰击加热、多元共渗等离子体化学热处理、离子渗氮和等离子体增强沉积等功能，同时也可以作为磁控溅射镀膜的离子源使用。通过挡板装置的切换，所述的离子源装置可以快速转换为沉积源。在单一真空室内，充分利用有效空间的前提下，可实现镀膜设备柔性化多功能的需要。

进一步地，所述每个矩形法兰板，根据不同涂层产品或零件的需要，安装电弧离子镀阴极靶、阳极靶、磁控溅射镀的磁控靶、气体离子源或电加热装置；针对不同涂层要求，靶的形式是圆形、矩形或柱形。

进一步地，每个矩形法兰板布置单个或多个靶；在各个矩形法兰板安装不同的靶材，通过多个法兰板上的靶材组合实现多元复合涂层工艺的柔性化结构。

进一步地，在真空室的顶部，设有一个或多个圆形法兰孔，通过圆形法兰孔构成安装长条形工件装挂旋转夹具结构，或者构成安装柱形电弧靶、柱形磁控溅射靶、阳极靶或离子源装置。

进一步地，真空室的横截面呈圆形或四边形、六边形、八边形或十边以上的多种形；矩形法兰板中设置的靶座连接孔为圆形或矩形形状，以适应各种不同形式的靶座连接装置，方便增加沉积源及离子源装置。

进一步地，通过增加单元，扩展系统结构，构成不同的涂层系统，实现设备柔性化功能扩展。

本实用新型的目的之二可以通过采取以下技术方案达到：