[其他]高均匀膜层镀膜装置

说明书

本实用新型是一种用于基片涂膜，特别是在基片上涂高均匀膜层的镀膜装置。

本实用新型是〔英〕H·A·麦克劳德1969年著，周九林、尹树百1974年译的《光学薄膜技术》第九章公开的那类镀膜机基础上发展而来的。

一种公知的旋转的平面载盘镀膜机，其镀膜室中，蒸发源平行并置于载盘下方，工件夹具装在载盘上并随载盘一起绕被动轮的几何中心轴线公转。如用于大平面基片涂膜，膜层的周向均匀性和径向均匀性都差，如只在载盘中心放置一个大平面基片，基片上膜层的均匀性虽然满足使用要求，但效率太低，增加了产品的成本，也给大生产带来了困难。如用于凸形基片涂膜，一般凸形基片上膜层的均匀性很差，尤其是特凸基片上膜层的均匀性极差，不仅膜层的径向均匀性极差，而且膜层的周向均匀性也极差。另一种公知的平面行星式载盘镀膜机，为了提高基片膜层的均匀性，在上述镀膜机基础上，在载盘上方装上一个与载盘平行并同心的圆柱面或圆錐面摩擦轨道，在工件夹具上增加一个摩擦轮，在该机正常运转时，摩擦轮在摩擦轨道上滚动，这样，基片不仅能随工件夹具一起绕被动轮的几何中心轴线公转，而且也同工件夹具一起以更大的转速各自绕其本身的几何中心轴线自转。如用于大平面基片涂膜，膜层的周向均匀性虽然好，但膜层的径向均匀性仍差，不能满足使用要求。如用于凸形基片涂膜，特凸基片上膜层的周向均匀性虽然得到改善，但膜层的径向均匀性仍然极差。一种遮挡技术被认为是        适合特凸基片的镀膜技术，由于是对基片逐个进行遮挡，遮挡片的形状和大小就很难决定，而需要的遮挡片的种类又多，要求又严，操作又复杂，这种遮挡技术至今仍不能普遍而又广泛地在各种凸形基片上涂高均匀膜层。

本实用新型的任务是：设计一种镀膜装置，该装置既能在各种凸形基片上涂高均匀膜层，又能在大平面基片上涂高均匀膜层，而且操作简单，使用方便。

其解决方案是：被动轮上方（或下方）的摩擦轨道至少由一对不具轴对称的面对称曲面构成，工件夹具距蒸发源最近的摆动极值角大于距蒸发源最远的摆动极值角。

这样，工件夹具不仅能绕被动轮的几何中心轴线公转，以便大的转速各自绕其本身的几何中心轴线自转，而且还能各自绕其摆动中心作有规则的周期性的摆动，使各种凸形基片在距蒸发源较远的膜层次要淀积区中所淀积膜层的均匀性进一步提高，尤其是在距蒸发源较近的膜层主要淀称区中所淀积膜层的均匀性有特别显著的提高。即基片置于镀膜室淀积空间中任何一位置时，均处于淀积高均匀膜层的最佳状态，从而保证了能在各种凸形基片上获得均匀膜层。一般凸形基片膜层均匀性很好，其膜层的几何厚度误差在±5％以下；特凸基片的膜层均匀性比平面行星式载盘镀膜机提高15％至45％。

同理，采用上述特征的镀膜机，能在大平面基片上涂高均匀膜层，其膜层的均匀性能够        达到甚至超过卧式旋转平面载盘镀膜机的载盘中心区的膜层均匀性。

另外，具有上述特征的镀膜机还能在特凹形基片上涂高均匀膜层，基片边缘对中心的遮挡作用比采用冷光镜镀膜机大，如冷光镜上膜层的光学厚度误差可降低到±5％以下。另外，摩擦轨道的对称面的方向可调，因而应用范围愈广。

为了进一步提高各种特凸基片的膜层均匀性，特设计一种可调可折可卸的空间遮挡片载台装置，装在蒸发源正前方，摩擦轨道，被动轮和工件夹具下方的镀膜室底盘上，以适宜放置空间遮挡片。空间遮挡片载台可通过可调物使其两端同时或分别升降，升降高度可直接从刻数物上的刻数读出。这样，各种特凸形基片在经过装置的膜层淀积空间的某一区域时，蒸发膜料只能淀积到基片的边缘上，而不能淀积到基片的中心区。

因此，具有上述特殊结构的镀膜机，只需要少数空间遮挡片就能在各种特凸形基片上涂高均匀膜层，边缘的膜层厚度能够达到甚至超过中心的膜层厚度。各种特凸基片膜层的几何厚度误差或光学厚度误差都可达到±3％以下，而且空间遮挡片的形状和大小可用简单方法就能基本决定，如作图法等。

为了使用不同的蒸发源，本装置都能在基片上涂高均匀膜层，上述特殊形状的摩擦轨道可通过可调物使其对称面能绕被动轮的几何中心轴线转动，转动角度可直接从刻数物上的刻数读出。同理，空间遮挡片载台也可通过可调物使其对称面绕被动轮的几何中心轴线转动，转动角度也可以直接从刻数物上的刻数读出。