[发明专利]微波激发PVD镀膜设备

说明书

技术领域

本发明属于物理气相沉积技术领域，尤其涉及一种微波激发PVD镀膜设备。

背景技术

物理气相沉积（英文：Physical Vapor Deposition，简称PVD）是一种工业制造上的工艺，即真空镀膜，多用在钣金件、蚀刻件、挤压件、金属射出成型（MIM）、粉末射出成型（PIM）、机加件、焊接件等零件的工艺上。物理气相沉积法是利用高温热源将原料加热至高温，使之气化或形成等离子体，然后在基体（即待镀膜材料）上冷却凝聚成各种形态的材料（如单晶、薄膜、晶粒等）。

在物理气相沉积中，热蒸镀法及溅镀法是工业界广泛采用的镀膜技术，其中热蒸镀法是这项技术的核心。热蒸镀技术原则上利用高温来熔融靶材（即镀膜原料），使其由固态直接升华到气态，气态的靶材原子或分子因加温而激烈加速运动通过真空腔体，在基板上凝结沉积成薄膜。在这个过程中，真空是一个很重要的因素，若腔体中充满了空气分子，则靶材原子会因在行进时不断地碰撞空气分子而偏离该行进的方向，造成大多数的靶材原子无法撞击到基板的表面，无法达到镀膜的效果。

将原料加热到高温蒸发升华是热蒸镀技术的核心。现有技术中，靶材（即原料）的加热方式一般有以下几种：热阻式加热法、电子枪加热法以及激光加热法。热阻式加热法是通过与靶材连接的电阻所产生的热使靶材升华，这种方法加热时电阻的材料也会随之蒸发，影响镀膜的纯度，而且这种方法加热速度慢，不易控制温度。电子枪加热法是通过高速电子撞击靶材，将动能转化为内能来实现加热效果的，但这种方法若控制不好则容易导致靶材离子化，导致凝结沉积于待镀膜材料上的镀膜积聚电荷，损坏镀膜层的质量，而且这种方法所消耗的电能也很大。激光加热法是通过聚焦的激光对靶材进行加热，这种方法加热效率高、污染低，但其制造成本也非常高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种加热效率高、镀膜效率高、容易控制加热温度、不易损坏待镀膜材料、制造成本低廉的微波激发PVD镀膜设备，该设备所镀的膜厚均匀、镀膜表面光滑。

本发明是这样实现的，一种微波激发PVD镀膜设备，包括壳体及靶材，还包括具有微波发射喇叭的微波发生器，所述壳体具有密封的PVD腔体，所述PVD腔体内安装有靶材载舟，所述靶材载舟具有用于放置所述靶材的容置槽，待镀膜材料位于所述容置槽上方且其需镀膜的一面与之相对；所述微波发生器的本体安装于所述PVD腔体外，其微波发射喇叭设于所述PVD腔体内；所述PVD腔体内横设有用于屏蔽微波的金属网，该金属网位于所述靶材载舟与所述待镀膜材料之间。

进一步地，所述PVD腔体内安装有用于驱动所述靶材载舟沿所述待镀膜材料表面平行移动的移动装置。

更进一步地，所述移动装置包括具有螺纹的丝杆及驱动该丝杆转动的第一电机，所述靶材载舟开设有与所述丝杆的螺纹适配的螺孔，所述丝杆穿设于所述螺孔内。

进一步地，所述壳体开设有供所述待镀膜材料进入所述PVD腔体的进料口，所述壳体还开设有供所述待镀膜材料离开所述PVD腔体的出料口，所述进料口与所述出料口相对设置且均安装有密封装置。

具体地，所述密封装置包括弹性按压于所述待镀膜材料一面的第一滚筒及弹性按压于所述待镀膜材料另一面的第二滚筒。

进一步地，所述密封装置还包括驱动所述第一滚筒或所述第二滚筒转动的第二电机。

更进一步地，所述PVD腔体内安装有水冷散热装置、用于检测待镀膜材料上镀膜厚度的膜厚监控装置、用于监控所述PVD腔体内部环境的视频监控装置以及测温装置。

具体地，所述壳体设有向所述水冷散热装置注入冷却液的入水口以及排出冷却液的出水口。

优选地，所述PVD腔体内安装有四组所述水冷散热装置。

进一步地，所述视频监控装置包括视频镜头，所述壳体开设有用于安装所述视频镜头的镜头安装孔。

本发明通过微波对PVD腔体和承载有靶材的靶材载舟进行加热，靶材载舟将热传递给靶材，靶材吸热后升华，其加热效率高，镀膜效率也随之提高；又由于微波发生器容易调节微波功率，因此可灵活地调节加热速度和温度，保证镀膜厚度的准确性，所镀的膜厚均匀、镀膜表面光滑。再者由于微波发生器的成本低，本发明的制造成本也随之降低。另外，PVD腔体内横设位于靶材载舟与待镀膜材料之间的金属网可屏蔽微波，微波被金属网屏蔽后无法到达待镀膜材料上，可防止待镀膜材料被微波加热而烧坏。

附图说明

图1为本发明实施例中微波激发PVD镀膜设备的立体示意图；