一种基于粒子塑形的真空镀膜装置的制作方法

本发明涉及真空镀膜技术领域，特别涉及一种基于粒子塑形的真空镀膜装置。

背景技术：

真空镀膜是指在高真空的条件下加热金属或非金属材料，使其蒸发并凝结于镀件（金属、半导体或绝缘体）表面而形成薄膜的一种方法。例如，真空镀铝、真空镀铬等。

真空镀膜是真空应用领域的一个重要方面，它是以真空技术为基础，利用物理或化学方法，并吸收电子束、分子束、离子束、等离子束、射频和磁控等一系列新技术，为科学研究和实际生产提供薄膜制备的一种新工艺。简单地说，在真空中把金属、合金或化合物进行蒸发或溅射，使其在被涂覆的物体（称基板、基片或基体）上凝固并沉积的方法，称为真空镀膜。

现有技术中的真空镀膜装置，在进行镀膜时通常不能使蒸发的粒子均匀的凝结沉积在待成膜的基板表面，从而很难通过真空蒸镀在基板表面获得均匀的镀膜。

技术实现要素：

发明目的：

为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种基于粒子塑形的真空镀膜装置，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：

一种基于粒子塑形的真空镀膜装置，包括蒸镀腔、设置于所述蒸镀腔中的第一蒸发源与基板，所述真空蒸镀装置还包括设置于所述蒸镀腔中的塑形板与补膜板；

所述塑形板设置于所述第一蒸发源的上方，其内部开设有若干间隔设置的塑形孔，所述塑形孔为通孔，其孔径自下由上逐渐减小，所述塑形孔在所述塑形板底面上形成的孔径大于蒸发粒子的直径，在所述塑形板顶面上形成的孔径小于蒸发粒子的直径；

所述补膜板设置于所述塑形板与所述基板的中间，其内部开设有若干补膜孔与若干间隔设置的蒸发孔，所述补膜孔所处的区域为蒸发孔之间的间隔区域；所述蒸发孔为通孔，其孔径等于所述塑形孔在所述塑形板顶面上形成的孔径；所述补膜孔的底端封闭，其内部设置有第二蒸发源。

作为本发明的一种优选方式，还包括设置在第一蒸发源下方的第一激光发射器、设置在第二蒸发源下方的第二激光发射器、设置在所述蒸镀腔内壁且用于发射与所述补膜板底面处于同一水平线上的红外线的红外发射器以及分别与所述第一激光发射器、第二激光发射器、红外发射器连接的处理器。

作为本发明的一种优选方式，所述塑形孔为四棱柱状，其在所述塑形板底面以及顶面上形成正方形开孔。

作为本发明的一种优选方式，还包括设置在所述补膜板上方的下料装置，所述下料装置由轨道、滑轨、升降机构、下料板以及夹持器构成；所述滑轨纵向设置在所述蒸镀腔的内壁上，所述滑轨与所述处理器连接，用于在所述轨道上滑动；所述升降机构与所述处理器连接，用于驱动所述下料板升降；所述下料板上设置有与所述蒸发孔对应的下料孔；所述夹持器与所述处理器连接且设置在所述下料孔内。

作为本发明的一种优选方式，所述塑形孔、补膜孔以及蒸发孔的内壁上均涂有发热膜。

作为本发明的一种优选方式，所述蒸镀腔壁上设置有真空抽气孔。

作为本发明的一种优选方式，所述第一蒸发源以及第二蒸发源为坩埚或蒸发舟。

本发明实现以下有益效果：

1、通过在镀膜腔内设置塑形板与补膜板，使得第一蒸发源喷射的蒸发粒子依次经过塑形板内的塑形孔进行塑形以及经过补膜板内的蒸发孔并在基板上形成镀膜，通过补膜板内的第二蒸发源喷射的蒸发粒子沿补膜板内的补膜孔喷射并在基板上形成镀膜，由于补膜孔与蒸发孔是相邻设置的，因此从补膜孔内射入基板表面的蒸发粒子所形成的镀膜与从蒸发孔内射入基板表面的蒸发粒子所形成的镀膜也是相邻的，从而能够填补基板表面的空余区域，从而对基板进行均匀的镀膜；

2、通过在镀膜腔内设置下料装置，能够自动对补膜孔内的第二蒸发源进行释放以及回收，从而提升真空镀膜的效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明实施例一提供的一种基于粒子塑形的真空镀膜装置结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的塑形板顶面结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的塑形板底面结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的塑形板剖面结构示意图；

图5为本发明实施例一提供的补膜板剖面结构示意图；

图6为本发明实施例二提供的一种基于粒子塑形的真空镀膜装置结构示意图；

图7为本发明实施例二提供的夹持器伸到补膜孔内时的结构示意图；

图8为本发明提供的电子器件连接关系示意图。

其中：

1-蒸镀腔；

2-第一蒸发源；

3-基板；

4-塑形板；

5-补膜板；

41-塑形孔；

51-补膜孔；

52-蒸发孔；

511-第二蒸发源；

6-第一激光发射器；

7-第二激光发射器；

8-红外发射器；

9-处理器；

101-轨道；

102-滑轨；

103-升降机构；

104-下料板；

105-夹持器；

11-真空抽气孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

如图1-5、8所示。本实施例提供一种基于粒子塑形的真空镀膜装置，包括蒸镀腔1、设置于所述蒸镀腔1中的第一蒸发源2与基板3，所述真空蒸镀装置还包括设置于所述蒸镀腔1中的塑形板4与补膜板5。

所述塑形板4设置于所述第一蒸发源2的上方，其内部开设有若干间隔设置的塑形孔41，所述塑形孔41为通孔，其孔径自下由上逐渐减小，所述塑形孔41在所述塑形板4底面上形成的孔径大于蒸发粒子的直径，在所述塑形板4顶面上形成的孔径小于蒸发粒子的直径。

所述补膜板5设置于所述塑形板4与所述基板3的中间，其内部开设有若干补膜孔51与若干间隔设置的蒸发孔52，所述补膜孔51所处的区域为蒸发孔52之间的间隔区域；所述蒸发孔52为通孔，其孔径等于所述塑形孔41在所述塑形板4顶面上形成的孔径；所述补膜孔51的底端封闭，其内部设置有第二蒸发源511。

其中，所述塑形孔41优选为四棱柱状，其在所述塑形板4底面以及顶面上形成正方形开孔。

其中，补膜板5与塑形板4宽度一致，且略大于基板3的宽度，补膜板5与塑形板4分别通过挡板与蒸镀腔1的内壁固定连接。

其中，真空镀膜装置还包括设置在第一蒸发源2下方的第一激光发射器6、设置在第二蒸发源511下方的第二激光发射器7、设置在所述蒸镀腔1内壁且用于发射与所述补膜板5底面处于同一水平线上的红外线的红外发射器8以及分别与所述第一激光发射器6、第二激光发射器7、红外发射器8连接的处理器9。

具体的，处理器9先向第一激光发射器6输出电信号，第一激光发射器6接收到该电信号将形成激光束并发射，发射的激光束轰击第一蒸发源2，使得第一蒸发源2溅射出向上作直线运动的蒸发粒子，由于塑形孔41在塑形板4底面上形成的孔径大于蒸发粒子的直径，使得蒸发粒子穿过塑形孔41在塑形板4底面上形成的正方形开孔，进入塑形孔41之后，由于孔径自下由上逐渐减小，对蒸发粒子产生挤压形变，最终在塑形孔41的顶面形成与顶面正方形开孔相同的形状，经过塑形的蒸发粒子继续向上作直线运动，由于蒸发孔52的孔径等于塑形孔41在塑形板4顶面上形成的孔径，因此蒸发粒子将穿过蒸发孔52，并最终射入基板3表面，形成镀膜。

在本申请中，由于塑形孔41是间隔设置在塑形板4上的，因此只有穿过塑形孔41与蒸发孔52的蒸发粒子才会射入基板3表面，因此基板3上形成的镀膜是间隔的，并没有形成均匀的镀膜，为此本申请中将对基板3表面没有形成镀膜的区域进行补膜。

具体的，在处理器9向第一激光发射器6输出电信号的同时，也向红外发射器8输出电信号，红外发射器8接收到电信号后将开启发射出红外激光，发射出的红外激光与补膜板5底面处于同一水平线上，因此当蒸发粒子在进入蒸发孔52的同时，红外激光将能够感测到蒸发粒子，并向处理器9反馈一个电信号；处理器9接收到红外激光反馈的电信号时，将再向第二激光发射器7输出电信号。

需要说明的是，本实施例中，第二激光发射器7以及第二蒸发源511的数量是与补膜孔51的数量一致的，每个补膜孔51内均设置有一个第二激光发射器7以及第二蒸发源511。

第二激光发射器7在接收到处理器9输出的电信号时将形成激光束并发射，发射的激光束轰击第二蒸发源511，使得第二蒸发源511溅射出向上作直线运动的蒸发粒子，蒸发粒子布满补膜孔51并继续向上射出，最终将穿出补膜孔51，并最终射入基板3表面，形成镀膜。

由于补膜孔51与蒸发孔52是相邻设置的，因此从补膜孔51内射入基板3表面的蒸发粒子所形成的镀膜与从蒸发孔52内射入基板3表面的蒸发粒子所形成的镀膜也是相邻的，从而能够填补基板3表面的空余区域，从而对基板3进行均匀的镀膜。

其中，第一激光发射器6与第一蒸发源2之间、第二激光发射器7与第二蒸发源511之间均通过带有引流孔的隔档片进行隔档，隔档片上的引流款是均匀分布的，第一蒸发源2、第二蒸发源511分别设置在网盘上方，第一激光发射器6发射的激光束将穿过隔档片上的引流孔射入第一蒸发源2，同样的第二激光发射器7发射的激光束将穿过隔档片上的引流孔射入第二蒸发源511。

实施例二

如图2-8所示。本实施例与实施例一基本上一致，区别之处在于，本实施例中，真空镀膜装置还包括设置在所述补膜板5上方的下料装置，所述下料装置由轨道101、滑轨102、升降机构103、下料板104以及夹持器105构成；所述滑轨102纵向设置在所述蒸镀腔1的内壁上，所述滑轨102与所述处理器9连接，用于在所述轨道101上滑动；所述升降机构103与所述处理器9连接，用于驱动所述下料板104升降；所述下料板104上设置有与所述蒸发孔52对应的下料孔；所述夹持器105与所述处理器9连接且设置在所述下料孔内。

具体的，下料装置在不工作时，下料板104与补膜板5之间的位置是错开的，即下料板104不会覆盖补膜板5。

补膜孔51内的第二蒸发源511是由下料装置进行装填的，在进行装填时，处理器9向滑轨102输出一个电信号，滑轨102接收到该电信号时将沿着轨道101作直线运动（其中滑轨102沿轨道101的运动原理为公知常识，在此不作赘述）直到预定位置后停止，其中预定位置即下料板104位于与补膜板5的正上方时所处的位置。

停止后，滑轨102将向处理器9反馈一个电信号，处理器9接收到该电信号时，将向升降机构103输出电信号，升降机构103接收到该电信号时将执行下降驱动，且下料板104设置在升降机构103下方，从而将带动下料板104下降直至与补膜板5对接后停止，当下料板104与补膜板5对接后，下料板104的下料孔与补膜板5的补膜孔51是对应吻合的，接着升降机构103向处理器9反馈电信号，处理器9接收到反馈的该电信号后将向设置在下料孔内的夹持器105输出电信号，夹持器105接收到该电信号后将向补膜孔51内伸出，并将夹持的第二蒸发源511释放，释放后的第二蒸发源511落入补膜孔51内。

接着，夹持器105向处理器9反馈电信号，处理器9基于该电信号分别控制升降机构103缩回、控制滑轨102沿轨道101向相反反向作直线运动，从而返回原处。

其中，夹持器105是可以伸到补膜孔51内的，同样的原理，当镀膜结束后，需要更换第二蒸发源511时，再依据上述控制方式将补膜孔51内的第二蒸发源511进行夹持回收，再通过上述控制放入新的第二蒸发源511。

实施例三

本实施例与实施例一基本上一致，区别之处在于，本实施例中，所述塑形孔41、补膜孔51以及蒸发孔52的内壁上均涂有发热膜。

如此，可加速对进入塑形孔41内的蒸发粒子进行塑形。

作为本发明的一种优选方式，所述蒸镀腔1壁上设置有真空抽气孔11，真空抽气孔11是单向设置，能够使得外部抽真空设备连通真空抽气孔11从而将蒸镀腔1内的空气抽出，保持蒸镀腔1内的真空环境。

作为本发明的一种优选方式，所述第一蒸发源2以及第二蒸发源511为坩埚或蒸发舟。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。