一种真空镀膜设备用中频电源自动切换装置的制作方法

1.本实用新型涉及真空薄膜制备技术领域，尤其是一种真空镀膜设备用中频电源自动切换装置。


背景技术：

2.随着磁控溅射镀膜设备的运用越来越多，镀膜设备配套使用的中频磁控溅射电源的应用也变得越来越多。涉及到一台设备的不同材质靶材的放电，往往一台设备需要配置多个中频电源。磁控溅射电源因为直接影响到磁控阴极放电的稳定性和重复性，内部控制电路较为复杂和精密。电源的造价占据了设备成本的很大一部分。
3.对于传统的磁控溅射镀膜设备配置的电源，往往一个磁控阴极单元配备一台中频溅射电源。对于不同材料不同时进行放电的阴极单元设备，尤其是在一种阴极材料单元进行放电的同时，另一组或者多组阴极材料处于闲置状态时。闲置的阴极材料的配套电源也同时处于闲置状态。从设备资源利用的角度来讲，并没有做到电源资源的最优化利用。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种真空镀膜设备用中频电源自动切换装置，通过驱动电极块运动的方式实现中频电源与阴极之间连通状态的控制，即导通或断开，从而实现同一中频电源在若干阴极之间的切换。
5.本实用新型目的实现由以下技术方案完成：
6.一种真空镀膜设备用中频电源自动切换装置，用于实现中频电源在至少两个阴极之间的切换，其特征在于：该自动切换装置包括与所述阴极的数量相对应的动力驱动装置，所述动力驱动装置具有电极块，所述电极块可在所述动力驱动装置的驱动下位移，所述中频电源具有中频电源电极块，所述中频电源电极块外接中频电源，所述阴极具有阴极电极块，所述电极块可在所述动力驱动装置的驱动下位移实现所述中频电源电极块与所述阴极电极块之间的导通或断开，以使至少两个所述阴极可在各自的所述动力驱动装置的驱动下单独与所述中频电源的导通或断开，实现所述中频电源在所述阴极之间的切换。
7.所述动力驱动装置通过连接杆与所述电极块相连接，所述连接杆和所述电极块之间设置有绝缘杆。
8.所述绝缘杆和所述电极块之间设置有弹性件。
9.所述自动切换装置布置在一安全护罩内，所述安全护罩的底部设置有安全隔离板，所述动力驱动装置、所述中频电源电极块以及所述阴极电极块均布置在所述安全护罩和所述安全隔离板所构成的围合防护区域内。
10.所述中频电源电极块以及所述阴极电极块的接线柱均布置在所述安全隔离板的外侧与所述围合防护区域相隔离。
11.所述接线柱外部设置有绝缘环。
12.所述安全隔离板下方的所述安全护罩上开设有用于引入引出外部电缆的线缆孔。
13.所述安全护罩的至少一侧罩体设置为透明绝缘板。
14.本实用新型的优点是：可以提高磁控溅射设备配置的中频电源的利用率；可以降低磁控溅射设备的制造成本。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为本实用新型的俯视图；
17.图3为本实用新型的底部结构示意图。
具体实施方式
18.以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
19.如图1
‑
3所示，图中标记1
‑
22分别表示为：升降气缸1、气缸连接杆2、陶瓷杆3、弹簧销4、第一中频电源电极块5、第一中频电源电极块6、第一阴极电极块7、第二阴极电极块8、第一阴极电极块9、第二阴极电极块10、电磁阀11、第一中频电源接线柱12、第一中频电源接线柱13、第一阴极电极柱14、第二阴极电极柱15、第一阴极电极柱16、第二阴极电极柱17、陶瓷绝缘环18、安全隔离板19、线缆孔20、第一阴极升降气缸21、第二阴极升降气缸22。
20.实施例：如图1所示，本实施例中真空镀膜设备用中频电源自动切换装置，通过驱动电极块运动的方式实现中频电源与阴极之间连通状态的控制，使中频电源与阴极导通或断开，以实现同一中频电源在若干阴极之间的切换。其中，升降气缸1作为驱动电极块运动的动力驱动装置，其通过升降来实现中频电源与阴极之间连通状态的控制。
21.具体而言，本实施例图2所示的为包含三个中频电源的布局结构，每个中频电源对应有两个阴极且其可在这两个阴极内进行切换，以提高中频电源的利用率。以图2所示的一中频电源在两个阴极之间所进行的切换为说明。
22.结合图1和图2所示，该中频电源为第一中频电源，该第一中频电源包含第一中频电源电极块5、第一中频电源电极块6，这两个中频电源电极块外接至中频电源的电源。两个阴极分别为第一阴极和第二阴极，其中第一阴极包含有第一阴极电极块7以及第一阴极电极块9，第二阴极包含有第二阴极电极块8以及第二阴极电极块10。当阴极电极块与对应的中频电源电极块导通时，中频电源为对应的阴极供电，该导通时刻即为真空镀膜设备在使用时，该阴极的工作时间。
23.在第一阴极电极块的上方设置有第一阴极升降气缸21，在第二阴极电极块的上方设置有第二阴极升降气缸22；两个升降气缸分别与对应的第一或第二阴极块的位置构成对应。两个升降气缸的运动由电磁阀11连接控制。
24.每个升降气缸均包括气缸连接杆2、作为绝缘杆的陶瓷杆3、作为弹性件的弹簧销4以及气缸电极块。如图1所示，气缸连接杆2呈t字形的分支结构，其两侧分别连接有陶瓷杆3，每个陶瓷杆3的下方均设置有弹簧销4，弹簧销4的下方设置有气缸电极块。在使用时，陶瓷杆3以起到绝缘作用，防止气缸驱动机构带电，而弹簧销4则起到弹性缓冲作用，使气缸电极块在接触时由机械硬连接转变为柔性连接，保证气缸电极块良好的接触性能。
25.当本实施例中的真空镀膜设备用中频电源自动切换装置进行切换时，具有如下过
程：
26.首先，第一中频电源电极块5与第一阴极电极块7通过第一阴极升降气缸21上所设置的一侧气缸电极块所导通，此时该侧气缸电极块是分别与第一中频电源电极块5以及第一阴极电极块7相接触；第一中频电源电极块6与第一阴极电极块9通过第一阴极升降气缸21上所设置的另一侧气缸电极块所导通，此时该侧气缸电极块是分别与第一中频电源电极块6以及第一阴极电极块9相接触。
27.当真空镀膜设备完成第一阴极的使用并需要切换至第二阴极进行使用时：
28.第一阴极升降气缸21在电磁阀11的驱动下上升，使得第一阴极升降气缸21所设置的两个气缸电极块抬升，从而分别使第一中频电源电极块5与第一阴极电极块7断开，第一中频电源电极块6与第一阴极电极块9断开。这样一来，第一阴极和中频电源之间处于断开状态，中频电源不再为第一阴极供电。
29.第二阴极升降气缸22在电磁阀11的驱动下下降，使得第二阴极升降气缸22所设置的两个气缸电机块下降，这两个气缸电极块持续下降直至其与第二阴极的阴极电极块以及中频电源电极块相接触。此时，第二阴极电极块8通过第二阴极升降气缸一侧的气缸电极块与第一中频电源电极块5所导通，第二阴极电极块10通过第二阴极升降气缸另一侧的气缸电极块与第一中频电源电极块6所导通。这样一来，第二阴极和中频电源之间处于导通状态，中频电源为第二阴极供电，从而完成自中频电源自第一阴极至第二阴极的使用切换。
30.上述为中频电源自第一阴极至第二阴极的使用切换；如若是第二阴极至第一阴极的使用切换，则可参照上述流程反向进行即可，即第二阴极升降气缸22上升使中频电源与第二阴极断开，第一阴极升降气缸21下降使中频电源与第一阴极导通。
31.结合图1和图3所示，本实施例中的自动切换装置底部设置有安全隔离板19；安全隔离板19承载上方的气缸运动机构、中频电源电极块以及阴极电极块，使这些部件均布置在安全护罩12和安全隔离板19所构成的围合防护区域内，提高防护效果。
32.如图3所示，以第一中频电源以及第一、第二阴极为例：第一中频电源的第一中频电源接线柱12、第一中频电源接线柱13，第一阴极的第一阴极电极柱14、第一阴极电极柱16，以及第二阴极的第二阴极电极柱15、第二阴极电极柱17分别贯穿设置在安全隔离板19的底部，从而通过安全隔离板19将上部气缸相关的运动机构与底部的各个接线柱分开。
33.为了进一步提高绝缘性，在接线柱外围可以套装有作为绝缘环的陶瓷绝缘环18来保证接线柱与安全隔离板19之间良好的绝缘性。同时，安全隔离板19接地。
34.在中频电源与阴极导通时，中频电源的电流自外部的中频电源接线柱传递至中频电源电极块，而后通过相接触的气缸电极块传递至对应阴极的阴极电极块，该阴极电极块将中频电源电流通过阴极电极柱传递至阴极。
35.如图3所示，在安全隔离板19下方的安全护罩12上开设有线缆孔20，该线缆孔20用于外部电缆的引入引出，以便于设备布局。
36.本实施例在具体实施时：当真空镀膜设备需要配置更多的阴极时，可参照本实施例图2所示的一中频电源对应两个阴极的结构方式进行增设。除此之外，还可通过增设气缸运动机构来使一中频电源可对应两个以上阴极，以进一步提高利用率。例如：通过加长中频电源电极块，使其长度方向上可兼容三个阴极的阴极电极块，此时再通过配置对应的三个阴极升降气缸，从而实现一中频电源在三个阴极之间的切换。
37.除了本实施例中的弹簧销4以外，弹性件也可采用弹片、膜片等弹性材料所制得的连接件，以起到弹性缓冲作用，保证气缸电极块的接触性能。
38.除了本实施例中作为动力驱动装置的升降气缸以外，也可采用电机等驱动方式实现其电极块的运动。
39.除了本实施例中通过安全隔离板19将运动机构和接线柱等设置成上下分层结构以外，也可以采用左右分层隔离等方式。
40.本实施例中的自动切换装置可置于一安全护罩之中，该安全护罩对内部装置起到防护作用。该安全护罩可接地，以起到绝缘作用。同时，该安全护罩的任意板体可设置为透明绝缘板，例如透明亚克力板，以将该透明绝缘板作为视窗供技术人员查看自动切换装置的工作状态，以便于维护。
41.虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。