一种靶管旋转磁控溅射圆柱靶的靶头装置

1.本实用新型涉及真空镀膜设备领域，具体是一种靶管旋转磁控溅射圆柱靶的靶头装置。


背景技术：

2.现有的真空镀膜设备所使用的靶管旋转的磁控溅射圆柱靶具有以下几个缺陷：
3.1.现有的磁控溅射圆柱靶没有考虑靶头在真空室体部分及靶头与靶管相连接处的屏蔽问题，这就造成工作中靶极易放电，严重影响靶极工作的稳定性及镀膜质量。
4.2.现有靶管旋转的磁控溅射圆柱靶，水冷效果差，磁铁消磁快，工作状态不稳定。
5.3.现有靶管旋转的磁控溅射圆柱靶靶管旋转采用齿轮传动，安装精度要求高，无调节余量，不利于安装和维护；同时还需考虑靶头与真空室体的电绝缘和密封问题，这就造成靶头的结构比较复杂。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，本实用新型提供一种靶管旋转磁控溅射圆柱靶的靶头装置，电动机通过同步轮，同步带动空心轴旋转，进而带动靶管旋转。
7.为实现本实用新型的目的，采用的技术方案是：
8.一种靶管旋转磁控溅射圆柱靶的靶头装置，包括安装座(1)、驱动机构(2)、分水器(3)、传动密封座(4)、绝缘屏蔽机构(5)、导水管(6)、进水嘴(7)、出水嘴(8)、空心轴(9)；所述的空心轴(9) 呈阶梯结构且枢接传动密封座(4)，所述空心轴(9)外径较小一端密封套接在分水器(3)内，所述空心轴(9)较大外径一端与圆柱靶材(10)螺接；所述的导水管(6)套接于空心轴(9)内，两端伸出于空心轴(9)，导水管(6)上端密封穿过分水器(3)，导水管(6) 上端与进水嘴(7)连通；所述分水器(3)绝缘固定在安装座(1) 上，分水器(3)与出水嘴(8)连通；所述驱动机构(2)安装于安装座(1)上，且驱动空心轴(9)转动；所述的绝缘屏蔽机构(5) 将传动密封座(4)上部绝缘安装在安装座(1)上；所述的绝缘屏蔽机构(5)将传动密封座(4)与真空室体(11)绝缘密封连接。
9.所述的安装座包括上固定板、调节板、下固定板及连接板；所述的分水器绝缘地安装于所述上固定板上，所述的驱动电机输出轴贯通所述的上固定板上，并通过调节板、腰形孔安装在上固定板上，所述的传动密封座(4)贯穿绝缘地安装于下固定板上；所述的连接板与上固定板及下固定板固定连接。
10.所述的驱动机构(2)包括驱动电机(2a)、从动同步轮(2b)、同步带(2c)、主动同步轮(2d)；所述主动同步轮(2d)与驱动电机 (2a)的输出轴套接固定；所述从动同步轮(2b)与所述的空心轴(9) 套接固定，所述的驱动机构(2)输出轴贯通所述的上固定板(1a) 上，并通过腰形孔和调节板(1b)安装在上固定板(1a)上，使所述的同步带具有张紧功能；所述的主动同步轮(2d)通过同步带(2c) 带动从动同步轮(2b)；使用驱动电机(2a)带动从动同步轮(2b)，一方面实现对空心轴(9)进行驱动，另一方面，可以使驱动电机(2a) 与空心轴(9)
之间绝缘。
11.所述分水器(3)开有出水腔(3d)，所述空心轴(9)外径较小一端通过骨架密封圈一(3g)套接于分水器(3)内；空心轴(9)与出水腔(3d)相通，出水嘴(8)与出水腔(3d)相连；进水嘴(7) 经过密封圈(3b)、上压盖(3a)与导水管(6)相通；上压盖(3a) 与下端盖(3h)通过螺栓连接，压紧骨架密封圈一(3g)，保证空心轴(9)旋转时出水腔(3d)的气密性。
12.所述传动密封座(4)包括定位螺母(4a)、推力轴承(4b)、轴承套(4c)、骨架密封(4d)、转动轴承(4e)；所述轴承套(4c)通过转动轴承(4e)、骨架密封圈二(4d)、推力轴承((4b))套接于空心轴(9)外部；轴承套(4c)绝缘穿过下固定板(1d)。
13.绝缘屏蔽机构(5)包括绝缘帽(5a)、绝缘法兰(5b)、绝缘法兰套(5c)、屏蔽套筒(5d)；所述绝缘法兰(5b)、绝缘法兰套(5c) 套接于传动轴承套(4c)法兰的两侧，并通过绝缘帽(5a)及密封胶圈与真空实体密封连接；屏蔽套筒(5d)与绝缘法兰套(5c)绝缘连接，屏蔽套筒(5d)下部超过于圆柱靶管与空心轴螺接的螺纹，使真空室内的轴承套(4c)、空心轴(9)及圆柱靶管与空心套的螺接被屏蔽套筒(5d)所包围。
14.与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.本实用新型通过将所述空心轴枢接于所述的传动密封座，所述的传动密封座通过所述绝缘屏蔽机构绝缘穿过所述安装座并与真空室体绝缘密封连接。所述导水管套接于所述空心轴内，圆柱靶管与所述空心轴较大外径螺接，使所述空心轴转动从而带动圆柱靶管旋转；所述的导水管套接于空心轴内且密封穿过所述的分水器，导水管的上端与所述进水嘴连通，所述的分水器绝缘固定在安装坐上，所述的分水器开有出水腔与所述的出水嘴连通。大大地提高了靶极工作的水冷效果，延长圆柱靶管内永磁铁的使用寿命。所述的绝缘法兰、绝缘法兰套套接于传动密封座法兰的两侧，并通过绝缘帽与真空室体密封连接，同时，所述的绝缘法兰套屏蔽轴承套伸入真空室体的部分，所述的屏蔽套筒套接于所述的绝缘法兰套外，屏蔽空心轴套及圆柱靶材与空心套的螺接。解决了空心轴、空心轴与靶管螺接处与真空室体的屏蔽问题，大大降低了靶极工作时的异常放电次数，提高了靶极的稳定性和真空镀膜质量。采用同步轮和同步带驱动，解决了驱动电机与所述的空心轴之间的电绝缘问题，同时驱动机构具有同步带张紧功能，提高传动的稳定性，安装、调试与维修保养更为便利。
附图说明
16.图1是本实用新型一种靶管旋转磁控溅射圆柱靶的靶头装置的剖视图。
17.图2是本实用新型一种靶管旋转磁控溅射圆柱靶的靶头装置中分水器安装于所述上固定板上的结构示意图。
18.图3是图1中a向视图。
19.图4是图1中b部的放大图。
具体实施方式
20.下面结合说明书附图及附图标记对本实用新型进一步详细说明。
21.如图1所示，本实用新型一种靶管旋转磁控溅射圆柱靶的靶头装置，包括安装座1、驱动机构2、分水器3、传动密封座4、绝缘屏蔽机构5、导水管6、进水嘴7、出水嘴8、空心轴9；
所述安装座1包括上固定板1a，调节板1b,连接板1c及下固定板1d；所述分水器3 绝缘地安装于所述上固定板1a上，所述传动密封座4绝缘穿过下固定板1d，所述连接板1c与所述的上固定板1a及下固定板1d固定连接。
22.如图2所示，所述分水器3开有出水腔3d，所述空心轴9呈阶梯状结构并且外径较小的一端通过骨架密封圈一3g套接于所述分水器3内且与所述出水腔3d相通，所述出水嘴8与出水腔3d相连。所述的导水管6经过出水腔3d,经过密封圈3b密封穿过所述的分水器3 的上压盖3a,并与所述的进水嘴7相通。分水器的下端盖3h通过螺栓连接，压紧骨架密封圈一3g，已保障空心轴9旋转时出水腔3d的气密性。
23.如图1和图2所示，所述空心轴9的中部穿过所述上固定板1a 和下固定板1d并枢接于传动密封座4，所述的导水管6套接于空心轴9内，两端伸出所述的空心轴9外，所述导水管6的上端通过密封胶圈3b、上端压盖3a密封穿过所述的分水器3并与所述的进水嘴7 相通。所述分水器3对由进水嘴7经过所述空心轴9进入靶管内的入水和经过导水管6和出水嘴8的出水进行分流。从而形成圆柱靶有效的冷却回路，延长圆柱靶磁系统的使用寿命。
24.如图1所示，所述的传动密封座4包括定位螺母4a、推力轴承 4b、轴承套4c、骨架密封圈二4d、转动轴承4e。所述轴承套4c通过所述转动轴承4e、骨架密封圈二4d、推力轴承4b套接于所述的空心轴9外且所述的轴承套4c绝缘穿过所述下固定板1d。所述的绝缘屏蔽机构5包括绝缘帽5a、绝缘法兰5b、绝缘法兰套5c、屏蔽套筒5d。所述的绝缘法兰5b、绝缘法兰套5c套接于传动轴承套4c法兰的两侧，并通过绝缘帽5a及密封胶圈与真空实体密封连接。
25.如图4所示所述的屏蔽套筒5d与绝缘法兰套5c绝缘连接，屏蔽套筒5d下部略超过与圆柱靶管与空心轴螺接的螺纹，使真空室内的轴承套4c、空心轴9及圆柱靶管与空心套的螺接被屏蔽套筒5d所包围。大大降低了靶极工作时的异常放电次数，提高了靶极的稳定性和真空镀膜质量。
26.如图1所示所述的驱动机构2包括驱动电机2a、从动同步轮2b、同步带2c、主动同步轮2d。所述主动同步轮2d与所述的驱动电机 2a的输出轴套接固定。所述从动同步轮2b与所述的空心轴9套接固定，所述的驱动机构2输出轴贯通所述的上固定板1a上，并通过腰形孔和调节板1b安装在上固定板1a上，使所述的同步带具有张紧功能(见图3)。所述的主动同步轮2d通过同步带2c带动从动同步轮 2b。使用所述驱动电机2a带动同步轮2b，一方面实现对空心轴9进行驱动，另一方面，由于靶头工作时带电，采用这种驱动方式可以使驱动电机2a与所述的空心轴9之间有效绝缘，从而防止设备外部带电。
27.本实用新型通过将所述的空心轴9枢接于传动密封座4，将空心轴6套接于所述空心轴9内，圆柱形靶材与所述的空心轴9螺接，导水管6与靶极内部相通，通过分水器3将靶极的进水和出水有效分开。通过具有张紧功能的同步带驱动机构2驱动空心轴9，进而带动靶管转动，解决了转动稳定性和绝缘问题。通过绝缘屏蔽机构5，使传动密封座4与真空室体绝缘连接，使空心轴9真空室内部分、空心轴与圆柱靶管的螺接处得到有效的电屏蔽。本实用新型使靶极得到有效的冷却、绝缘和屏蔽，延长了磁铁的使用寿命和稳定性，使溅射更加稳定，提高真空镀膜的质量和靶材的利用率。
28.以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，当然不能以此限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所做的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。