双面磁控溅射真空镀膜机及其真空镀膜方法与流程

1.本发明涉及真空镀膜领域，尤其涉及一种能实现双面交替重复镀膜的双面磁控溅射真空镀膜机及真空镀膜方法。


背景技术：

2.磁控溅射镀膜是指：将涂层材料做为靶阴极，利用氩离子轰击靶材，产生阴极溅射，把靶材原子溅射到工件上形成沉积层的一种镀膜技术。
3.其中，在磁控溅射镀膜中，离不开磁控溅射真空镀膜机的使用，以借助磁控溅射真空镀膜机的真空腔体，为设置于真空腔体内的溅射靶单元创造真空环境，确保卷状的薄膜镀膜的可靠性。
4.目前，在现有的磁控溅射真空镀膜机中，它一次只能完成薄膜的一面镀膜，当要完成薄膜的另一面镀膜时，此时需要将薄膜从真空腔体内移出，以对调薄膜的位置，再将对调位置的薄膜移入真空腔体内进行镀膜，因而实现薄膜的双面镀膜的目的。即是说，薄膜的双面镀膜是分两次完成，且在完成双面镀膜的过程中需要将薄膜移出真空腔体外，故薄膜容易受周围环境污染而影响质量，另一方面增加抽真空时间而影响效率。
5.另，尽管现在也有真空镀膜机能一次性实现薄膜的双面镀膜，但是，它不能实现双面交替重复镀膜的功能。
6.因此，亟需一种能实现双面交替重复镀膜以确保质量和提高效率的双面磁控溅射真空镀膜机及其真空镀膜方法来克服上述的缺陷。


技术实现要素：

7.本发明的一目的在于提供一种能实现双面交替重复镀膜以确保质量和提高效率的双面磁控溅射真空镀膜机。
8.本发明的另一目的在于提供一种能实现双面交替重复镀膜以确保质量和提高效率的真空镀膜方法。
9.为实现上述目的，本发明的双面磁控溅射真空镀膜机包括具有真空腔的真空腔体及设置于所述真空腔中的放卷机构、收卷机构、第一溅射靶单元、第二溅射靶单元、第一冷却鼓、第二冷却鼓、第一离子源和第二离子源。所述放卷机构用于放卷薄膜，所述收卷机构用于收卷镀膜后的薄膜；所述第一冷却鼓和第二冷却鼓两者的数量相同且呈交替隔开的布置，每个所述第一冷却鼓的旁边设有一个所述第一溅射靶单元，每个所述第二冷却鼓的旁边设有一个所述第二溅射靶单元；所述放卷机构与所述收卷机构之间的薄膜从所述第一冷却鼓与所述第一溅射靶单元之间的间隙绕过所述第一冷却鼓和从所述第二冷却鼓与所述第二溅射靶单元之间的间隙绕过所述第二冷却鼓，所有所述第一冷却鼓与薄膜的一面抵接，所有所述第二冷却鼓与薄膜相对的另一面抵接；所述第一离子源和第二离子源各位于所述放卷机构和处于起始位置的第一冷却鼓之间，处于起始位置的第一冷却鼓与所述放卷机构之间的薄膜从所述第一离子源和第二离子源之间的间隙穿过。
10.较佳地，所述放卷机构和收卷机构沿所述真空腔体的前后方向彼此对齐，且所述放卷机构和收卷机构两者还与所述真空腔的右腔壁相邻设，所述第一冷却鼓沿所述真空腔体的前后方向与所述第二冷却鼓呈交替隔开的布置，所述第一冷却鼓和第二冷却鼓还各自远离所述真空腔的右腔壁，所述第一离子源和第二离子源与所述真空腔的后腔壁相邻。
11.较佳地，所述第一冷却鼓沿所述真空腔体的前后方向与所述第二冷却鼓彼此错位，所述第一冷却鼓远离所述真空腔的左腔壁，所述第二冷却鼓与所述真空腔的左腔壁相邻设，所述第一溅射靶单元位于所述第一冷却鼓的右侧的旁边，所述第二溅射靶单元位于所述第二冷却鼓的左侧的旁边。
12.较佳地，本发明的双面磁控溅射真空镀膜机还包括设置于所述真空腔中并位于所述放卷机构与处于起始位置的第一冷却鼓之间的放卷导辊组，所述放卷导辊组与所述真空腔的后腔壁相邻设。
13.较佳地，所述放卷导辊组包含放卷共用辊单元、第一放卷分支辊单元和第二放卷分支辊单元，所述放卷共用辊单元与处于起始位置的第一冷却鼓邻设，所述第一离子源和第二离子源与所述放卷共用辊单元邻设，所述第一放卷分支辊单元和第二放卷分支辊单元各与所述放卷机构邻设，所述放卷机构与处于起始位置的第一冷却鼓之间的薄膜选择性地绕设于所述放卷共用辊单元和第一放卷分支辊单元或绕设于所述放卷共用辊单元和第二放卷分支辊单元。
14.较佳地，本发明的双面磁控溅射真空镀膜机还包括设置于所述真空腔中并位于所述收卷机构与处于终止位置的第二冷却鼓之间的收卷导辊组，所述收卷导辊组与所述真空腔的前腔壁相邻设。
15.较佳地，所述收卷导辊组包含收卷共用辊单元、第一收卷分支辊单元和第二收卷分支辊单元，所述收卷共用辊单元与处于终止位置的第二冷却鼓邻设，所述第一收卷分支辊单元和第二收卷分支辊单元各与所述收卷机构邻设，所述收卷机构与处于终止位置的第二冷却鼓之间的薄膜选择性地绕设于所述收卷共用辊单元和第一收卷分支辊单元或绕设于所述收卷共用辊单元和第二收卷分支辊单元。
16.较佳地，所述真空腔为方形腔。
17.为实现上述的目的，本发明的真空镀膜方法包括如下步骤：
18.(1)将放卷机构所放卷的薄膜呈依次且交替地绕过所有的第一冷却鼓和所有的第二冷却鼓后再装配于收卷机构处；以及
19.(2)在放卷机构和收卷机构的配合下，使得薄膜连续地做绕过所有的第一冷却鼓和所有的第二冷却鼓的输送；其中，在薄膜的输送过程中，先由第一离子源和第二离子源各自轰击所对应的薄膜的一面，以增加镀层对薄膜的附着力，再由第一溅射靶单元在第一冷却鼓的配合下对输送中的薄膜的一面进行重复镀膜的同时，由第二溅射靶单元在第二冷却鼓的配合下对输送中的薄膜相对的另一面进行重复镀膜，实现对输送中的薄膜进行交替且重复的双面镀膜。
20.与现有技术相比，由于本发明的双面磁控溅射真空镀膜机还包括设置于真空腔中的第一溅射靶单元、第二溅射靶单元、第一冷却鼓、第二冷却鼓、第一离子源和第二离子源，第一冷却鼓和第二冷却鼓两者的数量相同且呈交替隔开的布置，每个第一冷却鼓的旁边设有一个第一溅射靶单元，每个第二冷却鼓的旁边设有一个第二溅射靶单元，放卷机构与收
卷机构之间的薄膜从第一冷却鼓与第一溅射靶单元之间的间隙绕过第一冷却鼓和从第二冷却鼓与第二溅射靶单元之间的间隙绕过第二冷却鼓，所有第一冷却鼓与薄膜的一面抵接，所有第二冷却鼓与薄膜相对的另一面抵接；第一离子源和第二离子源各位于放卷机构和处于起始位置的第一冷却鼓之间，处于起始位置的第一冷却鼓与放卷机构之间的薄膜从第一离子源和第二离子源之间的间隙穿过；故在放卷机构和收卷机构的配合下，使得薄膜连续地做绕过所有的第一冷却鼓和所有的第二冷却鼓的输送，其中，在薄膜的输出过程中，先由第一离子源和第二离子源各自轰击所对应的薄膜的一面，即在第一离子源和第二离子源的配合下完成薄膜相对的两面轰击，以增加镀层对薄膜的附着力，再由第一溅射靶单元在第一冷却鼓的配合下对输送中的薄膜的一面进行重复镀膜的同时，由第二溅射靶单元在第二冷却鼓的配合下对输送中的薄膜相对的另一面进行重复镀膜，实现对输送中的薄膜进行交替且重复的双面镀膜，从而确保镀膜质量和提高效率。另，通过第一冷却鼓和第二冷却鼓两者的数量相同且呈交替隔开的布置，确保第一溅射靶单元在第一冷却鼓的配合下对输送中的薄膜的一面进行重复镀膜之间的间隔时间，以及确保第二溅射靶单元在第二冷却鼓的配合下对输送中的薄膜的另一面进行重复镀膜之间的间隔时间。
附图说明
21.图1是本发明的双面磁控溅射真空镀膜机在薄膜绕设于放卷共用辊单元和第一放卷分支辊单元及薄膜绕设于收卷共用辊单元和第一收卷分支辊单元后的结构示意图。
22.图2是本发明的双面磁控溅射真空镀膜机在薄膜绕设于放卷共用辊单元和第一放卷分支辊单元及薄膜绕设于收卷共用辊单元和第二收卷分支辊单元后的结构示意图。
23.图3是本发明的双面磁控溅射真空镀膜机在薄膜绕设于放卷共用辊单元和第二放卷分支辊单元及薄膜绕设于收卷共用辊单元和第一收卷分支辊单元后的结构示意图。
24.图4是本发明的双面磁控溅射真空镀膜机在薄膜绕设于放卷共用辊单元和第二放卷分支辊单元及薄膜绕设于收卷共用辊单元和第二收卷分支辊单元后的结构示意图。
25.图5是本发明的真空镀膜方法的流程图。
具体实施方式
26.为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。
27.请参阅图1至图4，本发明的双面磁控溅射真空镀膜机100包括具有真空腔11的真空腔体10及设置于真空腔11中的放卷机构20、收卷机构30、第一溅射靶单元40a、第二溅射靶单元40b、第一冷却鼓50a、第二冷却鼓50b、第一离子源50c和第二离子源50d，以借助真空腔体10而使得放卷机构20、收卷机构30、第一溅射靶单元40a、第二溅射靶单元40b、第一冷却鼓50a、第二冷却鼓50b、第一离子源50c和第二离子源50d八者在真空环境下工作。放卷机构20用于放卷薄膜200，收卷机构30用于收卷镀膜后的薄膜200，以在放卷机构20的放卷下及收卷机构30的收卷下实现薄膜200的连续输送，由于放卷机构20和收卷机构30两者的具体结构是本领域所熟知，故在此不再赘述。而第一冷却鼓50a和第二冷却鼓50b两者的数量相同且呈交替隔开的布置，例如，在图1至图4中，第一冷却鼓50a和第二冷却鼓50b两者的数量各为两个，当然，根据实际需要，第一冷却鼓50a和第二冷却鼓50b两者的数量还可各为三
个或四个不等，故不以此为限；每个第一冷却鼓50a的旁边设有一个第一溅射靶单元40a，每个第二冷却鼓50b的旁边设有一个第二溅射靶单元40b。放卷机构20与收卷机构30之间的薄膜从第一冷却鼓50a与第一溅射靶单元40a之间的间隙60a绕过第一冷却鼓50a和从第二冷却鼓50b与第二溅射靶单元40b之间的间隙60b绕过第二冷却鼓50b，所有第一冷却鼓50a与薄膜200的一面抵接，所有第二冷却鼓50b与薄膜200相对的另一面抵接。第一离子源50c和第二离子源50d各位于放卷机构20和处于起始位置的第一冷却鼓50a(见图1至图4中上方的那个第一冷却鼓50a)之间，处于起始位置的第一冷却鼓50a与放卷机构20之间的薄膜200从第一离子源50c和第二离子源50d之间的间隙穿过，以满足薄膜200相对的两面被轰击的需要。具体地，在图1至图4中，真空腔11为方形腔，但不以此为限。更具体地，如下：
28.如图1至图4所示，放卷机构20和收卷机构30沿真空腔体10的前后方向彼此对齐，且放卷机构20和收卷机构30两者还与真空腔11的右腔壁11a相邻设，第一冷却鼓50a沿真空腔体11的前后方向与第二冷却鼓50b呈交替隔开的布置，例如，在图1至图4中，后方的第二冷却鼓50b中的最后点沿真空腔体10的左右方向与后方的第一冷却鼓50a的最前点相对齐，同样，后方的第二冷却鼓50b中的最前点沿真空腔体10的左右方向与前方的第一冷却鼓50a的最后点相对齐，以确保后方的第二冷却鼓50b与后方的第一冷却鼓50a之间的薄膜，以及后方的第二冷却鼓50b与前方的第一冷却鼓50a之间的薄膜沿真空腔体10的左右方向水平输送，但不以此为限；第一冷却鼓50a和第二冷却鼓50b还各自远离真空腔11的右腔壁11a，第一离子源50c和第二离子源50d与真空腔10的后腔壁11c相邻；这样布置能有效地将真空腔11各处利用起来，从而提高真空腔11的利用效率。具体地，在图1至图4中，第一冷却鼓50a沿真空腔体11的前后方向与第二冷却鼓50b彼此错位，即两者沿真空腔体11的前后方向不是排成一行，第一冷却鼓50a远离真空腔11的左腔壁11b，第二冷却鼓50b与真空腔11的左腔壁11b相邻设，即使得第一冷却鼓50a位于第二冷却鼓50b的右侧的旁边；第一溅射靶单元40a位于第一冷却鼓50a的右侧的旁边，第二溅射靶单元40b位于第二冷却鼓50b的左侧的旁边，这样布置能进一步地将真空腔11的各处利用起来，进而提高真空腔11的利用效率，并使得放卷机构20、收卷机构30、第一溅射靶单元40a、第二溅射靶单元40b、第一冷却鼓50a和第二冷却鼓50b六者于真空腔11中更紧凑和更合理。举例而言，每个第一溅射靶单元40a由两个呈环绕第一冷却鼓50a布置的溅射靶构成，同理，每个第二溅射靶单元40b由两个呈环绕第二冷却鼓50b布置的溅射靶构成，但不以此举例为限。
29.如图1至图4所示，为进一步地确保薄膜200镀膜的可靠性，本发明的双面磁控溅射真空镀膜机100还包括设置于真空腔11中并位于放卷机构20与处于起始位置的第一冷却鼓50a(见图1至图4中的后方那个第一冷却鼓50a)之间的放卷导辊组70，放卷导辊组70与真空腔11的后腔壁11c相邻设，以使得放卷导辊组70更合理地布置于真空腔11中。具体地，在图1至图4中，放卷导辊组70包含放卷共用辊单元71、第一放卷分支辊单元72和第二放卷分支辊单元72；放卷共用辊单元71与处于起始位置的第一冷却鼓50a邻设，第一离子源50c和第二离子源50d与放卷共用辊单元71邻设，第一放卷分支辊单元72和第二放卷分支辊单元73各与放卷机构20邻设，故，放卷机构20与处于起始位置的第一冷却鼓50a之间的薄膜200绕设于放卷共用辊单元71和第一放卷分支辊单元72，状态见图1和图2所示，或者，放卷机构20与处于起始位置的第一冷却鼓50a之间的薄膜200绕设于放卷共用辊单元71和第二放卷分支辊单元73，状态见图3和图4所示，实现薄膜200放卷走向的灵活性。
30.如图1至图4所示，为进一步地确保薄膜200收卷的可靠性，本发明的双面磁控溅射真空镀膜机100还包括设置于真空腔11中并位于收卷机构30与处于终止位置的第二冷却鼓50b(见图1至图4中的后方那个第二冷却鼓50b)之间的收卷导辊组80，收卷导辊组80与真空腔11的前腔壁11d相邻设，以使得收卷导辊组80更合理地布置于真空腔11中。具体地，在图1至图4中，收卷导辊组80包含收卷共用辊单元81、第一收卷分支辊单元82和第二收卷分支辊单元83；收卷共用辊单元81与处于终止位置的第二冷却鼓50b邻设，第一收卷分支辊单元82和第二收卷分支辊单元83各与收卷机构30邻设，故，收卷机构30与处于终止位置的第二冷却鼓50b之间的薄膜200绕设于收卷共用辊单元81和第一收卷分支辊单元82，状态见图1和图3；或者，收卷机构30与处于终止位置的第二冷却鼓50b之间的薄膜200绕设于收卷共用辊单元81和第二收卷分支辊单元83，状态见图2和图4，实现薄膜200收卷走向的灵活性。
31.请参阅图5，本发明的真空镀膜方法包括如下步骤：
32.s001、将放卷机构20所放卷的薄膜200呈依次且交替地绕过所有的第一冷却鼓50a和所有的第二冷却鼓50b后再装配于收卷机构30处，即，在图1至图4中，放卷的薄膜200先从后方的第一冷却鼓50a与后方的第一溅射靶单元40a之间的间隙60a绕过后方的第一冷却鼓50a，接着，从后方的第二冷却鼓50b与后方的第二溅射靶单元40b之间的间隙60b绕过后方的第二冷却鼓50b；然后，薄膜200继续从前方的第一冷却鼓50a与前方的第一溅射靶单元40a之间的间隙60a绕过前方的第一冷却鼓50a，紧接着，薄膜200继续从前方的第二冷却鼓50b与前方的第二溅射靶单元40b之间的间隙60b绕过前方的第二冷却鼓50b，最后再装配于收卷机构30，实现放卷机构20所放卷的薄膜200呈依次且交替地绕过所有的第一冷却鼓50a和所有的第二冷却鼓50b后再装配于收卷机构30处的目的；以及
33.s002、在放卷机构20和收卷机构30的配合下，使得薄膜200连续地做绕过所有的第一冷却鼓50a和所有的第二冷却鼓50b的输送；其中，在薄膜200的输送过程中，先由第一离子源50c和第二离子源50d各自轰击所对应的薄膜200的一面，例如在图1至图4中，第一离子源50c轰击薄膜200的上表面而第二离子源50d轰击薄膜200的下表面，但不以此为限，这样做的目的是增加镀层对薄膜的附着力；再由第一溅射靶单元40a在第一冷却鼓50a的配合下对输送中的薄膜200的一面进行重复镀膜的同时，由第二溅射靶单元40b在第二冷却鼓50b的配合下对输送中的薄膜200相对的另一面进行重复镀膜，实现对输送中的薄膜200进行交替且重复的双面镀膜。
34.与现有技术相比，由于本发明的双面磁控溅射真空镀膜机100还包括设置于真空腔11中的第一溅射靶单元40a、第二溅射靶单元40b、第一冷却鼓50a、第二冷却鼓50b、第一离子源50c和第二离子源50d，第一冷却鼓50a和第二冷却鼓50b两者的数量相同且呈交替隔开的布置，每个第一冷却鼓50a的旁边设有一个第一溅射靶单元40a，每个第二冷却鼓50b的旁边设有一个第二溅射靶单元40b，放卷机构20与收卷机构30之间的薄膜200从第一冷却鼓50a与第一溅射靶单元40a之间的间隙60a绕过第一冷却鼓50a和从第二冷却鼓50b与第二溅射靶单元40b之间的间隙60b绕过第二冷却鼓50b，所有第一冷却鼓50a与薄膜200的一面抵接，所有第二冷却鼓50b与薄膜200相对的另一面抵接；第一离子源50c和第二离子源50d各位于放卷机构20和处于起始位置的第一冷却鼓50a(即图1至图4中上面的那个第一冷却鼓50a)之间，处于起始位置的第一冷却鼓50a与放卷机构20之间的薄膜200从第一离子源50c和第二离子源50d之间的间隙穿过；故在放卷机构20和收卷机构30的配合下，使得薄膜200
连续地做绕过所有的第一冷却鼓50a和所有的第二冷却鼓50b的输送，其中，在薄膜200的输出过程中，先由第一离子源50c和第二离子源50d各自轰击所对应的薄膜200的一面，即在第一离子源50c和第二离子源50d的配合下完成薄膜200相对的两面轰击，以增加镀层对薄膜200的附着力，再由第一溅射靶单元40a在第一冷却鼓50a的配合下对输送中的薄膜200的一面进行重复镀膜的同时，由第二溅射靶单元40b在第二冷却鼓50b的配合下对输送中的薄膜200相对的另一面进行重复镀膜，实现对输送中的薄膜200进行交替且重复的双面镀膜，从而确保镀膜质量和提高效率。另，通过第一冷却鼓50a和第二冷却鼓50b两者的数量相同且呈交替隔开的布置，确保第一溅射靶单元40a在第一冷却鼓50a的配合下对输送中的薄膜200的一面进行重复镀膜之间的间隔时间，以及确保第二溅射靶单元40b在第二冷却鼓50b的配合下对输送中的薄膜200的另一面进行重复镀膜之间的间隔时间。
35.需要说明的是，在附图中，箭头a所指方向为真空腔体10由前至后的方向，箭头b所指的方向为真空腔体10由左至右的方向。
36.以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，均属于本发明所涵盖的范围。