一种用于玻璃表面处理的离子束刻蚀设备的制作方法

本发明属于离子刻蚀设备，具体涉及一种用于玻璃表面处理的离子束刻蚀设备。

背景技术：

1、玻璃的刻蚀目前常见的刻蚀方法有四种，分别是化学蚀刻方法、机械蚀刻方法、激光刻蚀方法和离子束刻蚀，其中，化学蚀刻方法刻蚀针对玻璃的表面处理，是一种常见的玻璃刻蚀方法，其原理是利用酸碱反应腐蚀玻璃表面，形成白色的刻痕；机械蚀刻是利用高速旋转的钻头经过磨削腐蚀玻璃表面，形成刻痕，相比于化学蚀刻，机械蚀刻需要更为精密的仪器，常用的有数控车床和刻蚀机；激光刻蚀是一种非接触式的刻蚀方法，利用激光束在玻璃表面打出精细的刻痕，相比于其它两种方法，激光刻蚀具有更高的精度和更强的适应性，但也需要更高的成本和设备；以上刻蚀方法都是比较粗糙相对精度不高的刻蚀方法，现有刻蚀设备都是针对小尺寸玻璃的刻蚀。

2、相对精密一些的刻蚀方法就是离子束刻蚀，离子束刻蚀目前现有的离子刻蚀设备只能刻蚀小尺寸的玻璃。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于玻璃表面处理的离子束刻蚀设备，以解决现有离子刻蚀设备只能用于小尺寸玻璃表面处理的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种用于玻璃表面处理的离子束刻蚀设备，包括一工作腔室，工作腔室连接有用于使其保持真空状态的真空系统，且工作腔室内设有离子源，离子源连接有用于为离子源提供至少一种刻蚀气体的充气系统，以通过离子源对刻蚀气体电离而形成刻蚀用的离子束；

4、所述工作腔室内还设有多轴向移动机构，多轴向移动机构具有驱动端且通过驱动端连接有对应于所述离子源的固定板，固定板用于安装待刻蚀的目标玻璃。

5、在可能的实现方式中，所述工作腔室形成于一壳体内，壳体设有可拆卸的腔室门，且所述离子源安装于腔室门。

6、在可能的实现方式中，所述充气系统用于提供两种刻蚀气体，两种刻蚀气体分别为氩气和四氟甲烷气体；

7、所述充气系统至少包括用于输送氩气的第一管路和用于输送四氟甲烷气体的第二管路，第一管路和第二管路均与所述离子源连通。

8、在可能的实现方式中，所述多轴向移动机构包括沿x轴方向铺设于所述工作腔室内的第一导轨，第一导轨滑动连接有第一滑座，第一滑座上滑动连接有能够沿y方向轴移动的第二滑座，第二滑座上滑动连接有能够沿x轴方向移动的第三滑座，第三滑座上设有立架，立架滑动连接能够沿z轴移动的所述固定板；

9、其中，所述第一滑座与第二滑座之间设有用于驱使第二滑座沿y轴移动的第一驱动组件，所述第二滑座与第三滑座之间设有用于驱使第三滑座沿x轴方向移动的微调驱动组件，所述固定板与所述立架之间设有驱使固定板沿z轴移动的第二驱动组件。

10、在可能的实现方式中，所述第一驱动组件包括转动安装于所述第一滑座的第一丝杆，第一丝杆套设有与所述第二滑座连接的第一螺纹传动套，且第一螺纹传动套与第一丝杆螺纹配合；所述第一丝杆的一端连接有手轮。

11、在可能的实现方式中，所述第二驱动组件包括转动安装于所述立架的第二丝杆，第二丝杆螺纹套接有与所述固定板连接的第二螺纹传动套，且第二丝杆的底端连接有第一伞型齿轮，第一伞型齿轮啮合有与第二伞型齿轮，第二伞型齿轮同轴连接有第二传动杆，第二传动杆与一第二驱动电机的输出轴连接。

12、在可能的实现方式中，所述微调驱动组件包括转动安装于所述第二滑座的第三丝杆，第三丝杆螺纹套接有与所述第三滑座连接的第三螺纹传动套，且第三丝杆的一端通过连接有第三伞型齿轮，第三伞型齿轮啮合有第四伞型齿轮，第四伞型齿轮连接有第三传动杆，第三传动杆与一第三驱动电机连接。

13、在可能的实现方式中，所述第一导轨与所述第一滑座之间还设有用于使第一滑座沿x方向移动的第四驱动组件。

14、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

15、本发明的用于玻璃表面处理的离子束刻蚀设备，其工作腔室能够便于在真空系统提供的真空条件下通过离子源进行目标玻璃的刻蚀作业，在刻蚀时充气系统能够为离子源提供用以反应的刻蚀气体而形成刻蚀用的离子束，并且目标玻璃通过多轴向移动机构安装在工作腔室内且能够多轴向的移动，从而能够进行不同轴向的往复运动而消除离子源照射范围有限的问题，进而能够对大尺寸玻璃的实现均匀刻蚀，适用范围更大，刻蚀效果更好。

16、而且，通过将离子源安装在设备的壳体的腔室门上，能够大大便于离子源的维修和养护，也便于拆装，并且通过充气系统能够通过提供两种刻蚀气体可更便于进行刻蚀，离子束能量更强。

17、同时，多轴向移动机构的第一滑座通过第一导轨能够在工作腔室的长度方向进行较大位移的移动，可进行x轴向的刻蚀位置的初步调整，并且第二滑座由于滑动安装在第一滑座上，且通过第一驱动组件能够使其进行y轴方向的位置调整，使玻璃靠近或远离离子源，同时安装有立架的第三滑座通过微调驱动组件与第二滑座连接，能够对刻蚀位置在x轴方向进行微调，在调节后还通过第二驱动组件能够对安装于固定板的玻璃在z轴方向进行微调，使其准确或位于刻蚀的初始位置，以此通过这样的多轴向移动机构能够实现玻璃在多轴方向的移动，使其能够在较大范围内进行往复运动，进而能够更好的实现对大尺寸玻璃的刻蚀。

18、此外，通过丝杆传动进行多轴的传动，能够使得移动更为准确、可控，操控更为准确。

技术特征：

1.一种用于玻璃表面处理的离子束刻蚀设备，其特征在于：包括一工作腔室（11），工作腔室（11）连接有用于使其保持真空状态的真空系统（2），且工作腔室（11）内设有离子源（4），离子源（4）连接有用于为离子源（4）提供至少一种刻蚀气体的充气系统（3），以通过离子源（4）对刻蚀气体电离而形成刻蚀用的离子束；

2.根据权利要求1所述的一种用于玻璃表面处理的离子束刻蚀设备，其特征在于：所述工作腔室（11）形成于一壳体（1）内，壳体（1）设有可拆卸的腔室门（12），且所述离子源（4）安装于腔室门（12）。

3.根据权利要求1所述的一种用于玻璃表面处理的离子束刻蚀设备，其特征在于：所述充气系统（3）用于提供两种刻蚀气体，两种刻蚀气体分别为氩气和四氟甲烷气体；

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于玻璃表面处理的离子束刻蚀设备，其特征在于：所述多轴向移动机构包括沿x轴方向铺设于所述工作腔室（11）内的第一导轨（51），第一导轨（51）滑动连接有第一滑座（53），第一滑座（53）上滑动连接有能够沿y方向轴移动的第二滑座（55），第二滑座（55）上滑动连接有能够沿x轴方向移动的第三滑座（57），第三滑座（57）上设有立架（58），立架（58）滑动连接能够沿z轴移动的所述固定板（510）；

5.根据权利要求4所述的一种用于玻璃表面处理的离子束刻蚀设备，其特征在于：所述第一驱动组件（54）包括转动安装于所述第一滑座（53）的第一丝杆（542），第一丝杆（542）套设有与所述第二滑座（55）连接的第一螺纹传动套（543），且第一螺纹传动套（543）与第一丝杆（542）螺纹配合；所述第一丝杆（542）的一端连接有手轮（541）。

6.根据权利要求5所述的一种用于玻璃表面处理的离子束刻蚀设备，其特征在于：所述第二驱动组件（59）包括转动安装于所述立架（58）的第二丝杆（595），第二丝杆（595）螺纹套接有与所述固定板（510）连接的第二螺纹传动套（596），且第二丝杆（595）的底端连接有第一伞型齿轮（594），第一伞型齿轮（594）啮合有与第二伞型齿轮（593），第二伞型齿轮（593）同轴连接有第二传动杆（592），第二传动杆（592）与一第二驱动电机（591）的输出轴连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于玻璃表面处理的离子束刻蚀设备，其特征在于：所述微调驱动组件（56）包括转动安装于所述第二滑座（55）的第三丝杆（565），第三丝杆（565）螺纹套接有与所述第三滑座（57）连接的第三螺纹传动套，且第三丝杆（565）的一端通过连接有第三伞型齿轮（564），第三伞型齿轮（564）啮合有第四伞型齿轮（563），第四伞型齿轮（563）连接有第三传动杆（562），第三传动杆（562）与一第三驱动电机（561）连接。

8.根据权利要求4所述的一种用于玻璃表面处理的离子束刻蚀设备，其特征在于：所述第一导轨（51）与所述第一滑座（53）之间还设有用于使第一滑座（53）沿x方向移动的第四驱动组件（52）。

技术总结
本发明属于离子刻蚀设备技术领域，公开了一种用于玻璃表面处理的离子束刻蚀设备，包括一工作腔室，工作腔室连接有用于使其保持真空状态的真空系统，且工作腔室内设有离子源，离子源连接有用于为离子源提供至少一种刻蚀气体的充气系统，以通过离子源对刻蚀气体电离而形成刻蚀用的离子束；所述工作腔室内还设有多轴向移动机构，多轴向移动机构具有驱动端且通过驱动端连接有对应于所述离子源的固定板，固定板用于安装待刻蚀的目标玻璃。本发明能够便于在真空系统提供的真空条件下通过离子源进行目标玻璃的刻蚀作业，并且目标玻璃通过多轴向移动机构能够对大尺寸玻璃的实现均匀刻蚀，适用范围更大，刻蚀效果更好。

技术研发人员：刘维龙,王伟,卢成,张勇军,魏佳,黄桂祥,杜涛
受保护的技术使用者：成都国泰真空设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8