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1、(10)申请公布号 CN 102953039 A (43)申请公布日 2013.03.06 CN 102953039 A *CN102953039A* (21)申请号 201210418063.X (22)申请日 2012.10.26 C23C 14/35(2006.01) (71)申请人 湘潭宏大真空技术股份有限公司 地址 411104 湖南省湘潭市九华工业园盛世 路 8 号 (72)发明人 郭爱云 黄国兴 孙桂红 祝海生 梁红 黄乐 (74)专利代理机构 湘潭市汇智专利事务所 43108 代理人 颜昌伟 (54) 发明名称 一种真空磁控溅射镀膜用的旋转阴极 (57) 摘要 本发明提供了一种。
2、真空磁控溅射镀膜用的旋 转阴极， 包括绝缘座、 阴极安装座、 真空基体、 安装 座及水接头 ； 所述绝缘座固装在真空基体上， 阴 极安装座和安装座固装在绝缘座上， 阴极安装座 和安装座上分别通过可旋转的阴极端盖和第二阴 极端盖与靶材的两端密封连接 ； 绝缘座上设有传 动轴， 传动轴上端的驱动齿轮与固装在阴极端盖 上的从动齿轮啮合， 靶材的内部设有不旋转的中 心管， 中心管的顶部设有磁芯元件， 中心管通过引 水管与水接头连接， 中心管的内孔通过进水管与 水接头的进水孔连通 ； 靶材、 阴极端盖、 第二阴极 端盖、 引水管和水接头组成一密闭的腔体。 本发明 提高了靶材的利用率和镀膜的均匀性 ； 且。
3、具有密 封效果好， 维修成本低， 使用寿命长的优点。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 1/1 页 2 1. 一种真空磁控溅射镀膜用的旋转阴极， 其特征是 ： 包括绝缘座、 传动轴、 驱动齿轮、 从动齿轮、 阴极安装座、 阴极端盖、 圆管状靶材、 真空基体、 安装座、 第二阴极端盖、 进水管、 引水管及水接头 ； 所述绝缘座固装在真空基体上， 相互平行设置的阴极安装座和安装座固 装在绝缘座上， 阴极安装座和安装座上分别设有阴极端盖和第二阴极端盖，。
4、 阴极端盖和第 二阴极端盖可相对于阴极安装座和安装座旋转， 阴极端盖和第二阴极端盖分别与靶材的两 端密封连接 ； 绝缘座上靠近阴极安装座设有传动轴， 传动轴的上端固装有驱动齿轮， 驱动齿 轮与从动齿轮啮合， 从动齿轮固装在阴极端盖上， 驱动齿轮和从动齿轮均为锥齿轮 ； 靶材的 内部设有不旋转的中心管， 中心管的顶部设有磁芯元件， 中心管通过引水管与水接头连接， 中心管的内孔通过进水管与水接头的进水孔连通 ； 靶材、 阴极端盖、 第二阴极端盖、 引水管 和水接头组成一密闭的腔体。 2. 如权利要求 1 所述的真空磁控溅射镀膜用的旋转阴极， 其特征是 ： 所述阴极端盖通 过真空无油滚动轴承安装在阴。
5、极安装座上， 第二阴极端盖通过真空无油滚动轴承安装在安 装座上。 3. 如权利要求 1 所述的真空磁控溅射镀膜用的旋转阴极， 其特征是 ： 所述的磁芯元件 包括磁罩、 磁钢、 均磁板和磁轭， 磁轭固装在中心管的顶部， 磁罩、 磁钢与均磁板安装在磁轭 上表面， 磁钢与均磁板位于磁罩内， 通过磁罩隔离与水不接触 ； 所诉之磁罩为非导磁材料。 4. 如权利要求 1 所述的真空磁控溅射镀膜用的旋转阴极， 其特征是 ： 所述的中心管两 端通过滚动轴承支承在靶材内部。 5. 如权利要求 1 所述的真空磁控溅射镀膜用的旋转阴极， 其特征是 ： 绝缘座采用的材 料为聚甲醛。 6. 如权利要求 1 所述的真空磁。
6、控溅射镀膜用的旋转阴极， 其特征是 ： 所述水接头与真 空基体之间采用波纹管连接。 7. 如权利要求 1 所述的真空磁控溅射镀膜用的旋转阴极， 其特征是 ： 所述水接头与引 水管之间及引水管与第二阴极端盖之间至少采用三层骨架轴封。 8. 如权利要求 1 所述的真空磁控溅射镀膜用的旋转阴极， 其特征是 ： 阴极端盖与靶材 之间及靶材和第二阴极端盖之间采用密封螺纹密封连接。 权 利 要 求 书 CN 102953039 A 2 1/3 页 3 一种真空磁控溅射镀膜用的旋转阴极 技术领域 0001 本发明涉及一种镀膜溅射装置， 尤其是涉及一种真空磁控溅射镀膜用的旋转阴 极。 背景技术 0002 真空。
7、磁控溅射镀膜是当今大面积薄膜沉积领域中镀膜质量最好， 应用范围最广的 镀膜沉积工艺， 在磁控溅射镀膜工艺中， 对磁控溅射镀膜设备的质量要求很高， 在磁控溅射 镀膜设备中， 磁控溅射阴极尤为重要。目前普遍采用的是平面磁控溅射阴极或简单的旋转 阴极， 但是由于平面阴极结构设计上的缺点， 阴极靶材沉积利用率非常低 （不超过 40%） 。并 且一定时间后， 会形成跑道状溅射区域， 严重影响后期镀膜的稳定性和均匀性， 而简单的旋 转阴极， 由于技术不成熟， 经常出现漏水、 漏气和阴极短路的现象， 严重影响镀膜的质量和 设备的使用寿命。 发明内容 0003 为了解决上述技术问题， 本发明提供一种溅射阴极可。
8、以旋转， 密封性能好， 镀膜均 匀性好， 使用寿命长的真空磁控溅射镀膜用的旋转阴极。 0004 本发明采用的技术方案是 ： 包括绝缘座、 传动轴、 驱动齿轮、 从动齿轮、 阴极安装 座、 阴极端盖、 圆管状靶材、 真空基体、 安装座、 第二阴极端盖、 进水管、 引水管及水接头 ； 所 述绝缘座固装在真空基体上， 相互平行设置的阴极安装座和安装座固装在绝缘座上， 阴极 安装座和安装座上分别设有阴极端盖和第二阴极端盖， 阴极端盖和第二阴极端盖可相对于 阴极安装座和安装座旋转， 阴极端盖和第二阴极端盖分别与靶材的两端密封连接 ； 绝缘座 上靠近阴极安装座设有传动轴， 传动轴的上端固装有驱动齿轮， 驱。
9、动齿轮与从动齿轮啮合， 从动齿轮固装在阴极端盖上， 驱动齿轮和从动齿轮均为锥齿轮 ； 靶材的内部设有不旋转的 中心管， 中心管的顶部设有磁芯元件， 中心管通过引水管与水接头连接， 中心管的内孔通过 进水管与水接头的进水孔连通 ； 靶材、 阴极端盖、 第二阴极端盖、 引水管和水接头组成一密 闭的腔体。 0005 上述的真空磁控溅射镀膜用的旋转阴极中， 所述阴极端盖通过滚动轴承安装在阴 极安装座上， 第二阴极端盖通过滚动轴承安装在安装座上。 0006 上述的真空磁控溅射镀膜用的旋转阴极中， 所述的磁芯元件包括磁罩、 磁钢、 均磁 板和磁轭， 磁轭固装在中心管的顶部， 磁罩、 磁钢与均磁板安装在磁轭。
10、的上表面， 磁钢与均 磁板位于磁罩内。 0007 上述的真空磁控溅射镀膜用的旋转阴极中， 所述的中心管两端通过滚动轴承安装 在靶材内部。 0008 上述的真空磁控溅射镀膜用的旋转阴极中， 绝缘座采用的材料为聚甲醛。 0009 上述的真空磁控溅射镀膜用的旋转阴极中， 所述水接头与真空基体之间采用波纹 管连接。 说 明 书 CN 102953039 A 3 2/3 页 4 0010 上述的真空磁控溅射镀膜用的旋转阴极中， 所述水接头与引水管之间及引水管与 第二阴极端盖之间至少采用三层骨架轴封。 0011 上述的真空磁控溅射镀膜用的旋转阴极中， 阴极端盖与靶材之间及靶材和第二阴 极端盖之间采用密封螺。
11、纹密封连接。 0012 本发明的有益效果是 ： 本发明通过采用可旋转得圆管状靶材， 靶材被轰击时不会 出现凹坑， 并且避免了溅射氧化层的形成， 提高了靶材的利用率和镀膜的均匀性 ； 本发明两 零部件的结合处采用静密封或动密封结构密封， 密封效果好， 有效地防止了漏水、 漏气和阴 极短路现象的发生， 减少了维修成本， 使得本发明使用寿命增长。 附图说明 0013 图 1 是本发明的结构示意图。 0014 图 2 是图 1 中 A 处的放大图。 0015 图 3 是图 1 中 B 处的放大图。 0016 图 4 是图 1 中 C-C 剖视图。 具体实施方式 0017 下面结合附图对本发明作进一步的。
12、说明。 0018 如图 13 所示， 本发明包括绝缘座 7、 传动轴 14、 驱动齿轮 13、 从动齿轮 12、 阴极安 装座 11、 阴极端盖 10、 圆管状靶材 9、 真空基体 8、 安装座 4、 第二阴极端盖 5、 进水管 6、 引水 管 3 及水接头 1 ； 所述绝缘座 7 采用聚甲醛材料， 固装在真空基体 8 上， 相互平行设置的阴 极安装座 11 和安装座 4 固装在绝缘座 7 上， 阴极安装座 11 和安装座 4 上通过滚动轴承 101 分别安装有阴极端盖10和第二阴极端盖5， 使得阴极端盖10和第二阴极端盖5可相对于阴 极安装座 11 和安装座 4 旋转， 阴极端盖 10 和第。
13、二阴极端盖 5 分别与靶材 9 的两端通过密 封螺纹密封连接 ； 绝缘座 7 上靠近阴极安装座 11 设有传动轴 14， 传动轴 14 的上端固装有 驱动齿轮 13， 驱动齿轮 13 与从动齿轮 12 啮合， 驱动齿轮 13 和从动齿轮 12 均为锥齿轮 ； 从 动齿轮 12 固装在阴极端盖 10 上 ； 靶材 9 的内部设有不旋转的中心管 15， 中心管 15 的顶部 设有磁芯元件 16， 中心管 15 与引水管 3 连接， 引水管 3 穿过第二阴极端盖 5 的中心孔与水 接头 1 连接， 中心管 15 的内孔通过进水管 6 与水接头 1 的进水孔 N 连通 ； 中心管 15 通过中 心管两。
14、端的滚动轴承 101 支承在靶材 9 内， 其两端的滚动轴承 101 分别安装在阴极端盖 10 和第二阴极端盖 5 内 ； 靶材 9、 阴极端盖 10、 第二阴极端盖 5、 引水管 3 和水接头 1 组成一密 闭的腔体。所述水接头 1 与引水管 3 之间及第二阴极端盖 5 的内孔与引水管 3 之间至少采 用三层骨架轴封 31， 以确保水密封和真空密封。 0019 所述水接头 1 与真空基体 8 之间采用波纹管 2 连接， 方便从真空外部将冷从水接 头1引入 ； 同时在波纹管与真空基体8之间采用聚甲醛绝缘基座7连接绝缘， 以确保旋转阴 极与真空基体 8 的电绝缘。 0020 如图 4 所示， 所。
15、述的磁芯元件 16 包括磁罩 162、 磁钢 163、 均磁板 164 和磁轭 161， 磁轭 161 安装在中心管 15 的顶部， 磁罩 162、 磁钢 163 与均磁板 164 安装在磁轭 161 的上表 面， 磁钢 163 与均磁板 164 位于磁罩 162 内。 0021 使用时， 由电机产生动力通过传动轴 14 将动力传送到驱动齿轮 13， 并通过齿轮啮 说 明 书 CN 102953039 A 4 3/3 页 5 合将动力传递给从动齿轮12， 带动与从动齿轮12连接的阴极端盖10旋转， 从而使得阴极靶 材 9 旋转。同时冷却水由水接头 1 的进水口 N 引入， 通过进水管 6 将冷却水引入中心管 15 的内孔， 再从引水管 3 将冷却水引出， 实现对旋转阴极进行冷却。 说 明 书 CN 102953039 A 5 1/3 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102953039 A 6 2/3 页 7 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102953039 A 7 3/3 页 8 图 4 说 明 书 附 图 CN 102953039 A 8 。