專利名稱：一種新型熱陰極電弧裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型熱陰極電弧裝置，尤其是一種應(yīng)用于真空鍍膜機(jī) 上，將靶材加熱、蒸發(fā)、發(fā)射到工件上的一種新型熱陰極電弧裝置。
背景技術(shù)：
目前現(xiàn)有的熱陰極電弧的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，蒸鍍過程中浪費(fèi)材料，造成成本高，屏 蔽電磁的性能差，容易跑弧，磁場(chǎng)不穩(wěn)定，引弧裝置采用電磁引弧，回彈力量小， 運(yùn)動(dòng)速度慢，引弧針容易與靶材粘結(jié)形成短路，使設(shè)備無法正常工作，而且水冷 裝置容易漏水，傳統(tǒng)的金屬屏蔽結(jié)構(gòu)中，屏蔽罩與其它金屬之間又需絕緣，使得 整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工和裝配困難，成本高。中國專利03229462. X公開了一 種多電弧蒸發(fā)源，其結(jié)構(gòu)中的引弧裝置采用電磁控制引弧桿的運(yùn)動(dòng)，水冷裝置也 是傳統(tǒng)的方法，就是存在上述問題。中國專利94115583. 8也公開了一種以電磁 控制作為引弧裝置的動(dòng)力源的磁控引弧的鍍膜裝置，屏蔽罩同樣采用金屬屏蔽 罩，同樣存在上述問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型提出一種新型熱陰極電弧裝置，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，采用氣動(dòng)引 弧，力量大，速度快，故障率低；采用間接水冷，水冷效果好，更換耙材方便， 工件涂鍍膜層質(zhì)量好，工作效率高；外屏蔽罩采用尼龍材質(zhì)，使得裝置結(jié)構(gòu)簡化， 成本大幅度降低。整個(gè)裝置具有靶材離化率高，利用率高；水冷效果好，產(chǎn)品鍍 涂層組織中的容滴小、表面光亮度高、涂層的組織細(xì)密等優(yōu)點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)以上效果，本實(shí)用新型提出的一種新型熱陰極電弧裝置包括引弧裝 置、水冷裝置、耙材、固定耙材的耙材固定裝置、磁場(chǎng)裝置、磁場(chǎng)裝置外圍的屏 蔽裝置，其特征是所述引弧裝置包括微型汽缸、固定微型汽缸的汽缸固定絕緣 板、 一端連接汽缸桿和定位塊，另一端固定引弧針的引弧桿、固定引弧桿的固定 座，及連接汽缸固定絕緣板和固定座的支撐桿；所述靶材固定裝置包括外座體， 置于外座體內(nèi)部的內(nèi)座體，置于內(nèi)座體與外座體之間的外表面上的水咀座和連接 座。
所述引弧裝置中，微型汽缸是引弧裝置的動(dòng)力源，通過控制氣源的開閉帶動(dòng) 引弧桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)。汽缸固定絕緣板為多半圓形，中間圓孔為固定汽缸用，邊緣孔為自身定位螺栓孔，汽缸固定絕緣板采用尼龍材質(zhì)，可間接的使微型汽缸與法蘭 座板絕緣；支撐桿為階梯狀圓柱形， 一端為中間螺紋孔外緣銑扁，通過螺釘可使 汽缸固定絕緣板定位在三根支撐桿上。另一端為外螺紋，可使自己本身固定在法 蘭座板上。三根支撐桿組合使用，不僅使汽缸固定絕緣板定位，而且可形成一軌 道，使定位塊不能在以汽缸桿中心為圓心的圓周上大幅度旋轉(zhuǎn)；定位塊為帶凹槽 的尼龍長方體，它固定在引弧桿上，在微型汽缸的帶動(dòng)下可在兩支撐桿間上下運(yùn) 動(dòng)，可使引弧桿不能大范圍的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且與支撐桿絕緣；引弧桿為階梯狀圓軸， 銑扁端連接汽缸桿和定位塊，另一端固定引弧針，隨汽缸桿的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)引弧針運(yùn) 動(dòng)；固定座為多半圓圓柱形，中間為圓形沉孔，它依靠支撐桿固定在法蘭坐板上； 絕緣密封套內(nèi)外都為階梯圓柱狀，依靠固定座定位，使固定座和引弧桿絕緣；引 弧針為半弓字形，依靠它使靶材起弧。在汽缸桿和引弧桿連接位置接上電源，在 汽缸作用下可實(shí)現(xiàn)引弧針與靶材的接觸和分離，從而達(dá)到引弧的目的。釆用汽缸 作為動(dòng)力源，回彈力量大，運(yùn)動(dòng)速度快，解決了傳統(tǒng)電磁引弧回彈力量小，運(yùn)動(dòng) 速度慢，引弧針容易與靶材黏結(jié)形成短路，使設(shè)備無法正常工作的問題。
水冷裝置中的各部件采用氬弧焊焊接在一起。靶材通過螺紋固定在水冷耙材 座上。內(nèi)座體和外座體之間形成水冷套，從水咀座處通水冷卻。這種結(jié)構(gòu)水冷效 果好，涂鍍顆粒小，涂鍍層細(xì)膩、均勻。采用間接水冷，密封效果好，而且更換 靶材簡單、方便。
磁場(chǎng)裝置由導(dǎo)磁體、磁體、磁體定位塊、調(diào)節(jié)桿、絕緣塊組成。導(dǎo)磁體為階 梯狀圓形，磁體吸附在其上。磁體為圓柱狀，它可以約束耙材表面的弧斑使其做 規(guī)律的運(yùn)動(dòng)。磁體定位塊限制磁體不能跑動(dòng)。調(diào)節(jié)桿用來調(diào)節(jié)磁體與耙材之間的 距離，達(dá)到調(diào)節(jié)靶材面磁場(chǎng)強(qiáng)弱的目的。當(dāng)引弧蒸鍍時(shí)電弧源耙面形成的強(qiáng)烈等 離子體，磁場(chǎng)可以控制陰極弧斑的運(yùn)動(dòng)。在磁場(chǎng)的作用下，弧斑不僅在靶面做周 向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)從圓心向外做徑向運(yùn)動(dòng)，即弧斑不斷地由小圈向大圈運(yùn)動(dòng)。同 時(shí)還有軸向垂直靶面前方的運(yùn)動(dòng)，在軸向垂直靶面前方形成弧柱。調(diào)節(jié)磁場(chǎng)裝置 與靶材表面之間的距離，可以使弧斑的運(yùn)動(dòng)速度改變，從而使靶材蒸發(fā)速率的改 變。此裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)靈活、聚弧效果好等優(yōu)點(diǎn)。
外屏蔽罩采用尼龍材質(zhì)，絕緣、屏蔽磁場(chǎng)效果好，比傳統(tǒng)采用金屬屏蔽的結(jié) 構(gòu)簡單，穩(wěn)固，成本低。以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)的說明圖l為本實(shí)用新型裝置總圖。 圖2為本實(shí)用新型的引弧裝置圖。 圖3為本實(shí)用新型的水冷靶材座剖視圖。 圖4為本實(shí)用新型的水冷靶材座俯視圖。 圖5為本實(shí)用新型的電磁裝置圖。 圖6為本實(shí)用新型的屏蔽罩固定裝置圖。
具體實(shí)施方式

如圖l，新型熱陰極電弧裝置包括法蘭座板l，固定在法蘭座板l一側(cè)的引 弧裝置2，用于穩(wěn)固引弧裝置2的穩(wěn)弧板3，水冷靶材座5，固定在水冷靶材座5 上的耙材4，固定在水冷靶材座下部中間位置的磁場(chǎng)裝置6，套設(shè)在水冷靶材座 5上部外圍的屏蔽罩絕緣套7，套設(shè)在屏蔽絕緣套7上部外圍的屏蔽罩8;屏蔽 罩固定裝置9用來固定屏蔽罩8，套在水冷靶材座5下部外圍密封絕緣套11,密 封絕緣套11上的0形密封圈12、套在螺釘16上的絕緣套13，磁場(chǎng)裝置6外圍 的外屏蔽罩15，置于外屏蔽罩15內(nèi)側(cè)磁場(chǎng)裝置6外圍的支撐套17，和置于外屏 蔽罩15內(nèi)底部的調(diào)節(jié)板18組成。
引弧裝置2包括微型汽缸21，通過螺釘22固定汽缸固定絕緣板23和支撐 桿24，支撐桿24連接固定座27螺接固定在法蘭座板1上，引弧桿26穿過固定 座27連接定位塊25和引弧針31，固定座27上方采用骨架膠封28，并外套有絕 緣密封套29，絕緣密封套30外圍套有O型密封圈29;微型汽缸21是引弧裝置 2的動(dòng)力源，通過控制氣源的開閉帶動(dòng)引弧桿26往復(fù)運(yùn)動(dòng)。汽缸固定絕緣板23 為多半圓形，中間圓孔為固定微型汽缸21用，邊緣孔為自身定位螺栓孔，汽缸 固定絕緣板23采用尼龍材質(zhì)，可間接的使微型汽缸21與法蘭座板1絕緣；支撐 桿24為階梯狀圓柱形， 一端為中間螺紋孔外緣銑扁，通過螺釘固定汽缸固定絕 緣板23定位在三根支撐桿24上，另一端為外嫘紋，可使支撐桿24固定在法蘭 座板l上；定位塊25為帶凹槽的尼龍長方體，它固定在引弧桿上，在微型汽缸 21的帶動(dòng)下可在兩支撐桿24間上下運(yùn)動(dòng)，可使引弧桿26不能大范圍的轉(zhuǎn)動(dòng)， 并且與支撐桿24絕緣；引弧桿26為階梯狀圓軸，銑扁端連接汽缸桿和定位塊 25，另一端固定引弧針31，隨汽缸桿的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)引弧針31運(yùn)動(dòng)；固定座27為 多半圓圓柱形，中間為圓形沉孔，用來固定和壓緊骨架膠封28和0形密封圈29， 它依靠支撐桿24固定在法蘭坐板1上；骨架膠封28采用國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)件，用來密封 引弧桿26; 0形密封圈29用來密封絕緣密封套30和法蘭座板1;絕緣密封套30內(nèi)外都為階梯圓柱狀，依靠固定座27定位，使固定座27和引弧桿26絕緣；引 弧針31為半弓字形，依靠它使靶材4起弧。在汽缸桿和引弧桿26連接位置接上 電源，在微型汽缸21作用下可實(shí)現(xiàn)引弧針31與靶材4的接觸和分離，從而達(dá)到 引弧的目的。
如圖3、圖4所示水冷耙材座5包括外座體32、置于外座體32內(nèi)部中心的 內(nèi)座體33、置于內(nèi)座體33外側(cè)與外座體32內(nèi)側(cè)之間的外表面上的水咀座34、 36,連接座35，并且水冷靶材座5中的各部件采用氬弧焊焊接在一起。靶材4 通過嫘紋固定在水冷靶材座上5。內(nèi)座體33和外座體32之間形成水冷套，從水 咀座34處通水冷卻。外座體32上表面分布著螺孔37、 38、 39，通過螺釘固定 水冷靶材座5到法蘭座板1上。
如圖5所示磁場(chǎng)裝置6，導(dǎo)磁體40通過螺釘42由磁體定位塊43固定連接 到調(diào)節(jié)桿44的一端，調(diào)節(jié)桿44另一端與絕緣塊47通過螺釘46連接固定。導(dǎo)磁 體為40為階梯狀圓形，磁體41吸附在其上；磁體41為圓柱狀，它可以約束耙 材表面的弧斑使其做規(guī)律的運(yùn)動(dòng)。磁體定位塊43限制磁體41不能跑動(dòng)。調(diào)節(jié)桿 44用來調(diào)節(jié)磁體41與靶材4之間的距離，達(dá)到調(diào)節(jié)靶材面磁場(chǎng)強(qiáng)弱的目的。當(dāng) 引弧蒸鍍時(shí)電弧源靶面形成的強(qiáng)烈等離子體，磁場(chǎng)可以控制陰極弧斑的運(yùn)動(dòng)。在 磁場(chǎng)的作用下，弧斑不僅在耙面做周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)從圓心向外做徑向運(yùn)動(dòng)， 即弧斑不斷地由小圈向大圈運(yùn)動(dòng)。同時(shí)還有軸向垂直靶面前方的運(yùn)動(dòng)，在軸向垂 直靶面前方形成弧柱。調(diào)節(jié)磁場(chǎng)裝置6與靶材4表面之間的距離，可以使弧斑的 運(yùn)動(dòng)速度改變，從而使靶材4蒸發(fā)速率的改變。
如圖6所示屏蔽罩固定裝置9由帶螺孔的壓蓋49和壓蓋49下帶螺孔的的階 梯狀圓柱型絕緣體50,通過嫘釘48固定在法蘭座板1上，并與屏蔽罩8絕緣。
此裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)靈活、聚弧效果好等優(yōu)點(diǎn)，外屏蔽罩采用尼龍材 質(zhì)，絕緣、屏蔽磁場(chǎng)效果好，簡化了結(jié)構(gòu)，降低了成本。
權(quán)利要求1、一種新型熱陰極電弧裝置，包括引弧裝置、水冷裝置、靶材、固定靶材的靶材固定裝置、磁場(chǎng)裝置、磁場(chǎng)裝置外圍的屏蔽裝置，其特征是所述引弧裝置(2)包括微型汽缸(21)、固定微型汽缸(21)的汽缸固定絕緣板(23)、一端連接汽缸桿和定位塊(25)，另一端固定引弧針(31)的引弧桿(26)、固定引弧桿(26)的固定座(27)，及連接汽缸固定絕緣板(23)和固定座(27)的支撐桿(24)；所述靶材固定裝置(5)包括外座體(32)，置于外座體(32)內(nèi)部的內(nèi)座體(33)，置于內(nèi)座體(33)與外座體(32)之間的外表面上的水咀座(34、36)和連接座(35)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種新型熱陰極電弧裝置，其特征是所述微型汽缸(21) 是引弧裝置的動(dòng)力源，通過控制氣源的開閉帶動(dòng)引弧桿(26)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種新型熱陰極電弧裝置，其特征是所述組成靶材固 定裝置(5)的外座體(32)和內(nèi)座體(33)之間形成水冷套，從水咀座(34、 36)處通水冷卻。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種新型熱陰極電弧裝置，其特征是所述靶材(4)通 過嫘紋固定在水冷靶材座(5)上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型熱陰極電弧裝置，其特征是所述磁場(chǎng)裝置(6) 是由導(dǎo)磁體(40)、磁體定位塊(43)、吸附在導(dǎo)磁體(40)上的磁體(41)， 一端連接在導(dǎo)磁體(40)上的調(diào)節(jié)桿(44),固定在調(diào)節(jié)桿(44)另一端的絕緣 塊(47)組成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型熱陰極電弧裝置，其特征是所述導(dǎo)磁體(40) 為階梯狀圓形，磁體(41)為圓柱狀。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種新型熱陰極電弧裝置，包括引弧裝置、水冷裝置、靶材、固定靶材的靶材固定裝置、磁場(chǎng)裝置、磁場(chǎng)裝置外圍的屏蔽罩，其特征是所述引弧裝置包括微型汽缸、固定微型汽缸的汽缸固定絕緣板、一端連接汽缸桿和定位塊，另一端固定引弧針的引弧桿、固定引弧桿的固定座，及連接汽缸固定絕緣板和固定座的支撐桿；所述靶材固定裝置包括外座體，置于外座體內(nèi)部的內(nèi)座體，置于內(nèi)座體與外座體之間的外表面上的水咀座和連接座。采用氣動(dòng)引弧，力量大，速度快，故障率低；采用間接水冷，水冷效果好；更換靶材方便外屏蔽罩采用尼龍材質(zhì)，使得裝置結(jié)構(gòu)簡化，成本大幅度降低。
文檔編號(hào)C23C14/22GK201427990SQ20092013306
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者宇 王, 強(qiáng) 王 申請(qǐng)人:深圳市振恒昌實(shí)業(yè)有限公司