本發(fā)明涉及生產(chǎn)型磁控濺射系統(tǒng)，尤其涉及一種用于生產(chǎn)型磁控濺射系統(tǒng)的基片裝載掃描機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著研制高端微波器件的薄膜混合電路基板尺寸增大、產(chǎn)能增長(zhǎng)和性能提升，傳統(tǒng)圓筒立式結(jié)構(gòu)批產(chǎn)磁控濺射系統(tǒng)已逐漸滿(mǎn)足不了產(chǎn)品的提升需求，急需向平板水平式結(jié)構(gòu)連續(xù)生產(chǎn)磁控濺射系統(tǒng)發(fā)展。目前行業(yè)上連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備基本上都是采用真空機(jī)械手將基片從裝卸片預(yù)真空室傳送至工藝腔室，在工藝腔室內(nèi)再配置一套運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)基片的旋轉(zhuǎn)或掃描運(yùn)動(dòng)。真空機(jī)械手價(jià)格昂貴，基本依靠進(jìn)口，還需要單獨(dú)配置一個(gè)傳送腔室裝載機(jī)械手，配套的真空管件閥門(mén)也必不可少，最終造成連續(xù)生產(chǎn)型設(shè)備成本居高不下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生產(chǎn)效率高、成本低、可實(shí)現(xiàn)協(xié)同作業(yè)的用于生產(chǎn)型磁控濺射系統(tǒng)的基片裝載掃描機(jī)構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種用于生產(chǎn)型磁控濺射系統(tǒng)的基片裝載掃描機(jī)構(gòu)，包括基片架、基片架驅(qū)動(dòng)裝置和掃描小車(chē)，所述基片架包括底板和用于承載基片盤(pán)的裝片層，所述裝片層安裝于底板上，且與底板之間具有一定間距，所述基片架具有從上至下依次設(shè)置的裝片工位、待卸片工位和卸片完成工位，所述基片架驅(qū)動(dòng)裝置可驅(qū)動(dòng)基片架在裝片工位、待卸片工位和卸片完成工位之間切換，所述掃描小車(chē)可與裝片層對(duì)接，并承接和轉(zhuǎn)運(yùn)裝片層上的基片盤(pán)。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述基片架、基片架驅(qū)動(dòng)裝置和掃描小車(chē)均位于所述生產(chǎn)型磁控濺射系統(tǒng)的工藝腔室內(nèi)，所述工藝腔室的上方設(shè)有與工藝腔室連通的預(yù)真空室，所述基片架驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)基片架從工藝腔室上升至預(yù)真空室時(shí)，所述底板可隔斷預(yù)真空室與工藝腔室。

所述基片裝載掃描機(jī)構(gòu)還包括用于驅(qū)動(dòng)掃描小車(chē)移動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、主傳動(dòng)帶、主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、次傳動(dòng)帶，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端設(shè)有主動(dòng)輪，所述主動(dòng)軸上設(shè)有主從動(dòng)輪、次從動(dòng)輪，所述主傳動(dòng)帶繞設(shè)于主動(dòng)輪和主從動(dòng)輪上，所述從動(dòng)軸上設(shè)有從動(dòng)輪，所述次傳動(dòng)帶繞設(shè)于次從動(dòng)輪和從動(dòng)輪上，所述掃描小車(chē)固定在次傳動(dòng)帶上。

所述主動(dòng)軸一端位于工藝腔室內(nèi)，另一端位于工藝腔室外，所述主從動(dòng)輪安裝于主動(dòng)軸位于工藝腔室外的一端，所述次從動(dòng)輪安裝于主動(dòng)軸位于工藝腔室內(nèi)的一端，所述從動(dòng)軸一端位于工藝腔室內(nèi)，另一端位于工藝腔室外，所述從動(dòng)輪安裝于從動(dòng)軸位于工藝腔室內(nèi)的一端。

所述基片裝載掃描機(jī)構(gòu)還包括位置檢測(cè)裝置，所述位置檢測(cè)裝置包括指示傳動(dòng)帶、多個(gè)位置傳感器、位置指示板、直線導(dǎo)軌，所述主動(dòng)軸位于工藝腔室外的一端設(shè)有指示主動(dòng)輪，所述從動(dòng)軸位于工藝腔室外的一端設(shè)有指示從動(dòng)輪，所述指示傳動(dòng)帶繞設(shè)于指示主動(dòng)輪和指示從動(dòng)輪上，所述位置指示板固定于指示傳動(dòng)帶上，所述直線導(dǎo)軌固定于工藝腔室外側(cè)，所述多個(gè)位置傳感器對(duì)應(yīng)掃描小車(chē)在工藝腔室內(nèi)的移動(dòng)位置設(shè)置，所述位置指示板與直線導(dǎo)軌的滑塊連接，并可隨指示傳動(dòng)帶的移動(dòng)指向不同位置處的位置傳感器。

所述基片架還包括可承接掃描小車(chē)上基片盤(pán)的卸片層，所述卸片層位于底板與裝片層之間，所述裝片工位、待卸片工位之間還包括掃面小車(chē)卸片工位。

所述工藝腔室內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向桿，所述基片架的底板上設(shè)有可沿導(dǎo)向桿滾動(dòng)的升降導(dǎo)向輪，所述導(dǎo)向桿對(duì)應(yīng)裝片工位、掃面小車(chē)卸片工位、待卸片工位和卸片完成工位分別設(shè)有工位檢測(cè)傳感器。

所述升降導(dǎo)向輪設(shè)置兩個(gè)，所述導(dǎo)向桿夾設(shè)于兩個(gè)升降導(dǎo)向輪之間。

所述掃描小車(chē)包括可與裝片層對(duì)接并承接裝片層上基片盤(pán)的U型臺(tái)板。

所述工藝腔室底部設(shè)有小車(chē)導(dǎo)軌，所述掃描小車(chē)兩側(cè)設(shè)有可在小車(chē)導(dǎo)軌上移動(dòng)的滾輪組件，所述滾輪組件包括兩個(gè)導(dǎo)向輪和一個(gè)平面輪，所述兩個(gè)導(dǎo)向輪位于掃描小車(chē)靠近次傳動(dòng)帶的一側(cè)，所述平面輪位于掃描小車(chē)的另一側(cè)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明的用于生產(chǎn)型磁控濺射系統(tǒng)的基片裝載掃描機(jī)構(gòu)，通過(guò)掃描小車(chē)與基片架的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)掃描小車(chē)將基片架上的基片盤(pán)（圖中未示出）轉(zhuǎn)運(yùn)至其他工位，無(wú)需使用真空機(jī)械手操作，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的基片裝載掃描機(jī)構(gòu)，將位置檢測(cè)裝置設(shè)置在工藝腔室外，可不需使用真空專(zhuān)用位置傳感器（即不需要在工藝腔室內(nèi)安裝真空專(zhuān)用位置傳感器），降低了工藝腔室內(nèi)零部件復(fù)雜度，有利于磁控濺射系統(tǒng)高真空的獲得，降低成本。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的基片裝載掃描機(jī)構(gòu)，掃描小車(chē)不僅可以取走基片架上的基片盤(pán)，并轉(zhuǎn)運(yùn)基片盤(pán)進(jìn)行基片盤(pán)的沉膜加工，而且掃描小車(chē)還可以將加工后的基片盤(pán)重新裝載在基片盤(pán)上，并同時(shí)再次取走基片架上的基片盤(pán)，基片架與掃描小車(chē)之間的循環(huán)運(yùn)動(dòng)配合實(shí)現(xiàn)基片盤(pán)的加工與裝卸，達(dá)到磁控濺射系統(tǒng)連續(xù)工藝生產(chǎn)的效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中基片架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中掃描小車(chē)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明中基片架位于工藝腔室內(nèi)的示意圖。

圖中各標(biāo)號(hào)表示：

1、基片架；11、底板；12、裝片層；13、卸片層；14、升降導(dǎo)向輪；2、基片架驅(qū)動(dòng)裝置；3、掃描小車(chē)；31、U型臺(tái)板；311、U型槽；32、導(dǎo)向輪；33、平面輪；4、工藝腔室；5、預(yù)真空室；6、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；61、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；62、主傳動(dòng)帶；63、主動(dòng)軸；64、從動(dòng)軸；65、次傳動(dòng)帶；66、主動(dòng)輪；67、主從動(dòng)輪；68、次從動(dòng)輪；69、從動(dòng)輪；7、位置檢測(cè)裝置；71、指示傳動(dòng)帶；72、位置傳感器；73、位置指示板；74、直線導(dǎo)軌；75、指示主動(dòng)輪；76、指示從動(dòng)輪；8、導(dǎo)向桿；80、工位檢測(cè)傳感器；9、小車(chē)導(dǎo)軌。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1至圖5示出了本發(fā)明用于生產(chǎn)型磁控濺射系統(tǒng)的基片裝載掃描機(jī)構(gòu)的一種實(shí)施例，該用于生產(chǎn)型磁控濺射系統(tǒng)的基片裝載掃描機(jī)構(gòu)包括包括基片架1、基片架驅(qū)動(dòng)裝置2和掃描小車(chē)3，基片架1包括底板11和用于承載基片盤(pán)的裝片層12，裝片層12安裝于底板11上，且與底板11之間具有一定間距，基片架1具有從上至下依次設(shè)置的裝片工位、待卸片工位和卸片完成工位，基片架驅(qū)動(dòng)裝置2可驅(qū)動(dòng)基片架1在裝片工位、待卸片工位和卸片完成工位之間切換，掃描小車(chē)3可與裝片層12對(duì)接，并承接和轉(zhuǎn)運(yùn)裝片層12上的基片盤(pán)。通過(guò)掃描小車(chē)3與基片架1的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)掃描小車(chē)3將基片架1上的基片盤(pán)（圖中未示出）轉(zhuǎn)運(yùn)至其他工位，無(wú)需使用真空機(jī)械手操作，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本。

本實(shí)施例中，基片架1、基片架驅(qū)動(dòng)裝置2和掃描小車(chē)3均位于生產(chǎn)型磁控濺射系統(tǒng)的工藝腔室4內(nèi)，工藝腔室4的上方設(shè)有與工藝腔室4連通的預(yù)真空室5，基片架驅(qū)動(dòng)裝置2驅(qū)動(dòng)基片架1從工藝腔室4上升至預(yù)真空室5時(shí)，底板11可隔斷預(yù)真空室5與工藝腔室4?；?從工藝腔室4上升至預(yù)真空室5，在預(yù)真空室5內(nèi)將基片盤(pán)放置在基片架1的裝片層12上，此過(guò)程中，工藝腔室4需要保持高真空，因此通過(guò)底板11可隔斷預(yù)真空室5與工藝腔室4，本實(shí)施例中，基片架驅(qū)動(dòng)裝置2為驅(qū)動(dòng)油缸。

本實(shí)施例中，基片裝載掃描機(jī)構(gòu)還包括用于驅(qū)動(dòng)掃描小車(chē)3移動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)61、主傳動(dòng)帶62、主動(dòng)軸63、從動(dòng)軸64、次傳動(dòng)帶65，驅(qū)動(dòng)電機(jī)61的輸出端設(shè)有主動(dòng)輪66，主動(dòng)軸63上設(shè)有主從動(dòng)輪67、次從動(dòng)輪68，主傳動(dòng)帶62繞設(shè)于主動(dòng)輪66和主從動(dòng)輪67上，從動(dòng)軸64上設(shè)有從動(dòng)輪69，次傳動(dòng)帶65繞設(shè)于次從動(dòng)輪68和從動(dòng)輪69上，掃描小車(chē)3固定在次傳動(dòng)帶65上。本實(shí)施例中，所述主傳動(dòng)帶62和次傳動(dòng)帶65為鏈條。驅(qū)動(dòng)電機(jī)61轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主傳動(dòng)帶62帶動(dòng)主動(dòng)軸63轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)軸63轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)從動(dòng)軸64轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)次傳動(dòng)帶65轉(zhuǎn)動(dòng)，次傳動(dòng)帶65轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)掃描小車(chē)3在工藝腔室4內(nèi)移動(dòng)。

本實(shí)施例中，主動(dòng)軸63和從動(dòng)軸64均為磁流體密封軸，主動(dòng)軸63一端位于工藝腔室4內(nèi)，另一端位于工藝腔室4外，主從動(dòng)輪67安裝于主動(dòng)軸63位于工藝腔室4外的一端，次從動(dòng)輪68安裝于主動(dòng)軸63位于工藝腔室4內(nèi)的一端，從動(dòng)軸64一端位于工藝腔室4內(nèi)，另一端位于工藝腔室4外，從動(dòng)輪69安裝于從動(dòng)軸64位于工藝腔室4內(nèi)的一端。

本實(shí)施例中，基片裝載掃描機(jī)構(gòu)還包括位置檢測(cè)裝置7，位置檢測(cè)裝置7包括指示傳動(dòng)帶71、多個(gè)位置傳感器72、位置指示板73、直線導(dǎo)軌74，主動(dòng)軸63位于工藝腔室4外的一端設(shè)有指示主動(dòng)輪75，從動(dòng)軸64位于工藝腔室4外的一端設(shè)有指示從動(dòng)輪76，指示從動(dòng)輪76繞設(shè)于指示主動(dòng)輪75和指示從動(dòng)輪76上，位置指示板73固定于指示傳動(dòng)帶71上，直線導(dǎo)軌74固定于工藝腔室4外側(cè)，多個(gè)位置傳感器72對(duì)應(yīng)掃描小車(chē)3在工藝腔室4內(nèi)的移動(dòng)位置設(shè)置，位置指示板73與直線導(dǎo)軌74的滑塊連接，并可隨指示傳動(dòng)帶71的移動(dòng)指向不同位置處的位置傳感器72。指示傳動(dòng)帶71為鏈條。指示從動(dòng)輪76帶動(dòng)位置指示板73移動(dòng)，位置指示板73帶動(dòng)直線導(dǎo)軌74的滑塊（圖中未示出）沿直線導(dǎo)軌74移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中，位置指示板73可指向不同位置處的位置傳感器72，從而檢測(cè)出掃描小車(chē)3在工藝腔室4內(nèi)的位置。采用直線導(dǎo)軌74可提高位置指示板73移動(dòng)的穩(wěn)定性和精確度。

本實(shí)施例中，將位置檢測(cè)裝置7設(shè)置在工藝腔室4外，可不需使用真空專(zhuān)用位置傳感器（即不需要在工藝腔室4內(nèi)安裝真空專(zhuān)用位置傳感器），降低了工藝腔室4內(nèi)零部件復(fù)雜度，有利于磁控濺射系統(tǒng)高真空的獲得，降低成本。

本實(shí)施例中，基片架1還包括可承接掃描小車(chē)3上基片盤(pán)的卸片層13，卸片層13位于底板11與裝片層12之間，裝片工位、待卸片工位之間還包括掃面小車(chē)卸片工位。

本實(shí)施例中，工藝腔室4內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向桿8，基片架1的底板11上設(shè)有可沿導(dǎo)向桿8滾動(dòng)的升降導(dǎo)向輪14，導(dǎo)向桿8對(duì)應(yīng)裝片工位、掃面小車(chē)卸片工位、待卸片工位和卸片完成工位分別設(shè)有工位檢測(cè)傳感器80。升降導(dǎo)向輪14設(shè)置兩個(gè)，導(dǎo)向桿8夾設(shè)于兩個(gè)升降導(dǎo)向輪14之間，對(duì)基片架1升降過(guò)程中起導(dǎo)向作用。四個(gè)工位檢測(cè)傳感器80用于控制基片架1停止在不同的工位。本實(shí)施例中，四個(gè)工位檢測(cè)傳感器80從上至下依次標(biāo)號(hào)為80-1、80-2、80-3、80-4，分別對(duì)應(yīng)裝片工位、掃面小車(chē)卸片工位、待卸片工位和卸片完成工位。

本實(shí)施例中，掃描小車(chē)3包括可與裝片層12對(duì)接并承接裝片層12上基片盤(pán)的U型臺(tái)板31。U型臺(tái)板31不僅可以與裝片層12對(duì)接，也可以與卸片層13對(duì)接，將掃描小車(chē)3上加工后的基片盤(pán)傳遞給卸片層13，U型臺(tái)板31具有U型槽311，可與基片架1對(duì)中安裝。

本實(shí)施例中，工藝腔室4底部設(shè)有小車(chē)導(dǎo)軌9，掃描小車(chē)3兩側(cè)設(shè)有可在小車(chē)導(dǎo)軌9上移動(dòng)的滾輪組件，滾輪組件包括兩個(gè)導(dǎo)向輪32和一個(gè)平面輪33，兩個(gè)導(dǎo)向輪32位于掃描小車(chē)3靠近次傳動(dòng)帶65的一側(cè)，平面輪33位于掃描小車(chē)3的另一側(cè)。導(dǎo)向輪32設(shè)置為兩個(gè)，卡設(shè)于次傳動(dòng)帶65（次傳動(dòng)鏈條）一側(cè)的小車(chē)導(dǎo)軌9上，避免移動(dòng)時(shí)掃描小車(chē)3晃動(dòng)，平面輪33位于另一側(cè)的小車(chē)導(dǎo)軌9上，提高了次傳動(dòng)帶65帶動(dòng)掃描小車(chē)3移動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。

工作原理：

生產(chǎn)形磁控濺射系統(tǒng)正常開(kāi)機(jī)后，真空獲得系統(tǒng)（圖中未示出）對(duì)預(yù)真空室5和工藝腔室4抽至目標(biāo)真空度后，基片架1上升至工位檢測(cè)傳感器80-1對(duì)應(yīng)的裝片工位，裝片工位位于預(yù)真空室5內(nèi)，底板11將預(yù)真空室5和工藝腔室4隔離，工藝腔室4繼續(xù)保持高真空，預(yù)真空室5通過(guò)充氣開(kāi)啟預(yù)真空室5的真空門(mén)（圖中未示出），操作人員將裝載好基片的基片盤(pán)（圖中未示出）放置到基片架1的裝片層12上，關(guān)閉真空門(mén)；再將預(yù)真空室5抽至一定真空度，與工藝腔室4真空度接近；下一步基片架1下降至工位檢測(cè)傳感器80-3對(duì)應(yīng)的待卸片工位，此時(shí)掃描小車(chē)3在驅(qū)動(dòng)電機(jī)61、主傳動(dòng)帶62、主動(dòng)軸63、次傳動(dòng)帶65的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)至基片架1處并與基片架1對(duì)中，基片架1上的基片盤(pán)剛好位于U型臺(tái)板31的U型槽311內(nèi)，正對(duì)U型槽311上的基片盤(pán)承載區(qū)；接下來(lái)基片架1繼續(xù)下降至工位檢測(cè)傳感器80-4對(duì)應(yīng)的卸片完成工位，位于裝片層12上的基片盤(pán)在基片架1下降過(guò)程中會(huì)轉(zhuǎn)移到掃描小車(chē)3的U型臺(tái)板31上（基片盤(pán)尺寸大于U型槽311的尺寸，基片架1下降時(shí)，裝片層12從U型槽311內(nèi)下降，而基片盤(pán)卡設(shè)于U型槽311上）；掃描小車(chē)3裝載基片盤(pán)后，會(huì)帶著基片盤(pán)依照工藝順序依次在各清洗或?yàn)R射工位進(jìn)行工藝處理，在濺射工藝時(shí)，掃描小車(chē)3還可以在濺射靶下方做往復(fù)掃描運(yùn)動(dòng)，從而獲得均勻的沉積膜層。

在該基片盤(pán)沉膜工藝過(guò)程中，基片架1上升，底板11將預(yù)真空室5和工藝腔室4隔離，操作人員可再次在裝片層12上裝載基片盤(pán)；掃描小車(chē)3上的基片盤(pán)完成所有工藝后，會(huì)與基片架1進(jìn)行卸片和再次裝載基片盤(pán)的動(dòng)作：首先基片架1帶著新裝載的基片盤(pán)停留在工位檢測(cè)傳感器80-3對(duì)應(yīng)的待卸片工位，掃描小車(chē)3帶著完成沉膜工藝的基片盤(pán)運(yùn)動(dòng)至基片架1處并與基片架1對(duì)中，此時(shí)，基片架1上的基片盤(pán)位于基片架1的裝片層12和卸片層13之間，此時(shí)基片架1上升至工位檢測(cè)傳感器80-2對(duì)應(yīng)的掃面小車(chē)卸片工位，在上升過(guò)程中，掃描小車(chē)3上的基片盤(pán)會(huì)被基片架1上的卸片層13取走，實(shí)現(xiàn)基片架1從掃描小車(chē)3上卸片的目的；卸片完成后，掃描小車(chē)3移出基片架1工位，基片架1再次下降至工位檢測(cè)傳感器80-3對(duì)應(yīng)的待卸片工位，此時(shí)掃描小車(chē)3再次返回到基片架1工位，基片架1再次下降至工位檢測(cè)傳感器80-4對(duì)應(yīng)的卸片完成工位，實(shí)現(xiàn)掃描小車(chē)3從基片架1裝片層12上的取片動(dòng)作?；?與掃描小車(chē)3的循環(huán)運(yùn)動(dòng)配合實(shí)現(xiàn)基片盤(pán)的裝卸，達(dá)到磁控濺射系統(tǒng)連續(xù)工藝生產(chǎn)的效果。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。