[实用新型]可调沉积速率的真空镀膜机挡板

说明书

技术领域

本实用新型涉及热蒸发制备薄膜的工艺，特别是一种在热蒸发过程中可调沉积速率的真空镀膜机挡板。

背景技术

真空热蒸发镀膜工艺包括沉积速率、真空度、基底温度等多种工艺控制方式，其中沉积速率控制主要决定了光学薄膜的聚集密度和厚度均匀性，对膜厚的控制也有直接的影响。不同的沉积速率可使薄膜的光谱性能和机械性能产生显著的差异。不同的蒸发方式下，同样的镀膜材料的沉积速率可能存在着很大的差别；同样的蒸发方式，不同的镀膜材料最适合的沉积速率也高低有别。真空蒸发镀膜机主要以调节蒸发电流或者电子束电流来控制材料的蒸发速率，通过挡板的旋转来控制镀膜过程的开始和结束。现有的镀膜机挡板多为圆形或者扇形的金属板，一端连接有金属柄。金属柄另一端固定在金属旋转轴上，旋转轴采取气动阀门控制旋转挡板。当挡板旋转到蒸发源上方的时候，能够完全遮挡蒸发源，为关闭状态，镀膜材料粒子被遮挡，不能沉积到镀膜基片上；当挡板旋转离开蒸发源上方，为打开状态，镀膜材料粒子能够顺利地沉积到镀膜基片上。现有挡板只有遮挡蒸发源和不遮挡蒸发源两个工作状态，只具备镀膜过程的开关功能。现有挡板功能单一，比较适用于蒸发速率不快的镀膜材料，而一些蒸发速率过快的镀膜材料则不易控制，比如用电子束方法蒸发ZnS、MgF₂和Ag等膜料。ZnS属于升华型镀膜材料，很小的电子束束流就会导致ZnS极快速蒸发，十分难以控制它的沉积速率。在采用热舟蒸发金属材料的工艺过程中，由于金属材料在受热蒸发时得到的动能小于溅射方法过程中金属粒子的动能，因此沉积结构比较疏松，聚集密度较低，造成了金属薄膜与基底的结合力不牢、容易受高温潮湿环境的影响。当通过加大蒸发电流来增加金属薄膜的聚集密度时，薄膜沉积的均匀性则会降低，影响了薄膜的光学性能和制备能力。另一方面，对金属薄膜厚度比较敏感的诱导透射滤光片的制备工艺中，在高速蒸发金属材料以保证其光学特性良好与精确控制薄膜厚度和保证薄膜沉积均匀性之间也存在着矛盾。在电子束蒸发颗粒状镀膜材料的工艺过程中，膜料容易受热不均产生喷溅，这是薄膜产生缺陷的主要原因之一。一般遇到上述问题，通常采用改变蒸发方法来回避或者依靠镀膜人员的经验和技术来克服，这常常给生产过程带来不便和较高的技术要求。

发明内容

本实用新型的目的在于改善上述现有技术的不足，提供一种可调沉积速率的真空镀膜机挡板，它能有效地在不改变蒸发方法和镀膜材料蒸发速率的情况下多级调整薄膜的沉积速率，从而达到改善薄膜沉积性能的目的。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种可调沉积速率的真空镀膜机挡板，包括一块耐高温的圆板，该圆板的圆心处垂直地连接一个转轴，该转轴的下端连接一驱动装置，其特征在于所述的圆板，自圆心辐射地划分为多个扇区，这些扇区依次为全挡区、不挡区和一个以上阻挡程度由小变大的阻挡区直至所述的全挡区，所述的不挡区是该扇区的面板被挖空，所述的全挡区是该扇区的面板完全保留，所述的阻挡区的扇区各开设有孔径由大到小，密度由密集到疏松的多个通孔，而同一扇区的通孔的孔径相同，密度均匀；所述的扇区的大小完全覆盖膜料蒸发源。

所述的不挡区到所述的全挡区之间有2个阻挡区，分别称为低档区和高档区。

所述的圆板由耐高温的金属或其它固体材料构成，该圆板的厚度为0.5mm～1mm，或所述的通孔经倒角后的孔缘的厚度应小于1mm。

本实用新型的优点：

本实用新型具备原有挡板开关镀膜过程的功能，并增加了重要的调整镀膜沉积速率的功能，从而增加了多种镀膜材料高性能的制备方法，并且使用方法灵活，结构比较简单，具有较高的实用性。

利用阻挡区能够通过遮挡部分膜料沉积到基片上，减缓升华型膜料或其他快速蒸发的膜料的沉积速率，提高了蒸发工艺的控制能力。

能够使金属薄膜在保持甚至提高沉积均匀性的情况下，增加金属薄膜沉积的聚集密度，使金属薄膜具有更好的基底结合力和环境稳定性，并可以使金属薄膜同时具有良好光学特性和更精确的膜厚监控能力。

能够遮挡部分不规则飞行的喷溅颗粒，减少蒸发颗粒状的镀膜材料产生喷溅对薄膜的影响。

能够约束蒸发膜料粒子的方向，提高发射蒸汽流的稳定性，提高镀膜机本身的沉积均匀性。

附图说明

图1是本实用新型可调沉积速率的真空镀膜机挡板实施例的结构示意图。

图2是图1实施例使用状态图。

图3是使用了本实用新型可调沉积速率的真空镀膜机挡板的光谱曲线。