[发明专利]多工位渐变薄膜镀制设备

说明书

技术领域

本发明属真空镀膜设备领域，尤其涉及一种多工位渐变薄膜镀制设备。

背景技术

变密度片是一种能量分光元件，对光信号起衰减调节作用，具有结构简单，使用波长范围广，中性度好等优点，在各类光学仪器和光学实验中得到广泛应用。

为实现特定的能量衰减作用，变密度片的光密度是随位置变化的，即膜层厚度是随位置变化的。常用的变密度片按照光密度随位置的变化形式来分，通常可分为六种：圆形渐变密度片、条形渐变密度片、圆形阶梯密度片、条形阶梯密度片、“牛眼”密度片和反“牛眼”密度片。参见图1-a，图1-b，图1- c，图1-d，图1-e所示，其中，图1-a为圆形渐变密度片；图1-b为圆形阶梯密度片；图1-c为“牛眼”密度片；图1-d为反“牛眼”密度片；图1-f为条形阶梯密度片。

真空镀膜所镀制的膜层厚度通常都是均匀或接近均匀的，而变密度片却要在均匀镀膜的条件下刻意实现非均匀（渐变）的薄膜，这就需要借助特殊的掩膜机构才能加实现。不同类型的变密度片需要使用不同的掩膜机构，而且一套掩膜机构在某一时刻只能加工镀制一个基片是圆形的变密度片，条形变密度片的单次镀制数量也比较有限。变密度片的镀制过程可分为三个：镀膜前准备、抽真空和镀制，在整个镀膜过程中抽真空最占用时间，所以抽一次真空只镀制一片变密度片的生产方式的生产效率是很低。实现的技术方案：在真空室内安装多套掩膜机构和镀膜源，每次镀完后，破空更换基片。上述方案采用多套掩膜机构势必增加镀膜系统的复杂度，另外，掩膜机构相对基片要大许多，这使得真空室的空间利用率降低。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种可以实现工位（待镀基片）平稳精准地旋转变换，提高单次抽真空所镀制的产品数量，进而提升系统整体生产效率的多工位渐变薄膜镀制设备。

为达到上述目的，本发明是这样实现的：多工位渐变薄膜镀制设备，它包括驱动模块、基板、工件盘、掩膜机构及均匀机构；所述工件盘位于基板之上；所述工件盘可绕其轴心旋转，其与基板的间隔恒定；在所述工件盘上固定设有镀膜工位；在所述基板上对应所述镀膜工位位置设有镀膜孔；在所述镀膜工位与镀膜孔之间固定设有掩膜机构，以实现渐变薄膜镀制；在所述镀膜孔的下部于基板上固定设有均匀机构，以解决膜料沉积不均的问题；所述驱动模块的工作端与工件盘固定相接。

作为一种优选方案，本发明所述驱动模块包括电机、弹性联轴器及工件盘转接件；所述电机的输出轴经弹性联轴器与工件盘转接件固定相接。

作为另一种优选方案，本发明在所述基板上开有V型圆槽；在所述工件盘上对应所述V型圆槽位置开有Λ型圆槽；在所述V型圆槽与Λ型圆槽内设有滚珠。

进一步地，本发明所述工件盘、掩膜机构及均匀机构具有共同的对称轴心。

为确保渐变薄膜镀制位置准确，必须要求工位变换时工位定位准确，这对工位变换系统提出很高的要求。例如镀制圆形渐变密度片就要求基片、掩膜机构、均匀机构三者具有共同的轴心，轴心偏差不得超过0.1毫米。本发明真空室内预备多片待镀基片，只采用一套掩膜机构和镀膜源，再增加一套基片换位机构，让待镀基片能够在真空室内实现自动更换，而不是破空人工更换，其只有一套掩膜机构，镀膜系统相对简单，而基片按其实际尺寸排布，真空室的空间利用率更高。

与现有技术相比，本发明在技术层面具有如下特点：（1）掩膜机构、均匀机构和工件盘都安装在基板上，三者有一个共同的基准，可以确保工件盘、掩膜机构、均匀机构具有共同的对称轴心。

（2）V形槽加滚珠的工件盘支撑结构，使得工件盘依据自重保持旋转轴心恒定。

（3）工件盘到驱动电机的连接采用弹性联轴器。弹性联轴器可以消除驱动转轴晃动所带来的对工件盘的径向扰动。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1-a为圆形渐变密度片示意图。

图1-b为圆形阶梯密度片示意图。

图1-c为“牛眼”密度片示意图。

图1-d为反“牛眼”密度片示意图。

图1-e为条形渐变密度片示意图。

图1-f为条形阶梯密度片示意图。