[发明专利]一种液位沉降法镀膜的装置

说明书

本发明提供了一种液位沉降法镀膜的装置，包括镀膜腔体，安装在镀膜腔体内的夹持工装，储液槽，将液体在镀膜腔体和储液槽之间输送的输液泵以及控制单元，所述镀膜腔体设有侧开的工件进出口以及密封所述工件进出口的密封盖；本发明的液位沉降法镀膜的装置，通过设置侧开的工件进出口解决了层高限制时超长工件的装载问题，并且整体结构简单，工件安装方便，节省安装空间。

技术领域

本发明涉及镀膜技术领域，特别涉及一种液位沉降法镀膜的装置。

背景技术

薄膜的制备是近几年材料领域的热点之一，常用的制备薄膜的方法有很多，如MOCVD、PECVD、磁控溅射法、溶胶-凝胶法等。溶胶-凝胶法由于其生产成本低，膜厚可控等优点被广泛应用在科学研究和工业生产当中。溶胶-凝胶(Sol-Gel)常用的工艺方法有旋涂法、浸渍提拉法、喷涂法等。其中，浸渍提拉法无论对于各类常规工件，还是异形工件都是一种十分有效的镀膜方法。这种方法是把工件固定在提拉板上浸入溶胶中，然后在提拉机的作用下缓缓垂直拉离液面，使溶胶均匀涂布在工件表面。薄膜的厚度可以通过调控提拉速度控制。但是此工艺有它的不足之处，基片，尤其是大尺寸大重量基片，在提拉过程中容易晃动，液面容易受环境影响产生波动，导致镀膜不均匀。此外，提拉装置中增加气氛处理单元困难，大型工件镀膜烘烤后处理可能在搬运中对薄膜造成损坏，影响薄膜质量。而且机械传动装置的存在增加了空间需求：由于需先将工件提升至溶胶槽之上，然后才能进行浸渍提拉，这使得所需高度既包含了工件长度，也包含了溶胶槽深度，且溶胶槽深度一般不小于工件长度。因此，该方法至少需要两倍于工件长度的层高，这极大限制了可选择的镀膜环境，不能高效利用空间。

采用液位沉降，即工件不动，液面下降的方法镀膜可以有效解决上述问题，尤其是要在受限高度空间内进行长工件镀膜时，传统的提拉镀膜工艺是没有办法实现的。而采用液位沉降法，固定长工件不动，按一定速率抽出溶胶，使液面缓慢下降完成镀膜。此方法不仅解决了大工件镀膜的空间限制问题，还增加了镀膜过程的稳定性，增加了膜厚的均匀度，更适合批量化生产。

例如申请号为201010294865.5的中国专利文献公开了一种滴漏式液面降沉下拉或斜拉制备薄膜材料的设备，包括放置在支撑台上的溶液箱体，溶液箱体内放置有上溶液池，溶液箱体的一侧设有液面高度标尺，上溶液池底部有溶液导孔，溶液导孔上连接有滴漏管和液量控制开关，在液量控制开关下方，放置有独立的下溶液池，溶液箱体上有顶盖，顶盖盖上有定位销，顶盖通过定位销与溶液箱体相连接，顶盖上留有温度计插孔，在顶盖中部固结有样品架，该样品架位于上溶液池上方，样品架上安装有薄膜基底托板。该公开的技术方案结构简单，没有转动部件，但该装置完全利用重力沉降，流速难以保持一个恒定值，使得膜厚控制困难。

又例如申请号为200810116407.5的中国专利文献公开了一种液位沉降法制备薄膜的装置，包括：方形扁平结构的容器、用于薄膜干燥和退火的加热板、管路连接容器的储液器。该装置结构简单，通过控制液位沉降，制备所需的薄膜。装置可任意角度倾斜，方便一次性镀膜厚度可控。但该装置的结构限制了其只能在扁平基板镀膜，无法满足大型立体结构的镀膜需求。而且使用单一抽泵抽液，难以避免产生涡流气泡，影响镀膜质量。

又例如申请号为201010515528.4的中国专利文献公开了一种数控提拉式镀膜机，其包括机架和旋转平台，旋转平台对应四个工位设置，其中第二工位为提拉镀膜工位，机架上设有与第二工位匹配的溶液提拉装置，溶液提拉装置设有提升进给单元，提升进给单元上连接有拖板，拖板上设有固定溶液容器的料筒架，提升进给单元还连接有驱动机构:镀膜时提升进给单元先上升将载体置于溶液容器中，然后提升进给单元再缓慢下降进行镀膜。该公开的技术方案采用装有镀膜溶液的容器向下运动的方式进行镀膜，多工位一体，提高了镀膜的效率。但是，该方案在容器下降过程中容易受环境影响晃动导致镀膜不均匀，而且该装置不节约空间，在加工大尺度工件时容易受层高限制。