[发明专利]一种旋转式长寿命多弧靶及其使用方法

说明书

本发明公开一种旋转式长寿命多弧靶及其使用方法，包括引弧装置、阳极装置和旋转式电弧靶材装置；旋转式电弧靶材装置包括环形弧靶材和靶材旋转驱动机构，环形弧靶材设于靶材旋转驱动机构的输出端，引弧装置和阳极装置分别设于环形弧靶材相对的两面外侧。其使用方法是通过靶材旋转驱动机构驱动环形弧靶材进行连续不断的旋转运动，在旋转运动过程中位于引弧装置和阳极装置之间的区域为溅射区域，利用固定不动的引弧装置和阳极装置激发溅射区域内的环形弧靶材表面溅射出所需镀膜材料，对经过溅射区域的工件或基材进行连续镀膜。本发明可有效延长靶材的连续使用寿命，可较好地应用于连续镀膜、长时间工作的生产线上，同时改善镀膜效果。

技术领域

本发明涉及真空镀膜技术领域，特别涉及一种适用于连续镀膜生产的旋转式长寿命多弧靶及其使用方法。

背景技术

在真空镀膜领域中，多弧靶是镀膜室内常用的镀膜源机构。在传统的真空镀膜机中，多弧靶一般为固定式结构安装于真空镀膜室中，通过在靶材的两侧分别设置引弧装置和阳极装置，利用阳极装置中的磁场结合引弧装置的引弧作用，从靶材表面溅射出镀膜原料，实现对经过多弧靶下方范围内的工件或基材表面进行镀膜。在实际生产中，由于靶材为固定式安装，所以靶材表面被溅射的位置处于固定状态，在该情况下，由于靶材处于连续溅射的状态，靶材在使用过程中的冷却效果非常有限，容易导致产生大量的多弧液粒而影响镀膜效果；同时，连续溅射后靶材的表面不均匀，长时间溅射后不仅容易产生工件或基材表面镀膜不均匀的现象，靶材的寿命也大大缩短，无法得到充分的使用。

为了克服上述问题，目前也有将阳极及其磁场结构设计为旋转式结构的，但在实践中，该结构并不适用于连续镀膜生产线，这是由于在阳极及其磁场发生旋转的情况下，弧光的位置也会随之产生周期性变化，对于连续镀膜生产的工件或基材来说，其表面膜层的均匀性仍然难以得到有效控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种旋转式长寿命多弧靶，该多弧靶可有效延长靶材的连续使用寿命，同时可有效改善工件或基材的表面镀膜效果。

本发明的另一目的在于提供一种上述旋转式长寿命多弧靶的使用方法。

本发明的技术方案为：一种旋转式长寿命多弧靶，包括引弧装置、阳极装置和旋转式电弧靶材装置；旋转式电弧靶材装置包括环形弧靶材和靶材旋转驱动机构，环形弧靶材设于靶材旋转驱动机构的输出端，引弧装置和阳极装置分别设于环形弧靶材相对的两面外侧，位于引弧装置和阳极装置之间的环形弧靶材表面形成溅射区域，靶材旋转驱动机构内还设有冷却环形弧靶材用的冷却组件。引弧装置和阳极装置分别固定安装于镀膜室内，在工件或基材的镀膜过程中，引弧装置和阳极装置固定不动，靶材旋转驱动机构带动环形弧靶材进行循环转动，在转动过程中由引弧装置和阳极装置激发环形弧靶材，使其产生溅射而对工件或基材表面进行连续镀膜，由于环形弧靶材的不断旋转，使环形弧靶材的表面不断的形成新的溅射区域，退出溅射区域的环形弧靶材得到良好的冷却效果。

所述靶材旋转驱动机构包括旋转驱动电机、旋转驱动齿轮组、旋转轴座和冷却组件，旋转驱动电机的输出端通过旋转驱动齿轮组与旋转轴座连接，旋转轴座的底部与环形弧靶材的顶面固定连接，冷却组件设于旋转轴座内部。旋转驱动电机输出动力后，通过旋转驱动齿轮带动旋转轴座进行转动，旋转轴座的转动同时带动安装于其内部的冷却组件及安装于其底部的环形弧靶材进行转动，从而实现环形弧靶材相对于引弧装置和阳极装置不断转动、使环形弧靶材的溅射区域不断产生变化的目的。其中，旋转驱动齿轮组包括相啮合连接的主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮设于旋转驱动电机的输出端，从动齿轮设于旋转轴座外周。

所述冷却组件包括冷却水管、冷却水密封块和进出水咀，旋转轴座中部为中空结构，冷却水管设于旋转轴座内，且冷却水管下端伸出旋转轴座底部，冷却水管内形成第一冷却空间，冷水管外侧与旋转轴座之间形成第二冷却空间，且第二冷却空间延伸至环形弧靶材的顶面与旋转轴座之间；