[发明专利]一种真空镀膜晶振信号近距离处理装置及真空镀膜设备

说明书

本发明公开了一种真空镀膜晶振信号近距离处理装置及真空镀膜设备，该处理装置包括容置腔体和晶控系统，所述容置腔体固定于真空室的工件架内并随所述工件架运动，所述容置腔体的顶部密封连接一管道，所述管道穿过所述工件架和真空室与外部大气相连通；所述管道与所述工件架间、所述管道与所述真空室间均密封连接；所述晶控系统包括：晶控探头、振荡包、膜厚控制仪，所述振荡包和所述膜厚控制仪通信连接，并安装于所述容置腔体内，所述晶控探头安装于工件架上，所述晶控探头通过一信号线与容置腔体内的振荡包相连接；所述信号线与所述容置腔体间密封连接。本发明解决了“跳晶控”问题，保证了镀膜操作的稳定性。

技术领域

本发明涉及真空镀膜膜厚控制技术及真空镀膜设备制造技术领域，尤其涉及一种真空镀膜晶振信号近距离处理装置及真空镀膜设备。

背景技术

真空镀膜工艺中，膜层厚度普遍使用石英晶体控制，行业内称做“晶控”。晶控系统包括探头、信号传输线、振荡包和膜厚控制仪等部件。其中探头是放置在真空室里的传感器，探头里的晶振片随着膜厚变化，自身的固有频率发生变化，它实时地将带有频率变化的交变电信号通过信号传输线反馈给振荡包，膜厚控制仪再对振荡包发出的信号进行计算处理，最终得到膜厚的数据，并以数字信号传递给中央控制系统。在实际镀膜生产中经常会出现控制屏上膜厚数据剧烈波动的现象，严重时曲线突然大幅跳跃，控制中心会误判膜层已镀到既定厚度而停止镀膜，这种现象业内称之为“跳晶控”。

“跳晶控”现象产生的原因主要有以下几种：

(1)数据传输线过长：现有的磁控溅射光学镀膜设备尺寸都较大，晶控探头在真空室里，振荡包在真空室外，信号传输线从探头到振荡包距离很长。而传输线的长度是有限度要求的，太长会使振荡包的输入阻抗不匹配，而且传输线越长信号衰减越大，信噪比会严重降低；

(2)其它高频信号的干扰：晶控探头反馈的微弱交变信号很容易被外界干扰，像溅射电源的方波脉冲，其高级次的频率跟晶振片固有频率很接近，对信号干扰严重；

(3)信号线接触不良：现有大型磁控溅射镀膜设备，大多数晶控探头都安装在工件架上，镀膜时跟着工件一起转。旋转的探头向固定的振荡包传递信号，通常用电滑环一类的旋转联通元件接续。滑环在传递微小信号时，电刷与导电环一旦有轻微的接触不良，就会出现振荡包无法实时追踪晶体固有频率，振荡频率瞬间突变现象(即所谓的“跳频”)，膜厚控制仪也会因此失灵。

因此，设计一种晶振信号处理的装置，以解决“跳晶控”问题对本领域技术人员来说非常必要。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种真空镀膜晶振信号近距离处理装置及真空镀膜设备。本发明的真空镀膜晶振信号近距离处理装置把振荡包和膜厚控制仪安装于容置腔体内，该容置腔体安装于工件架上并可随工件架转动，晶控探头与振荡包间的信号线长度大大缩短，对信号的衰减大大降低，同时避免了其它信号的干扰。且晶振片反馈的交变信号在进入振荡包之前不必经过滑环，避免了滑环可能带来的“跳频”风险，从而解决了行业内普遍存在的“跳晶控”的难题。

本发明的真空镀膜晶振信号近距离处理装置，包括一容置腔体和一晶控系统，

所述容置腔体固定于真空室的工件架内并随所述工件架运动，所述容置腔体的顶部密封连接一管道，所述管道穿过所述工件架和真空室与外部大气相连通；所述管道与所述工件架、所述管道与所述真空室间均密封连接；

所述晶控系统包括：晶控探头、振荡包、膜厚控制仪，所述振荡包和所述膜厚控制仪通信连接，并安装于所述容置腔体内，所述晶控探头安装于工件架上，所述晶控探头通过一信号线与容置腔体内的振荡包相连接；所述信号线与所述容置腔体间密封连接。

进一步地，所述管道与所述工件架间设有第一密封件，所述管道与所述真空室间设有第二密封件，所述信号线与所述容置腔体间设有第三密封件，其中，优选的，所述第一密封件为一密封法兰，所述第二密封件为一油封，所述第三密封件为一传感器馈入件。