(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201821271931.5
(22)申请日 2018.08.08
(73)专利权人 东泰高科装备科技（北京）有限公
司
地址 102299 北京市昌平区科技园区中兴
路10号A129-1室
(72)发明人 周兴宝
11252
代理人 王立民 周放
(51)Int.Cl.
C23C 14/35(2006.01)
C23C 14/56(2006.01)
(54)实用新型名称
(57)摘要
本实用新型公开了一种卷绕式磁控溅射柔
性镀膜机，包括真空腔室(1)，所述真空腔室(1)
构上，所述柔性基材(2)通过所述卷绕机构呈折
线形方式传输，并形成至少一个镀膜区域(3)，每
个所述镀膜区域(3)内均设有一个双磁极式旋转
靶材机构(4)。本实用新型能够有效提高镀膜效
率，
有效降低镀膜设备的体积。权利要求书1页 说明书5页 附图1页CN 208577778 U 2019.03.05
C N 208577778
U
1.一种卷绕式磁控溅射柔性镀膜机，包括真空腔室(1)，其特征在于：所述真空腔室(1)内设有卷绕机构，柔性基材(2)设于所述卷绕机构上，所述柔性基材(2)通过所述卷绕机构呈折线形方式传输，并形成至少一个镀膜区域(3)，每个所述镀膜区域(3)内均设有一个双磁极式旋转靶材机构(4)。
2.根据权利要求1所述的卷绕式磁控溅射柔性镀膜机，其特征在于：所述卷绕机构包括第一导辊(5)和第二导辊(6)，所述第一导辊(5)沿所述真空腔室(1)的长度方向等间距布置，任意相邻两个所述第一导辊(5)的轴线的连接线的中线上均设有一个所述第二导辊
(6)，当所述第二导辊(6)为两个或两个以上时，所有所述第二导辊(6)的轴线位于第一平面内，所有所述第一导辊(5)的轴线位于第二平面内，所述第一平面与所述第二平面平行。
3.根据权利要求2所述的卷绕式磁控溅射柔性镀膜机，其特征在于：所述第一导辊(5)为水冷导辊。
4.根据权利要求2所述的卷绕式磁控溅射柔性镀膜机，其特征在于：所述第二导辊(6)为喷气导辊，包括辊体(7)，所述辊体(7)固定设置在所述真空腔室(1)内，所述辊体(7)具有沿轴向设置的进气腔(8)，所述辊体(7)朝向所述柔性基材(2)的区域均布有喷气孔(9)，所述喷气孔(9)均与所述进气腔(8)连通，所述进气腔(8)通过气管与气源连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的卷绕式磁控溅射柔性镀膜机，其特征在于：还包括第一改向导辊(10)和第二改向导辊(11)，所述真空腔室(1)的一端设有进料口，另一端设有出料口，所述卷绕机构设于所述真空腔室(1)内靠近所述进料口的一侧，所述第一改向导辊
(10)和所述第二改向导辊(11)均设于所述真空腔室(1)内靠近所述出料口的一侧，从所述卷绕机构出来的所述柔性基材(2)通过所述第一改向导辊(10)将传输方向顺时针旋转90度，再通过第二改向导辊(11)将传输方向逆时针旋转90度，使所述柔性基材(2)从所述出料口送出。
6.根据权利要求1-4任一项所述的卷绕式磁控溅射柔性镀膜机，其特征在于：还包括第一改向导辊(10)和
第二改向导辊(11)，所述真空腔室(1)的一端设有进出料口，所述卷绕机构设于所述真空腔室(1)内靠近所述进出料口的一侧，所述第一改向导辊(10)和所述第二改向导辊(11)均设于所述真空腔室(1)内远离所述进出料口的一侧，从所述卷绕机构出来的所述柔性基材(2)通过所述第一改向导辊(10)将传输方向顺时针旋转90度，再通过第二改向导辊(11)将传输方向再次顺时针旋转90度，使所述柔性基材(2)从所述进出料口送出。
7.根据权利要求5所述的卷绕式磁控溅射柔性镀膜机，其特征在于：所述卷绕机构与所述第一改向导辊(10)之间形成第二镀膜区域，所述第二镀膜区域设有中频孪生旋转靶材
(12)。
8.根据权利要求6所述的卷绕式磁控溅射柔性镀膜机，其特征在于：所述卷绕机构与所述第一改向导辊(10)之间形成第二镀膜区域，所述第二镀膜区域设有中频孪生旋转靶材
(12)。
9.根据权利要求1所述的卷绕式磁控溅射柔性镀膜机，其特征在于：所述真空腔室(1)外分别设有真空泵(13)和冷阱(14)及阴极靶材电源(15)。
权 利 要 求 书1/1页CN 208577778 U
卷绕式磁控溅射柔性镀膜机
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种镀膜机，特别是一种卷绕式磁控溅射柔性镀膜机，属于磁控溅射镀膜技术领域。
背景技术
[0002]溅射技术属于PVD(物理气相沉积)技术的一种，是制备薄膜材料的重要方法之一。它是利用带电荷的粒子在电场中加速后具有一定动能的特点，将离子引向欲被溅射的物质制成的靶电极(阴极)，并将靶材原子溅射出来使其沿着一定的方向运动到衬底并最终在衬底上沉积成膜的方法。磁控溅射是把磁控原理与普通溅射技术相结合利用磁场的特殊分布控制电场中的电子运动轨迹，以此改进溅射的工艺，使得镀膜厚度及均匀性可控，且制备的薄膜致密性好、粘结力强及纯净度高。磁控溅射技术已经成为制备各种功能薄膜的重要手段。
[0003]近年来柔性基材热蒸发镀膜工艺有了新的应用，包括镀制光学膜，催化膜，高阻隔膜等新型功能膜，热蒸发连续镀膜机具有生产效率高的特点，但是膜层均匀性差，结构相对简单。随着现代工业技术、包装领域和光学技术的发展，对于柔性基材的镀膜需求越来越大，功能性要求越来越高，膜系结构
越来越复杂。磁控溅射卷绕镀膜机获得了巨大的发展，磁控溅射技术是实现柔性基材表面功能化的有效手段，其具有可镀膜原材料广，镀膜幅宽均匀度高，容易镀制多层复合膜系和膜层厚度精度高等优点。但是现有技术中，磁控溅射由于真空卷绕镀膜的特点，容易造成基材起皱，微观划伤和表面变形等问题。基材在镀膜过程中由于与镀膜鼓贴合不理想或基材在进入与镀膜鼓表面贴合状态时基材有斜纹产生，由于膜层沉积热量和等离子体的烘烤，容易造成基材受热褶皱。由于磁控溅射卷绕镀膜机采用多电机系统，当速度不匹配时，容易造成基材表面划伤。磁控溅射卷绕镀膜机在抽真空过程中，有些镀膜碎片会落到镀膜鼓面，造成基材与镀膜鼓表面局部点分离，镀膜过程中造成基材局部顶起点受热变形等一系列问题。此外，现有磁控溅射镀膜设备多采用平面镀膜技术，镀膜效率较低，而且靶材浪费严重。而且现有磁控镀膜设备功能单一，仅能实现单独生产金属膜层或单独生产非金属膜层。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种卷绕式磁控溅射柔性镀膜机，以解决现有技术中的技术问题，它能够有效提高镀膜效率，有效降低镀膜设备体积。
[0005]本实用新型提供了一种卷绕式磁控溅射柔性镀膜机，包括真空腔室，所述真空腔室内设有卷绕机构，柔性基材设于所述卷绕机构上，所述柔性基材通过所述卷绕机构呈折线形方式传输，并形成至少一个镀膜区域，每个所述镀膜区域内均设有一个双磁极式旋转靶材机构。
[0006]前述的卷绕式磁控溅射柔性镀膜机中，优选地，所述卷绕机构包括第一导辊和第二导辊，所述第一导辊沿所述真空腔室的长度方向等间距布置，任意相邻两个所述第一导
辊的轴线的连接线的中线上均设有一个所述第二导辊，当所述第二导辊为两个或两个以上时，所有所述第二导辊的轴线位于第一平面内，所有所述第一导辊的轴线位于第二平面内，所述第一平面与所述第二平面平行。
[0007]前述的卷绕式磁控溅射柔性镀膜机中，优选地，所述第一导辊为水冷导辊。[0008]前述的卷绕式磁控溅射柔性镀膜机中，优选地，所述第二导辊为喷气导辊，包括辊体，所述辊体固定设置在所述真空腔室内，所述辊体具有沿轴向设置的进气腔，所述辊体朝向所述柔性基材的区域均布有喷气孔，所述喷气孔均与所述进气腔连通，所述进气腔通过气管与气源连接。
[0009]前述的卷绕式磁控溅射柔性镀膜机中，优选地，还包括第一改向导辊和第二改向导辊，所述真空腔室的一端设有进料口，另一端设有出料口，所述卷绕机构设于所述真空腔室内靠近所述进料口的一侧，所述第一改向导辊和所述第二改向导辊均设于所述真空腔室内靠近所述出料口的一侧，从所述卷绕机构出来的所述柔性基材通过所述第一改向导辊将传输方向顺时针旋转90度，再通过第二改向导辊将传输方向逆时针旋转90度，使所述柔性基材从所述出料口送出。
[0010]前述的卷绕式磁控溅射柔性镀膜机中，优选地，所述卷绕机构与所述第一改向导辊之间形成第二
镀膜区域，所述第二镀膜区域设有中频孪生旋转靶材。
[0011]前述的卷绕式磁控溅射柔性镀膜机中，优选地，还包括第一改向导辊和第二改向导辊，所述真空腔室的一端设有进出料口，所述卷绕机构设于所述真空腔室内靠近所述进出料口的一侧，所述第一改向导辊和所述第二改向导辊均设于所述真空腔室内远离所述进出料口的一侧，从所述卷绕机构出来的所述柔性基材通过所述第一改向导辊将传输方向顺时针旋转90度，再通过第二改向导辊将传输方向再次顺时针旋转90度，使所述柔性基材从所述进出料口送出。
[0012]前述的卷绕式磁控溅射柔性镀膜机中，优选地，所述卷绕机构与所述第一改向导辊之间形成第二镀膜区域，所述第二镀膜区域设有中频孪生旋转靶材。
[0013]前述的卷绕式磁控溅射柔性镀膜机中，优选地，所述真空腔室外分别设有真空泵和冷阱及阴极靶材电源。
[0014]与现有技术相比，本实用新型通过设置卷绕机构，使柔性基材呈折线形方式传输，并形成一个或多个镀膜区域，并采用双磁极式旋转靶材机构，使每个镀膜区域内能够实现两次镀膜，有效提高镀膜效率，而且采用这种结构可以将镀膜腔做的更小，使镀膜设备整体体积减小，进而降低设备制造成本。
[0015]在一些实施例中，还设置有喷气导辊，通过喷气导辊的设置，一方面起到改变柔性基材传输方向的作用，另一方面使柔性基材上的膜层不直接与喷气导辊接触，有效防止膜层划伤。
[0016]通过第二镀膜区域和中频孪生旋转靶材的设置，使本实用新型既能够镀金属膜层又能够镀非金属膜层，提高设备的通用性。
附图说明
[0017]图1是本实用新型的结构示意图；
[0018]图2是喷气导辊的结构示意图。
[0019]附图标记说明：1-真空腔室，2-柔性基材，3-镀膜区域，4-双磁极式旋转靶材机构，5-第一导辊，6-第二导辊，7-辊体，8-进气腔，9-喷气孔，10-第一改向导辊，11-第二改向导辊，12-中频孪生旋转靶材，13-真空泵，14-冷阱，15-阴极靶材电源，16-辉光放电区域。
具体实施方式
[0020]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
[0021]本实用新型的实施例：如图1所示，一种卷绕式磁控溅射柔性镀膜机，包括真空腔室1，真空腔室1
外安装有真空泵13、冷阱14和阴极靶材电源15，真空腔室1内设有卷绕机构，柔性基材2设于卷绕机构上，柔性基材2通过卷绕机构呈折线形方式传输，并形成至少一个镀膜区域3，每个镀膜区域3内均设有一个双磁极式旋转靶材机构4，需要说明的是，双磁极式旋转靶材机构4为现有技术中的产品，其内部结构在此不再赘述。
[0022]对柔性基材2镀金属膜层时，使用真空泵13将真空腔室1抽至真空状态，真空泵13可采用分子泵，使用冷阱14来控制真空腔室1内的水分压，然后启动卷绕机构，卷绕机构带动柔性基材2在真空腔室1内呈折线形方式传输，采用这种传输方式可以形成至少一个近似三角形的镀膜区域，由于双磁极式旋转靶材机构4设于镀膜区域内，且其具有两个辉光放电区域16，因此柔性基材2先后经过这两个辉光放电区域16实现两次溅射镀膜，即与传统的同等体积大小的平面靶材相比，本实施例具备近两倍溅射镀膜的生产效率，高于传统平面靶材的生产效率和靶材利用率。需要说明的是，如果需要对柔性基材2镀多层金属膜层，则镀膜区域应不少于两个。
[0023]在上述实施方式的基础上，现对卷绕机构进行具体说明，卷绕机构的结构形式可分为三种，下面分别介绍：
[0024]结构一：卷绕机构包括第一导辊5和第二导辊6，第一导辊5沿真空腔室1的长度方向等间距布置，任意相邻两个第一导辊5的轴线的连接线的中线上均设有一个第二导辊6，当第二导辊6为两个或两个以
上时，所有第二导辊6的轴线位于第一平面内，所有第一导辊5的轴线位于第二平面内，第一平面与第二平面平行。此处需要说明的是第一平面与第二平面平行为最优方案，该方案便于加工，但是在实际应用中，也可以采用其它布置方案，为了便于说明，以图1所示的横卧式机型为例说明，各第二导辊6只要满足均布置于各第一导辊5的下方即可，无需分别设置在同一平面上。在该实施方式中，第一导辊5和第二导辊6均采用低摩擦水冷导辊。
[0025]这种结构设计可以实现柔性基材2呈折线形方式传输，且制造成本较低，由于低摩擦水冷导辊具有冷却作用，因此可以有效降低柔性基材2的温度，解决褶皱问题。
[0026]结构二：卷绕机构包括第一导辊5和第二导辊6，第一导辊5沿真空腔室1的长度方向等间距布置，任意相邻两个第一导辊5的轴线的连接线的中线上均设有一个第二导辊6，第一导辊5和第二导辊6的布置方式同结构一。第一导辊5和第二导辊6均采用喷气导辊。请结合图2，喷气导辊包括辊体7，辊体7固定设置在真空腔室1内，辊体7具有沿轴向设置的进气腔8，辊体7朝向柔性基材2的区域均布有喷气孔9，喷气孔9均与进气腔8连通，进气腔8通
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