真空鍍膜設備的制作方法

本實用新型屬于納米涂層技術領域，具體涉及一種真空鍍膜設備。

背景技術：

真空電弧離子鍍膜是在真空條件下，利用較高電流，通常幾十安培倒幾百安培之間，把靶材材料以等離子體的方式激發出來，并沉積到被鍍基片表面，從而達到材料表面改性的目的。真空電弧離子鍍膜屬于弧光放電。真空電弧離子鍍膜的原理示意圖如圖1所示：恒流源陰極連接靶材11’，陽極連接敲擊探頭13’，默認狀態下，陰極和陽極處于斷路狀態，恒流源電流設置通常為幾十到幾百安培；抽氣系統將容器10’抽氣至真空狀態；將陰極靶材11’充分冷卻；觸發陽極探頭13’敲擊陰極靶材11’。與其他技術相比，真空電弧離子鍍膜，沉積速率高，膜層附著強度大大提高。

現有技術中，陽極探頭13’做往復直線運動，靶材11’固定在底盤支座14’上，循環水15’冷卻底盤支座14’從而間接冷卻靶材11’表面；或者直接冷卻靶材11’表面。由于敲擊探頭13’持續敲擊同一固定位置容易導致靶材11’表面刻蝕不均勻，等離子體17’不穩，沉積速率低，膜層均勻性/重復性低，靶材利用率低等。金屬靶材經常出現在敲擊點附近刻蝕較深，而遠離敲擊點區域刻蝕較淺的情況；而石墨靶材更為嚴重，會出現以敲擊點為中心的深坑，而其他區域未被刻蝕利用的情況，如圖2和圖3所示。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種能夠使靶材表面均勻刻蝕的真空鍍膜設備。

為實現上述目的，本實用新型提供了以下技術方案：一種真空鍍膜設備，包括設置在真空腔室中的靶材、敲擊探頭和樣品基片，所述靶材與電源陰極相連，敲擊探頭與電源陽極相連，樣品基片與靶材平行相對設置，所述敲擊探頭位于靶材與樣品基片之間，所述敲擊探頭往復運動設置，并敲擊靶材表面，所述靶材與敲擊探頭相對轉動設置，使敲擊探頭能夠沿靶材圓周方向均勻敲擊靶材表面。

優選的，所述靶材安裝在一轉盤上，所述轉盤由驅動裝置驅動旋轉。

優選的，所述轉盤內部設有冷卻水循環管路，冷卻水循環管路的進水口和出水口設置在轉盤的轉軸上，所述進水口和出水口通過流體旋轉接頭與固定設置的供水管路連通。

優選的，所述靶材內部設有冷卻水循環管路，冷卻水循環管路的進水口和出水口連至轉盤的轉軸上，所述進水口和出水口通過流體旋轉接頭與固定設置的供水管路連通。

優選的，所述靶材為金屬/合金材料時，靶材連續轉動設置，且轉速為3-10r/min。

優選的，所述靶材為石墨材料時，靶材間歇式轉動設置，且每隔5s-20s轉動5°-10°，轉速為3-10r/min。

本實用新型的技術效果在于：本實用新型能夠實現敲擊點從某一固定點改變為360度的敲擊軌道，不管是金屬/合金，還是石墨靶材，都能夠使靶材表面達到穩定的、均勻的和高沉積速率的刻蝕，并提高了靶材利用率，增加了設備的維護周期，降低了成本。

附圖說明

圖1是現有技術中金屬/合金靶材的鍍膜原理圖；

圖2是現有技術中石墨靶材的鍍膜原理圖；

圖3是本實用新型的結構原理圖；

圖4是實用新型的靶材法向視圖。

具體實施方式

下述實施例是對于本實用新型內容的進一步說明以作為對本實用新型技術內容的闡釋，但本實用新型的實質內容并不僅限于下述實施例所述，本領域的普通技術人員可以且應當知曉任何基于本實用新型實質精神的簡單變化或替換均應屬于本實用新型所要求的保護范圍。

如圖3、4所示，一種真空鍍膜設備，包括設置在真空腔室10中的靶材11、敲擊探頭13和樣品基片12，所述靶材11與電源陰極相連，敲擊探頭13與電源陽極相連，樣品基片12與靶材11平行相對設置，所述敲擊探頭13位于靶材11與樣品基片12之間，所述敲擊探頭13往復運動設置，并敲擊靶材11表面，所述靶材11與敲擊探頭13相對轉動設置，使敲擊探頭13能夠沿靶材11圓周方向均勻敲擊靶材11表面，產生等離子體17，等離子體17中的電子飛向陽極，帶電粒子飛向樣品基片12，并達到穩定的自持狀態，實現靶材薄膜沉積。

優選的，所述靶材11安裝在一轉盤14上，所述轉盤14由驅動裝置驅動旋轉。

優選的，所述轉盤14內部設有冷卻水循環管路15，冷卻水循環管路15的進水口和出水口設置在轉盤14的轉軸16上，所述進水口和出水口通過流體旋轉接頭與固定設置的供水管路連通。

作為本實用新型的另一實施例，所述靶材11內部設有冷卻水循環管路15，冷卻水循環管路15的進水口和出水口連至轉盤14的轉軸16上，所述進水口和出水口通過流體旋轉接頭與固定設置的供水管路連通。

優選的，當靶材11為金屬/合金材料時，靶材11連續轉動設置，且轉速為3-10r/min。當靶材11為石墨材料時，靶材11間歇式轉動設置，且每隔5s-20s轉動5°-10°，轉速為3-10r/min。

本實用新型能夠實現敲擊點從某一固定點改變為360度的敲擊軌道，不管是金屬/合金，還是石墨靶材，都能夠使靶材11表面達到穩定的、均勻的和高沉積速率的刻蝕，并提高了靶材利用率，增加了設備的維護周期，降低了成本。