一种用于PVD离子源靶材的水冷结构的制作方法

一种用于pvd离子源靶材的水冷结构
技术领域
1.本实用新型属于pvd(物理气相沉积)技术领域，尤其涉及一种用于pvd离子源靶材的水冷结构。


背景技术：

2.pvd是物理气相沉积的英文缩写，是指在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体发生电离，利用电场加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。对靶材未暴露面降温可延长靶材使用寿命，保护离子源其他零件正常运行，因此靶材部分的冷却水路尤为重要。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种冷却效果好、易加工、易安装且易拆卸的pvd离子源靶材的水冷结构。
4.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种用于pvd离子源靶材的水冷结构，包括依次设置的铜靶座、涡旋盘、靶座绝缘垫和里盖，靶座绝缘垫为环形，里盖设有插孔，一根通水管的其中一端穿过里盖的插孔并与涡旋盘固定连接，在通水管外套设有靶座绝缘套；铜靶座与涡旋盘之间设有第一水流通道，第一水流通道由涡旋通道和与涡旋通道连通的反流通道构成，涡旋盘与里盖之间设有第二水流通道，通水管内设进水孔和出水孔，进水孔和出水孔均沿通水管纵向延伸，涡旋盘设有第一连通孔和第二连通孔，进水孔通过第一连通孔与涡旋通道连通，反流通道通过第二连通孔与第二水流通道连通，通水管设有连通第二水流通道与出水孔的第三连通孔。
5.反流通道为设在涡旋通道外围的弧形通道，反流通道的进水端位于涡旋通道出水端的径向外侧。
6.涡旋通道与反流通道通过弧形的过渡通道连通。
7.靶座绝缘套设有凸缘，靶座绝缘套一端插入里盖的插孔，凸缘被卡挡在里盖外侧。
8.在通水管外还套设有靶座压紧套，靶座压紧套设于靶座绝缘套的纵向外侧，在通水管外螺纹连接有外螺母，外螺母设于靶座压紧套的纵向外侧。
9.铜靶座与涡旋盘通过数个螺钉固定连接。
10.本实用新型所述的一种用于pvd离子源靶材的水冷结构，冷却效果好，易加工，易安装和拆卸。减少了水路占用空间。
附图说明
11.图1是本实用新型的结构示意图；
12.图2是本实用新型的结构示意图；
13.图3是涡旋盘的结构示意图；
14.图4是涡旋盘通水时的结构示意图；
15.图5是本实用新型通水时的结构示意图；
16.图中：铜靶座1、涡旋盘2、靶座绝缘垫3、里盖4、凸缘5、靶座压紧套6、外螺母7、通水管8、出水孔9、进水孔10、o型密封圈11、靶座绝缘套12、第二水流通道13、第二连通孔14、反流通道15、第一连通孔16、涡旋通道17、第三连通孔18、插孔19、过渡通道20、进水端21、出水端22。
具体实施方式
17.由图1
‑
图3所示的一种用于pvd离子源靶材的水冷结构，包括依次设置的铜靶座1、涡旋盘2、靶座绝缘垫3和里盖4。
18.铜靶座1为圆形板，涡旋盘2为圆盘状，靶座绝缘垫3为圆环形，里盖4设有插孔19，里盖4为圆形板，插孔19为里盖4的中心孔，靶座绝缘垫3的内径(即靶座绝缘垫3内圈直径)大于插孔19的直径。
19.一根通水管8的其中一端穿过里盖4的插孔19并与涡旋盘2固定连接，本实施例中，涡旋盘2与通水管8为一体式结构。
20.铜靶座1与涡旋盘2之间设有第一水流通道，第一水流通道由涡旋状的涡旋通道17和与涡旋通道17连通的反流通道15构成，反流通道15为设在涡旋通道17外围的弧形通道，反流通道15的外圈轮廓为圆弧形，反流通道15的进水端21位于涡旋通道17出水端22的径向外侧，涡旋通道17与反流通道15通过圆弧形的过渡通道20连通；涡旋盘2的面向铜靶座1的一面设有涡旋状的涡旋槽、设在涡旋槽外围的弧形槽a和位于弧形槽a周向侧边的圆弧形槽b，涡旋槽的槽腔、圆弧形槽a的槽腔以及圆弧形槽b的槽腔分别构成所述涡旋通道17、反流通道15以及过渡通道20，过渡通道20一端既连通涡旋通道17出水端22，又连通反流通道15的进水端21，因此，涡旋通道17通过过渡通道20连通反流通道15，水流沿涡旋通道17流动时的旋向与其在反流通道15中的旋向相反；铜靶座1盖在涡旋盘2的侧边并与涡旋盘2端面贴合紧，铜靶座1与涡旋盘2之间通过数个螺钉固定连接。
21.涡旋盘2与里盖4之间设有第二水流通道13，第二水流通道13为位于涡旋盘2与里盖4之间，且设在通水管8端部外圈的环形通道，第二水流通道13位于靶座绝缘垫3包围区域内。
22.通水管8内设进水孔10和出水孔9，进水孔10和出水孔9均沿通水管8纵向延伸，进水孔10和出水孔9均为沿通水管8纵向延伸的通孔，出水孔9一端端口由涡旋盘2封闭。
23.涡旋盘2设有第一连通孔16和第二连通孔14，第一连通孔16和第二连通孔14均为通孔，第一连通孔16位于涡旋通道17中心处或者涡旋通道17中心附近处，进水孔10一端端口与第一连通孔16正对并连通，进水孔10通过第一连通孔16与涡旋通道17连通，第二连通孔14位于反流通道15的出水端，反流通道15通过第二连通孔14与第二水流通道13连通；通水管8设有连通第二水流通道13与出水孔9的第三连通孔18，第三连通孔18设于通水管8的侧壁上并与出水孔9连通，使得第二水流通道13通过第三连通孔18连通出水孔9。
24.在通水管8外圈套设有靶座绝缘套12和靶座压紧套6，靶座绝缘套12和靶座压紧套6均为管状，靶座绝缘套12设有凸缘5，凸缘5为设在靶座绝缘套12外圈的环形凸起，靶座绝缘套12一端插入里盖4的插孔19，靶座绝缘套12插入插孔19的端部填充了通水管8与插孔19孔壁之间的间隙，防止水从通水管8与插孔19孔壁之间的间隙流出，凸缘5被卡挡在里盖4外
侧，靶座绝缘垫3与凸缘5分别位于里盖4的两侧；
25.靶座压紧套6设于靶座绝缘套12的纵向外侧，即靶座压紧套6设于靶座绝缘套12的远离里盖4的端部外。
26.通水管8另一端(远离里盖4的一端)设置外螺纹，并且在通水管8另一端外螺纹连接有外螺母7，外螺母7设于靶座压紧套6的纵向外侧，外螺母7用于压紧靶座绝缘套12，外螺母7拧紧时，朝里盖4一侧压紧靶座压紧套6，靶座压紧套6压紧靶座绝缘套12，使凸缘5向涡旋盘2一侧压紧里盖4，里盖4再把靶座绝缘垫3和涡旋盘2紧紧压在一起，使涡旋盘2、靶座绝缘垫3、里盖4、靶座绝缘套12和靶座压紧套6五者紧固连接在一起。
27.更优的，铜靶座1与涡旋盘2之间、涡旋盘2与靶座绝缘垫3之间、靶座绝缘垫3与里盖4之间以及凸缘5与里盖4之间均分别设置o型密封圈11，具体地，在铜靶座1的面向涡旋盘2一侧的板面上设置密封圈槽，靶座绝缘垫3的面向涡旋盘2一侧的端面上以及面向里盖4一侧的端面上均设置密封圈槽，凸缘5的面向里盖4一侧的环形表面上也设有密封圈槽，每个密封圈槽内均嵌设有所述o型密封圈11。拧紧外螺母7，同时将所有o型密封圈11压紧。
28.铜靶座1的材质为铜材，涡旋盘2、里盖4和靶座压紧套6的材质分别为不锈钢，靶座绝缘垫3的材质为聚四氟乙烯，靶座绝缘套12的材质为聚四氟乙烯。
29.本实用新型所述的一种用于pvd离子源靶材的水冷结构，在图4和图5中的箭头指向为水流方向，水流从进水孔10的远离里盖4一端的端口流入进水孔10，并从第一连通孔16流入涡旋通道17，沿涡旋通道17呈涡旋状从涡旋通道17的中心流到涡旋通道17的外圈，从涡旋通道17的出水端22进入过渡通道20，接着从反流通道15的进水端21进入反流通道15，然后从第二连通孔14进入第二水流通道13，最后从第三连通孔18进入出水孔9，最后从出水孔9的远离里盖4一端的端口流出。使用时，该水冷结构设置在pvd靶材的下侧，对靶材进行冷却。