一种连续批量大面积均匀镀膜热丝化学气相沉积设备

1.本实用新型涉及化学气相沉积薄膜制备技术领域，具体地说，涉及一种连续批量大面积均匀镀膜热丝化学气相沉积设备。


背景技术：

2.目前热丝化学气相沉积方法制备薄膜材料是一种广泛应用的方法，可以制备诸如金刚石薄膜、类金刚石薄膜等多种薄膜材料。然而，现有的热丝化学气相沉积设备只有一个腔室，每次镀膜后都需要释放真空、更换热丝、重新抽真空，造成热丝、气源等材料和用电的严重浪费；另外目前的热丝化学气相沉积设备均采用单层水平面热丝排布，由于自重限制，热丝不宜过长，每次仅能对一层基片的一面镀膜，且热场分布不均匀，使得生产效率底下，镀膜成本较高，质量较差，严重限制了实际应用，市场迫切需要新型的热丝化学气相沉积设备及工艺方法来提高镀膜效率，降低成本。鉴于此，我们提出了一种连续批量大面积均匀镀膜热丝化学气相沉积设备及方法。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种连续批量大面积均匀镀膜热丝化学气相沉积设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述技术问题的解决，本实用新型的目的之一在于，提供了一种连续批量大面积均匀镀膜热丝化学气相沉积设备，包括设备箱体，所述设备箱体内从左至右依次设有进样室、镀膜室和出样室，所述进样室与所述镀膜室之间设有进样插板阀，所述镀膜室与所述出样室之间设有出样插板阀，所述设备箱体内底面上平行设有若干滑轨，所述滑轨上滑动连接有用于承托基片的基片支架，每道所述滑轨的前后两侧均并排设有两根热丝支架，两根所述热丝支架之间平行设有若干镀膜热丝。
5.作为本技术方案的进一步改进，所述进样插板阀、所述出样插板阀均为真空插板阀。
6.作为本技术方案的进一步改进，所述进样插板阀、所述出样插板阀均集成在所述设备箱体内。
7.作为本技术方案的进一步改进，所述滑轨横向跨越所述进样室、所述镀膜室和所述出样室。
8.作为本技术方案的进一步改进，所述滑轨连接所述基片支架用于将基片从进样室送至镀膜室、从镀膜室送至出样室。
9.作为本技术方案的进一步改进，所述基片支架滑动连接在所述滑轨上，所述基片支架通过滑轨带动所述基片在镀膜时来回摆动。
10.作为本技术方案的进一步改进，两根上下位置相对应的所述热丝支架形成一组，所述滑轨的数量比所述热丝支架的组数少一个。
11.作为本技术方案的进一步改进，所述镀膜热丝与所述基片之间采用多排平行竖直
排列的方式。
12.作为本技术方案的进一步改进，所述进样室和所述出样室内均配备有温控系统，用于对所述基片进行预热或冷却处理。
13.本实用新型的目的之二在于，提供了一种连续批量大面积均匀镀膜热丝化学气相沉积方法，包括上述所述的连续批量大面积均匀镀膜热丝化学气相沉积设备，包括如下步骤：
14.s1、关闭进样插板阀和出样插板阀，将镀膜室内部抽真空，并将镀膜热丝通电碳化；
15.s2、将基片放入进样室的各个基片支架上，抽真空并预热；
16.s3、打开进样插板阀，将基片通过滑轨移至镀膜室；
17.s4、关闭进样插板阀，镀膜室开始镀膜，镀膜过程中基片支架带动基片来回摆动；
18.s5、进样室放气，放入下一批基片；
19.s6、进样室、出样室均抽真空，进样室预热，出样室加热至指定温度范围；
20.s7、镀膜室完成镀膜；
21.s8、同时打开进样插板阀和出样插板阀；
22.s9、基片支架通过滑轨将镀膜室内的成品移至出样室，同时将进样室内的基片移至镀膜室；
23.s10、关闭进样插板阀和出样插板阀，镀膜室开始下一批镀膜；
24.s11、进样室放气，放入下一批基片，出样室冷却后放气，取出成品；
25.s12、重复步骤s6～s11，进行循环连续制备。
26.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
27.1.该连续批量大面积均匀镀膜热丝化学气相沉积设备中，通过热丝不弯曲的设计，使热场更均匀，提高镀膜质量；可以比现有技术拉丝更长，从而可以达到更大面积的镀膜；一次拉丝可连续进行多次镀膜，大大减少热丝材料、拉丝时间和用电的浪费，延长昂贵镀膜热丝的使用寿命；且每次可放置多排基片同时进行镀膜，实现批量化生产；
28.2.该连续批量大面积均匀镀膜热丝化学气相沉积方法中，可以将热丝化学气相沉积薄膜制备过程中的各个环节进行优化重组，达到连续化、批量化、大面积、均匀镀膜效果，可以大大提高镀膜效率及质量、降低生产成本。
附图说明
29.图1为本实用新型中设备的整体结构示意图；
30.图2为本实用新型中设备的局部结构示意图；
31.图3为本实用新型中设备的局部结构示意图；
32.图4为本实用新型中设备的局部结构示意图；
33.图5为本实用新型中方法的整体流程图。
34.图中：
35.1、设备箱体；11、进样室；12、镀膜室；13、出样室；
36.2、进样插板阀；
37.3、出样插板阀；
38.4、滑轨；
39.5、基片支架；
40.6、热丝支架；
41.7、镀膜热丝；
42.8、基片。
具体实施方式
43.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
44.实施例1
45.如图1-图4所示，本实施例提供了一种连续批量大面积均匀镀膜热丝化学气相沉积设备，包括设备箱体1，设备箱体1内从左至右依次设有进样室11、镀膜室12和出样室13，进样室11与镀膜室12之间设有进样插板阀2，镀膜室12与出样室13之间设有出样插板阀3，设备箱体1内底面上平行设有若干滑轨4，滑轨4上滑动连接有用于承托基片8的基片支架5，每道滑轨4的前后两侧均并排设有两根热丝支架6，两根热丝支架6之间平行设有若干镀膜热丝7。
46.本实施例中，进样插板阀2、出样插板阀3均为真空插板阀，便于使用，且可以分别保证进样室11、镀膜室12、出样室13三个空间的内部真空。
47.进一步地，进样插板阀2、出样插板阀3均集成在设备箱体1内，使整体设备平整稳固、结实耐用。
48.本实施例中，滑轨4横向跨越进样室11、镀膜室12和出样室13，便于支撑基片8在进样室11-镀膜室12-出样室13之间直线活动。
49.进一步地，滑轨4连接基片支架5用于将基片8从进样室11送至镀膜室12、从镀膜室12送至出样室13。
50.进一步地，基片支架5滑动连接在滑轨4上，基片支架5通过滑轨4带动基片8在镀膜时来回摆动，从而可以提高镀膜的均匀程度。
51.其中，值得说明的是，基片支架5可以快捷拆卸安装，即取出完成镀膜的基片8时可以将基片支架5一并取出，在放入新的基片8时需连同基片支架5一并放入，从而实现连续的批量作业，避免之前一批的基片支架5影响后续操作。
52.本实施例中，两根上下位置相对应的热丝支架6形成一组，滑轨4的数量比热丝支架6的组数少一个，即确保每根滑轨4的前后两侧均有热丝支架6，则基片8的两面可以同时进行镀膜处理。
53.具体地，镀膜热丝7与基片8之间采用多排平行竖直排列的方式，基片8和镀膜热丝7采用多排竖直间隔布局，可以实现大面积批量生产。
54.另外，镀膜热丝7在进入循环之后始终保持有效工作状态，可以避免空烧浪费或反复通断电减少寿命。
55.本实施例中，进样室11和出样室13内均配备有温控系统，用于对基片8进行预热或
冷却处理，其控温功能可防止基体及薄膜因温度骤变而产生应力集中。
56.如图5所示，本实施例还提供了一种连续批量大面积均匀镀膜热丝化学气相沉积方法，包括上述的连续批量大面积均匀镀膜热丝化学气相沉积设备，包括如下步骤：
57.s1、关闭进样插板阀2和出样插板阀3，将镀膜室12内部抽真空，并将镀膜热丝7通电碳化；
58.s2、将基片8放入进样室11的各个基片支架5上，抽真空并预热；
59.s3、打开进样插板阀2，将基片8通过滑轨4移至镀膜室12；
60.s4、关闭进样插板阀2，镀膜室12开始镀膜，镀膜过程中基片支架5带动基片8来回摆动；
61.s5、进样室11放气，放入下一批基片8；
62.s6、进样室11、出样室13均抽真空，进样室11预热，出样室13加热至指定温度范围；
63.s7、镀膜室12完成镀膜；
64.s8、同时打开进样插板阀2和出样插板阀3；
65.s9、基片支架5通过滑轨4将镀膜室12内的成品移至出样室13，同时将进样室11内的基片8移至镀膜室12；
66.s10、关闭进样插板阀2和出样插板阀3，镀膜室12开始下一批镀膜；
67.s11、进样室11放气，放入下一批基片8，出样室13冷却后放气，取出成品；
68.s12、重复步骤s6～s11，进行循环连续制备。
69.在上述方法流程中，镀膜热丝7一次拉丝可连续进行多次镀膜，无需进行频繁通断电、多次拉丝拆卸等操作，实现使用寿命大大增加，大大减少热丝材料浪费、拉丝时间浪费和用电浪费。
70.本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例的全部或部分步骤的过程可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
71.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。