濺鍍裝置及濺鍍方法
2023-04-27 10:08:06
專利名稱：濺鍍裝置及濺鍍方法
技術領域：
本發明關於一種濺鍍裝置及濺鍍方法，尤其涉及一種適用於濺鍍不規則形狀工件的濺鍍裝置以及一種使用該濺鍍裝置的濺鍍方法。
背景技術：
濺鍍是一種薄膜物理氣相沉積技術，隨著電子技術及真空技術的發展，其已被廣泛應用於工業中各種金屬和非金屬膜層的製作。濺鍍原理是在真空環境下，利用輝光放電或離子束產生的高能等離子體撞擊靶材，以動量轉移方式將原子從靶材上擊出而沉積在基板上形成薄膜。
在手機照相模組中，為了屏蔽電磁波幹擾，常利用濺鍍技術在鏡頭座上鍍上一層金屬層，例如不鏽鋼或金屬銅，以防止影像感測器產生噪聲。
但是，現有的濺鍍裝置多是針對規則的平面基材設計，只能在和靶材相對的基板表面形成鍍膜，因此在鍍覆類似鏡頭座這樣不規則形狀工件時需要多次更換基板的位置，以致於生產效率低下，有時甚至無法實現完全的鍍覆，也無法形成厚度均勻的鍍膜。
因此，有必要提供一種適用於濺鍍不規則形狀工件的濺鍍裝置以及一種使用該濺鍍裝置的濺鍍方法。
發明內容
以下以實施例說明一種用於濺鍍不規則形狀工件的濺鍍裝置以及一種使用該濺鍍裝置的濺鍍方法。
一種濺鍍裝置，其包括濺鍍腔體，該濺鍍腔體內設有第一濺射靶、第二濺射靶、底座轉盤及多對承載臺。該第一濺射靶與該底座轉盤的上表面呈相對設置，該第二濺射靶環繞該底座轉盤設置。該底座轉盤與一轉動裝置相連，該轉動裝置用以驅動該底座轉盤繞底座轉盤中心旋轉。該多對承載臺設於底座轉盤的上表面，每對承載臺通過一連接杆相連，該連接杆與一驅動裝置相連以驅動連接杆連接的兩個承載臺繞連接杆的中心點旋轉。
一種濺鍍方法，其包括以下步驟提供一濺鍍裝置，將待鍍覆工件放置於底座轉盤的多對承載臺上，並將第一濺射靶固定在濺鍍腔體內的頂部與底座轉盤的上表面呈相對設置，將第二濺射靶環繞該底座轉盤緊附於濺鍍腔體的內壁；向濺鍍腔體內通入濺鍍氣體；驅動底座轉盤繞底座轉盤中心旋轉，同時驅動每個連接杆連接的兩個承載臺繞連接杆中心點旋轉；將第一濺射靶與濺鍍電源的陰極相連，並將第二濺射靶接地，在待鍍覆工件面對於第一濺射靶的表面鍍膜；將第二濺射靶與濺鍍電源的陰極相連，並將第一濺射靶接地，在待鍍覆工件面對於第二濺射靶的表面鍍膜。
相對於現有技術，所述濺鍍裝置及濺鍍方法的優點在於首先，該濺鍍裝置包括可旋轉的底座轉盤和可繞連接杆中心點旋轉的承載臺以及多個方位設置的靶材，使得由靶材轟擊出的原子可以均勻的沉積在不規則形狀工件的表面；其次，採用該濺鍍裝置的濺鍍方法，操作簡單方便，可以同時鍍覆多個不規則形狀工件，有效提高對不規則形狀工件濺鍍的生產效率，以達到量產的目的。
圖1是實施例的濺鍍裝置示意圖。
圖2是實施例的濺鍍裝置的底座轉盤及承載臺排布示意圖。
圖3是實施例的濺鍍裝置的底座轉盤及承載臺轉動示意圖。
圖4是鏡頭座結構示意圖。
具體實施例方式
以下將以在多個工件表面濺鍍為例，說明一種用於濺鍍不規則形狀工件的濺鍍裝置以及一種使用該濺鍍裝置的濺鍍方法。
請參閱圖1，是本實施例提供的濺鍍裝置200，其包括一個濺鍍腔體21，其內部形成一空腔。本實施例中，該濺鍍腔體21為一圓筒形腔體。該濺鍍腔體21內部設置有一個第一濺射靶22、一個第二濺射靶24、一個底座轉盤26及多對承載臺28。
該第一濺射靶22固定在濺鍍腔體21內的頂部，並與位於濺鍍腔體21內的底座轉盤26的上表面相對。該第一濺射靶22通過一根導線401直接連出與濺鍍電源的陰極連接或接地。
該第二濺射靶24環繞整個底座轉盤26緊附在該濺鍍腔體21內壁上，其可為一環狀濺射靶或一濺射靶組。當第二濺射靶24為一環狀濺射靶時，其環繞整個底座轉盤26緊附在濺鍍腔體21內壁上，通過一根導線402直接連出與濺鍍電源的陰極連接或接地。當第二濺射靶28為一濺射靶組時，該濺射靶組包括至少一個濺射靶，其環繞整個底座轉盤26均勻分布緊附在濺鍍腔體21內壁上，且並聯後由一根導線402連出，與濺鍍電源的陰極連接或接地。本實施例中，該第二濺射靶24為一濺射靶組，由於濺鍍腔體21為一圓筒形腔體，因此，該第二濺射靶24其包括四個呈弧形的濺射靶，均勻分布並緊附在濺鍍腔體21內壁上。
優選地，該第一濺射靶22及第二濺射靶24可與一個連接控制開關40連接。第一濺射靶22及第二濺射靶24的連接狀態由連接控制開關40控制切換。通過調節連接控制開關40，第一濺射靶22及第二濺射靶24可以選擇兩種連接狀態，第一種是第一濺射靶22接地，第二濺射靶24與濺鍍電源的陰極相連，第二種是第一濺射靶22與濺鍍電源的陰極相連，第二濺射靶24接地。濺鍍電源可以選用射頻電源、交流電源或直流電源。此外，濺鍍電源的陽極直接與底座轉盤26相連。
該底座轉盤26與一個轉動裝置32相連。本實施例中，該轉動裝置32為一馬達。該轉動裝置32可用於在濺鍍時驅動底座轉盤26繞底座轉盤26中心旋轉，以使在濺鍍多個工件時，提高多個工件鍍膜的均勻性。另外，通過調節該轉動裝置32的轉速，還易於控制底座轉盤26的轉速，從而可控制多個工件的鍍層厚度。
該多對承載臺28設於底座轉盤26的上表面，該多對承載臺28可用以放置多個工件來同時進行濺鍍，以提高生產效率。該多對承載臺28可任意分布於該底座轉盤26上表面。優選地，可將該多對承載臺28設置成如圖2所示排布方式，其中該多對承載臺28均勻分布在該底座轉盤26上表面的圓周。該多對承載臺28的數量可以根據實際需要設計。每對承載臺28通過一連接杆34相連，該連接杆34與一個驅動裝置36相連。該驅動裝置36設置在底座轉盤26內部，可以為一馬達。如圖3所示，通過連接杆34相連的相鄰兩個承載臺28在該驅動裝置36的驅動下可繞連接杆34的中心點旋轉。
該濺鍍腔體21的下部側壁上設置有一抽氣口211和一進氣口212。該抽氣口211用於將濺鍍腔體21內抽為真空狀態，該進氣口212用於通入惰性氣體進行濺鍍。
本實施例提供的工件為如圖4所示的多個手機照相模組的鏡頭座60，其包括第一表面601a、601b和第二表面602a、602b。在鏡頭座60表面鍍膜的製作方法包括以下步驟第一步，提供一濺鍍裝置200，將待鍍覆工件放置於底座轉盤26的多對承載臺28上，並將第一濺射靶22固定在濺鍍腔體21內的頂部與底座轉盤26的上表面呈相對設置，將第二濺射靶24環繞該底座轉盤26緊附於濺鍍腔體21的內壁。
該濺鍍裝置200包括一個濺鍍腔體21、該濺鍍腔體21內設有一個第一濺射靶22、一個第二濺射靶24、一個底座轉盤26及多對承載臺28。該第一濺射靶22固定於濺鍍腔體21內的頂部與該底座轉盤26呈相對設置，該第二濺射靶24環繞該底座轉盤26緊附於該濺鍍腔體21的內壁。該底座轉盤26與一個轉動裝置32相連，該多對承載臺28設於底座轉盤26的上表面，每對承載臺28通過一連接杆34相連，該連接杆34與一驅動裝置36相連。
多個待鍍覆鏡頭座60放置於承載臺28，使鏡頭座60的第一表面601a、601b與第一濺射靶22呈相對設置，鏡頭座60的第二表面602a、602b與第二濺射靶24也呈相對設置。對於濺射的靶材可根據實際鍍膜需要，進行相應的選用。本實施例中，是在鏡頭座60的表面上濺鍍金屬銅膜，因此第一濺射靶22和第二濺射靶24為相應的金屬銅靶材。
第二步，向濺鍍腔體21內通入濺鍍氣體。
通過抽氣口211將濺鍍腔體21內抽為真空狀態，並通過進氣口212通入一惰性氣體進入濺鍍腔體21內，該惰性氣體可選用氬氣、氪氣、氙氣、氡氣。本實施例中，選用氬氣。
第三步，驅動底座轉盤26繞底座轉盤26中心旋轉，同時驅動連接杆34連接的相鄰兩個承載臺28繞連接杆34的中心點旋轉。
由於濺鍍過程中，控制轉動裝置32可以驅動底座轉盤26繞底座轉盤26中心旋轉，同時底座轉盤26上的通過連接杆34相連的相鄰兩個承載臺28在驅動裝置36的驅動下繞連接杆34的中心點旋轉。為了提高多個工件鍍膜的均勻性，底座轉盤26以固定的轉速旋轉，通過連接杆34相連的兩個承載臺28在驅動裝置36的驅動下繞連接杆34的中心點旋轉以固定頻率互換位置。
第四步，將第一濺射靶26與濺鍍電源的陰極相連，並將第二濺射靶24接地，在多個待鍍覆鏡頭座60面對於第一濺射靶22的第一表面601a、601b鍍膜。
將第一濺射靶22選擇與濺鍍電源的陰極相連，將第二濺射靶24選擇接地時，底座轉盤26相對於第一濺射靶22為陽極。開啟電源後，惰性氬氣會在電源作用下形成高能氬等離子體轟擊第一濺射靶22，使第一濺射靶22表面濺射出原子到達面對於第一濺射靶22的鏡頭座60的第一表面601a、601b沉積。濺鍍過程中，底座轉盤26在轉動裝置32的驅動下以固定的轉速旋轉，同時底座轉盤26上的通過連接杆34相連的相鄰兩個承載臺26在驅動裝置36的驅動下繞連接杆34的中心點旋轉，以固定頻率互換位置，因此可以在多個鏡頭座60的第一表面601a、601b形成均勻一致的鍍膜。此外，濺鍍過程中可以通過控制電源電壓以及濺鍍腔體21內的濺鍍溫度、濺鍍壓力、濺鍍時間等參數，在第一表面601a、601b形成一定厚度的均勻鍍膜。
第五步，將第二濺射靶24與濺鍍電源的陰極相連，並將第一濺射靶22接地，在多個待鍍覆鏡頭座60面對於第二濺射靶24的第二表面602a、602b鍍膜。
在第一表面601a、601b上完成鍍膜後，將第一濺射靶22選擇與電源的陰極相連，將第二濺射靶24選擇接地。此時，底座轉盤26相對於第二濺射靶24為陽極。所以，在電源作用下形成高能氬等離子體會轟擊第二濺射靶24，使第二濺射靶24表面濺射出的原子到達面對於第二濺射靶24的鏡頭座60的第二表面602a、602b沉積。同樣原理，由於濺鍍過程中，底座轉盤26在轉動裝置32的驅動下以固定的轉速旋轉，同時底座轉盤26上通過連接杆34相連的相鄰兩個承載臺28在驅動裝置36的驅動下繞連接杆34的中心點旋轉，以固定頻率互換位置，因此可以在多個鏡頭座60的第二表面602a、602b形成均勻一致的鍍膜。濺鍍過程中也可以通過控制電源電壓以及濺鍍腔體21內的濺鍍溫度、濺鍍壓力、濺鍍時間等參數，在第二表面602a、602b形成一定厚度的均勻鍍膜。
此外，第一濺射靶22和第二濺射靶24可與一連接控制開關40相連，通過調節該連接控制開關40，切換第一濺射靶22接地、第二濺射靶24與濺鍍電源的陰極相連，或者第一濺射靶22與濺鍍電源的陰極相連、第二濺射靶24接地兩種狀態。當然，也可以先將第二濺射靶24與濺鍍電源的陰極相連，並將第一濺射靶22接地，在多個待鍍覆鏡頭座60面對於第二濺射靶24的第二表面602a、602b鍍膜，再將第一濺射靶26與濺鍍電源的陰極相連，並將第二濺射靶24接地，在多個待鍍覆鏡頭座60面對於第一濺射靶22的第一表面601a、601b鍍膜。
在多個鏡頭座60的第一表面601a、601b和第二表面602a、602b完成鍍膜後，即鏡頭座60表面形成了一層金屬鍍膜用於電磁波屏蔽。
上述濺鍍方法除了應用於鏡頭座，也可以用於其他不規則形狀的工件，因此並不以此為限。
上述濺鍍裝置及濺鍍方法的優點在於首先，該濺鍍裝置包括可旋轉的底座轉盤和可繞連接杆中心點旋轉的承載臺以及多個方位設置的靶材，使得由靶材轟擊出的金屬原子可以均勻的沉積在不規則形狀工件的表面；其次，採用該濺鍍裝置的濺鍍方法，操作簡單方便，可以同時鍍覆多個不規則形狀工件，有效提高對不規則形狀工件濺鍍的生產效率，以達到量產的目的。
權利要求
1.一種濺鍍裝置，其包括濺鍍腔體，該濺鍍腔體內設有第一濺射靶、第二濺射靶、底座轉盤及多對承載臺；該第一濺射靶與該底座轉盤的上表面呈相對設置，該第二濺射靶環繞該底座轉盤設置；該底座轉盤與一轉動裝置相連，該轉動裝置用以驅動該底座轉盤繞底座轉盤中心旋轉；該多對承載臺設於底座轉盤的上表面，每對承載臺通過一連接杆相連，該連接杆與一驅動裝置相連以驅動連接杆連接的兩個承載臺繞連接杆的中心點旋轉。
2.如權利要求1所述的濺鍍裝置，其特徵在於，所述第一濺射靶和第二濺射靶與一連接控制開關相連，以切換第一濺射靶接地、第二濺射靶與濺鍍電源的陰極相連，或者第一濺射靶與濺鍍電源的陰極相連、第二濺射靶接地兩種狀態。
3.如權利要求1所述的濺鍍裝置，其特徵在於，所述多對承載臺均勻分布在所述底座轉盤上表面的圓周。
4.如權利要求1所述的濺鍍裝置，其特徵在於，所述第二濺射靶環繞該底座轉盤緊附於所述濺鍍腔體內壁，為一環狀濺射靶或一濺射靶組。
5.如權利要求4所述的濺鍍裝置，其特徵在於，所述濺射靶組包括多個呈弧形的濺射靶，其均勻分布並緊附於所述濺鍍腔體內壁。
6.一種濺鍍方法，其包括以下步驟提供一濺鍍裝置，將待鍍覆工件放置於底座轉盤的多對承載臺上，並將第一濺射靶固定在濺鍍腔體內的頂部與底座轉盤的上表面呈相對設置，將第二濺射靶環繞該底座轉盤緊附於濺鍍腔體的內壁；向濺鍍腔體內通入濺鍍氣體；驅動底座轉盤繞底座轉盤中心旋轉，同時驅動每個連接杆連接的兩個承載臺繞連接杆中心點旋轉；將第一濺射靶與濺鍍電源的陰極相連，並將第二濺射靶接地，在待鍍覆工件面對於第一濺射靶的表面鍍膜；將第二濺射靶與濺鍍電源的陰極相連，並將第一濺射靶接地，在待鍍覆工件面對於第二濺射靶的表面鍍膜。
7.如權利要求6所述的濺鍍方法，其特徵在於，所述第一濺射靶和第二濺射靶與一連接控制開關相連，通過調節該連接控制開關，切換第一濺射靶接地、第二濺射靶與濺鍍電源的陰極相連，或者第一濺射靶與濺鍍電源的陰極相連、第二濺射靶接地兩種狀態。
8.如權利要求6所述的濺鍍方法，其特徵在於，鍍膜過程中，底座轉盤以固定轉速旋轉。
9.如權利要求6所述的濺鍍方法，其特徵在於，鍍膜過程中，每個連接杆連接的兩個承載臺在驅動裝置的驅動下繞連接杆的中心點旋轉以固定頻率互換位置。
全文摘要
本發明涉及一濺鍍裝置，其包括濺鍍腔體，該濺鍍腔體內設有第一濺射靶、第二濺射靶、底座轉盤及多對承載臺。該第一濺射靶與該底座轉盤的上表面呈相對設置，該第二濺射靶環繞該底座轉盤設置。該底座轉盤與一轉動裝置相連，該轉動裝置用以驅動該底座轉盤繞底座轉盤中心旋轉。該多對承載臺設於底座轉盤的上表面，每對承載臺通過一連接杆相連，該連接杆與一驅動裝置相連以驅動連接杆連接的兩個承載臺繞連接杆的中心點旋轉。本發明還涉及使用該濺鍍裝置的濺鍍方法，使用該濺鍍裝置進行濺鍍，操作簡單方便，可以同時均勻鍍覆多個不規則形狀工件，有效提高對不規則形狀工件濺鍍的生產效率，以達到量產的目的。
文檔編號C23C14/54GK101082123SQ20061006096
公開日2007年12月5日 申請日期2006年6月2日 優先權日2006年6月2日
發明者顏士傑 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司