專利名稱：一種高功率平面磁控濺射陰極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于真空磁控濺射鍍膜設(shè)備的高功率平面磁控濺射陰極。
背景技術(shù)：
目前，真空磁控濺射法是將待鍍基片置于真空室中，并通入工作氣體(氬 氣、氧氣和氮氣等)，當在濺射陰極、陽極間通電時，讓陰極為負電位，由于高 壓電場的作用使氣體(氬氣)分子電離，形成等離子體，帶正電的氬粒子將在 電場的加速下，高速向陰極靶材表面撞擊，將靶材表面的金屬離子擊出，離子 在正交電磁場中的運動軌跡為擺線，逐漸沉積在玻璃表面形成薄膜。平面磁控
濺射陰極的工作原理參閱圖2?，F(xiàn)有的平面磁控濺射陰極其磁鐵浸泡在水中，用
久了會消磁。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可處長使用壽命的高功率平面磁控濺 射陰極。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是它由包括陰極體4、靶材l和
磁鐵構(gòu)成，在陰極體4的內(nèi)腔內(nèi)安裝有磁鐵，靶材1安裝在陰極體4的上部， 本發(fā)明在陰極體4的內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置有密閉的冷卻通道2，在陰極體4內(nèi)腔內(nèi)其底部 與冷卻通道2之間設(shè)置有磁靴5，在冷卻通道2與磁靴5之間設(shè)置有磁鐵3。所 述冷卻通道2可由冷卻通道外殼6和熱傳導(dǎo)板7構(gòu)成，冷卻通道外殼6為上部 敞口的槽狀結(jié)構(gòu)，在冷卻通道外殼6上部配合設(shè)置有熱傳導(dǎo)板7。所述冷卻通道 外殼6的橫截面可為上寬下窄的梯形狀冷卻槽，在冷卻通道2的外側(cè)設(shè)置有與 冷卻通道外殼6相配合的條狀磁鐵3。所述冷卻通道外殼6的橫截面也可為2個 或2個以上的上寬下窄的梯形狀冷卻槽，在冷卻通道2的外側(cè)設(shè)置有與冷卻通 道外殼6相配合的條狀磁鐵3，并在冷卻通道外殼6的2個梯形狀冷卻槽之間設(shè) 置有錐狀或梯臺狀磁鐵8。本發(fā)明的有益效果是它通過在陰極體內(nèi)部設(shè)置一個獨立的冷卻通道，從 而使磁鐵不與冷卻媒介接觸，避免永久磁鐵被冷卻媒介腐蝕；并通過設(shè)計具有 高導(dǎo)熱性能材料制成的熱傳導(dǎo)板與靶材大面積接觸，從而可使靶材得到充分的 冷卻，使陰極能承受更高的功率。它可廣泛應(yīng)用于真空磁控濺射鍍膜設(shè)備上。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是平面磁控濺射陰極的工作原理參考圖。
圖中l(wèi)-靶材，2-冷卻通道，3-磁鐵，4-陰極體，5-磁靴，6-冷卻通道外 殼，7-熱傳導(dǎo)板，8-錐狀或梯臺狀磁鐵，9-基片。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明如下
實施例l，本發(fā)明的主體部分分成陰極主體部分和靶材部分。由陰極體4和 磁靴5、磁鐵3、冷卻通道2等組成，所述冷卻通道外殼6可采用金屬材料制成， 靶材1安裝在陰極體4的上部，在陰極體4的內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置有密閉的冷卻通道2， 在陰極體4內(nèi)腔內(nèi)其底部與冷卻通道2之間設(shè)置有磁靴5，在冷卻通道2與磁靴 5之間設(shè)置有磁鐵3，從而在陰極體4內(nèi)部成形了一個獨立的冷卻通道，磁鐵3 可采用永久磁鐵。這種結(jié)構(gòu)能使本發(fā)明在工作過程中能提供大流量的冷卻水、 或其它冷卻液體或氣體，從而可保證陰極得到冷卻。磁靴5與磁鐵3安裝在陰 極體4的下部，磁靴5和磁鐵3可固定安裝，從而使磁靴5與磁鐵3不與冷卻 媒介接觸，避免永久磁鐵3被冷卻媒介腐蝕。這樣，磁鐵3可用鋁鐵硼材料， 可降低陰極的制作成本。參閱圖1和圖2。
實施例2，本發(fā)明所述的冷卻通道2可由冷卻通道外殼6和熱傳導(dǎo)板7構(gòu)成， 從而使陰極主體部分由陰極體4和磁靴5、磁鐵3、冷卻通道2、冷卻通道外殼 6、熱傳導(dǎo)板7等構(gòu)成，冷卻通道外殼6可設(shè)計成上部敞口的槽狀結(jié)構(gòu)，并在冷 卻通道外殼6上部配合設(shè)置有熱傳導(dǎo)板7,冷卻通道外殼6上部與熱傳導(dǎo)板7之 間成密封配合，從而使冷卻通道外殼6和熱傳導(dǎo)板7—起構(gòu)成冷卻通道2，所述熱傳導(dǎo)板7采用導(dǎo)熱性能較好的材料制成，且其厚度盡量制得較小，從而提高 導(dǎo)熱散熱和冷卻效率。是較薄的熱傳導(dǎo)板7與靶材接觸，提高了靶材的冷卻效 率。本發(fā)明通過具有高導(dǎo)熱性能材料制成的熱傳導(dǎo)板7與靶材1大面積接觸， 使耙材1能夠得到充分的冷卻，從而可使陰極能承受更高功率；它們是陰極能 承載大功率的基本前提。參閱圖1和圖2，其余同實施例1。
實施例3，本發(fā)明所述冷卻通道外殼6的橫截面可為上寬下窄的梯形狀冷卻 槽，在冷卻通道2的外側(cè)設(shè)置有與冷卻通道外殼6相配合的條狀磁鐵3，本發(fā)明 通過設(shè)計冷卻通道2，從而可改變磁鐵形狀和安裝部位；不同部位的磁鐵3可根 據(jù)工作參數(shù)要求設(shè)計成不同形狀和按不同角度或位置進行安裝。參閱圖1和圖2， 其余同上述實施例。
實施例4，本發(fā)明所述冷卻通道外殼6的橫截面也可為2個或2個以上的上 寬下窄的梯形狀冷卻槽，在冷卻通道2的外側(cè)設(shè)置有與冷卻通道外殼6相配合 的條狀磁鐵3，并在冷卻通道外殼6的梯形狀冷卻槽之間設(shè)置有錐狀或梯臺狀磁 鐵8，外側(cè)的磁鐵3可采用長方體或條狀磁鐵，并使磁鐵的充磁方向與耙材表面 成一角度，角度的大小可根據(jù)靶材的寬度進行設(shè)計；設(shè)置在中間的錐狀或梯臺 狀磁鐵8盡量使其充磁方向與耙材表面垂直。通過使安裝角度的偏轉(zhuǎn)和磁鐵形 狀的改變，從而可保證靶材表面磁場強度平行分量的均勻性，由此產(chǎn)生了三個 方面的好處 一是使得濺射溝槽變得平坦，可有效地提高靶材利用率；二是縮 小了耙材非濺射區(qū)的面積，避免靶材中毒，減少異常打弧，提高濺射過程的穩(wěn) 定性；三是減少了非導(dǎo)電顆粒的積累，避免顆粒掉落在基片的鍍膜表面，形成 針眼的可能性，有效的提高鍍膜產(chǎn)品的質(zhì)量。參閱圖1和圖2，其余同上述實施 例。
本發(fā)明除耙材1夕卜，陰極主體的其余部分可制成一個整體，需更換靶材1 時，只需松開陰極與靶材1的固定件，即可拿下舊靶材，裝上新靶材后，緊固 固定件即可，操作簡單。
權(quán)利要求
1、一種高功率平面磁控濺射陰極，它由包括陰極體(4)、靶材(1)和磁鐵構(gòu)成，在陰極體(4)的內(nèi)腔內(nèi)安裝有磁鐵，靶材(1)安裝在陰極體(4)的上部，其特征是在陰極體(4)的內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置有密閉的冷卻通道(2)，在陰極體(4)內(nèi)腔內(nèi)其底部與冷卻通道(2)之間設(shè)置有磁靴(5)，在冷卻通道(2)與磁靴(5)之間設(shè)置有磁鐵(3)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率平面磁控濺射陰極，其特征是所述冷 卻通道(2)由冷卻通道外殼(6)和熱傳導(dǎo)板(7)構(gòu)成，冷卻通道外殼(6)為上部敞 口的槽狀結(jié)構(gòu)，在冷卻通道外殼(6)上部配合設(shè)置有熱傳導(dǎo)板(7)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高功率平面磁控濺射陰極，其特征是所述冷 卻通道外殼(6)的橫截面為上寬下窄的梯形狀冷卻槽，在冷卻通道(2)的外側(cè)設(shè) 置有與冷卻通道外殼(6)相配合的條狀磁鐵(3)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高功率平面磁控濺射陰極，其特征是所述冷 卻通道外殼(6)的橫截面為2個或2個以上的上寬下窄的梯形狀冷卻槽，在冷 卻通道(2)的外側(cè)設(shè)置有與冷卻通道外殼(6)相配合的條狀磁鐵(3)，并在冷卻 通道外殼(6)的2個梯形狀冷卻槽之間設(shè)置有錐狀或梯臺狀磁鐵(8)。
全文摘要
一種高功率平面磁控濺射陰極，它屬于一種雙銀層低輻射膜。它主要是解決現(xiàn)有的平面磁控濺射陰極其磁鐵浸泡在水中，用久了會消磁等技術(shù)問題。其技術(shù)方案要點是它由包括陰極體(4)、靶材(1)和磁鐵構(gòu)成，靶材(1)安裝在陰極體(4)的上部，在陰極體(4)的內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置有密閉的冷卻通道(2)，在陰極體(4)內(nèi)腔內(nèi)其底部與冷卻通道(2)之間設(shè)置有磁靴(5)，在冷卻通道(2)與磁靴(5)之間設(shè)置有磁鐵(3)。它通過在陰極體內(nèi)部設(shè)置一個獨立的冷卻通道，從而使磁鐵不與冷卻媒介接觸，避免永久磁鐵被冷卻媒介腐蝕；并通過設(shè)計具有高導(dǎo)熱性能材料制成的熱傳導(dǎo)板與靶材大面積接觸，從而可使靶材得到充分的冷卻，使陰極能承受更高的功率。它可廣泛應(yīng)用于真空磁控濺射鍍膜設(shè)備上。
文檔編號C23C14/35GK101418432SQ20081014334
公開日2009年4月29日 申請日期2008年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月17日
發(fā)明者李國強, 理 陳 申請人:湖南玉豐真空科學技術(shù)有限公司