專利名稱：分立式晶控膜厚控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及真空鍍膜技術，特別是涉及一種分立式晶控膜厚控制裝置的技術。
背景技術：
晶控膜厚控制儀是利用石英晶片的諧振頻率與膜層厚度之間的關系來控制膜層厚度的真空鍍膜過程控制裝置，主要由帶有石英晶片的晶振探頭，及用于測量石英晶片諧振頻率的晶振頻率測量電路，用于控制鍍膜速率的膜速控制電路組成，在晶振頻率測量電路中設有振蕩器，晶振探頭安裝在真空鍛I吳設備的真空室內(nèi)，晶振探頭上的石英晶片的一側表面暴露在蒸發(fā)源的上方。在對樣品片進行真空鍍膜過程中，膜料會沉積在石英晶片及樣品片上，石英晶片的諧振頻率會隨著膜料沉積而降低，晶控膜厚控制儀利用晶振頻率測量電路測量石英晶片的諧振頻率變化，根據(jù)諧振頻率與膜層厚度的轉換關系，得出沉積膜層厚度，及沉積膜層在不同時刻的厚度差，即可得到膜料沉積速率，然后再通過PID算法控制蒸發(fā)源的功率，以得到穩(wěn)定的趨于設計速率的沉積速率。由于石英晶片在一段頻率變化范圍內(nèi)，與膜層厚度變化成線性關系，使得晶控膜厚控制儀相對于其他膜厚控制方法(例如光學控制法)，更便于石英晶片鍍膜的沉積速率控制，因此晶控膜厚控制儀已經(jīng)逐漸成為真空鍍膜設備的標準控制儀器之一。現(xiàn)有晶控膜厚控制儀中，晶振頻率測量電路中的振蕩器通常都安裝在引出晶振探頭接引線的真空法蘭附近，而其它電路都是集成在同一主機內(nèi)的，主機與振蕩器之間的電纜通常有4至5米，由主機來測量振蕩頻率，振蕩器更像是探頭的附屬物。由于真空鍍膜機現(xiàn)場的電氣環(huán)境復雜且強電多，長電纜內(nèi)傳輸?shù)男盘柸菀资艿礁蓴_，而且晶振振蕩的高頻信號經(jīng)長電纜傳輸后會產(chǎn)生衰減，在阻抗匹配不好時，還容易發(fā)生畸變，使得主機內(nèi)的晶振頻率測量電路、膜速控制電路中會產(chǎn)生額外的不穩(wěn)定電流，從而影響到頻率測量的準確性，使得現(xiàn)有晶控膜厚控制儀的鍍膜速率控制信號輸出穩(wěn)定性較差，從而影響到樣品片的膜厚控制精度。另外，現(xiàn)有晶控膜厚控制儀利用單一主機來實現(xiàn)頻率測量及鍍膜速率控制，使得主機的負擔很重，容易導致鍍膜速率控制產(chǎn)生滯后，其控制實時性較差，會進一步影響到樣品片的膜厚控制精度。

實用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能提高樣品片膜厚控制精度的分立式晶控膜厚控制裝置。為了解決上述技術問題，本實用新型所提供的一種分立式晶控膜厚控制裝置，涉及真空鍍膜設備，該裝置包括晶振探頭，及用于測量石英晶片諧振頻率的晶振頻率測量電路，用于控制鍍膜速率的膜速控制電路；所述晶振頻率測量電路中設有振蕩器，所述晶振探頭安裝在真空鍍膜設備的真空室內(nèi)，晶振探頭的接引線經(jīng)真空法蘭接引至真空鍍膜設備的真空室外部，并與晶振頻率測量電路中的振蕩器電氣連接；其特征在于:所述真空鍍膜設備的真空室外部設有一主機、一從機；所述晶振頻率測量電路安裝在從機內(nèi)，所述膜速控制電路安裝在主機內(nèi)，所述從機、主機中均內(nèi)置有微處理器，所述主機以數(shù)字通信方式連接從機；所述真空鍍膜設備設有多個膜速控制端，所述主機設有多個膜速控制信號輸出端，主機的各個膜速控制信號輸出端分別接到真空鍍膜設備的各個膜速控制端。進一步的，所述真空鍍膜設備的真空室內(nèi)設有轉動的擋板，及用于放置膜料的坩堝，用于控制膜料蒸發(fā)速率的蒸發(fā)源，所述真空鍍膜設備上設有用于驅動擋板轉動的擋板驅動器，用于驅動坩堝轉動的坩堝驅動器，及用于驅動蒸發(fā)源工作的蒸發(fā)源控制器；所述擋板驅動器、坩堝驅動器及蒸發(fā)源控制器的控制信號輸入端構成真空鍍膜設備的膜速控制端；所述主機的其中三個膜速控制信號輸出端分別接到擋板驅動器、坩堝驅動器及蒸發(fā)源控制器的控制信號輸入端。本實用新型提供的分立式晶控膜厚控制裝置，將晶振頻率測量電路與膜速控制電路分置于從機及主機內(nèi)，從機僅用于測量晶振頻率，其體積較小，可以安裝在引出晶振探頭接引線的真空法蘭附近，從而縮短了測量線纜的長度，因此晶振振蕩的高頻信號衰減很小，從機根據(jù)測量值計算出的數(shù)據(jù)采用數(shù)字量方式傳遞給主機，從而增強了抗外界干擾能力，能提高頻率測量的準確性，而且主從機都有獨立工作的微處理器，外部控制與核心頻率測量分開，從機無需配置人機界面，主從機的負擔都相對較輕，能提高鍍膜速率控制的實時性，因此能提高樣品片的膜厚控制精度。

圖1是本實用新型實施例的分立式晶控膜厚控制裝置的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖說明對本實用新型的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限制本實用新型，凡是采用本實用新型的相似結構及其相似變化，均應列入本實用新型的保護范圍。如圖1所示，本實用新型實施例所提供的一種分立式晶控膜厚控制裝置，涉及真空鍍膜設備，該裝置包括晶振探頭3，及用于測量石英晶片諧振頻率的晶振頻率測量電路，用于控制鍍膜速率的膜速控制電路；所述晶振頻率測量電路中設有振蕩器，所述晶振探頭3安裝在真空鍍膜設備的真空室10內(nèi)，晶振探頭3的接引線經(jīng)真空法蘭4接引至真空鍍膜設備的真空室10外部，并與晶振頻率測量電路中的振蕩器電氣連接；其特征在于:所述真空鍍膜設備的真空室10外部設有一主機1、一從機2 ；所述晶振頻率測量電路安裝在從機2內(nèi)，所述膜速控制電路安裝在主機I內(nèi)，所述從機2、主機I中均內(nèi)置有微處理器，所述主機I以數(shù)字通信方式連接從機2 ；所述真空鍍膜設備設有多個膜速控制端，所述主機I設有多個膜速控制信號輸出端，主機I的各個膜速控制信號輸出端分別接到真空鍍膜設備的各個膜速控制端。本實用新型實施例中，所述真空鍍膜設備的真空室10內(nèi)設有轉動的擋板5，及用于放置膜料的坩堝6，用于控制膜料蒸發(fā)速率的蒸發(fā)源(圖中未示)，所述真空鍍膜設備上設有用于驅動擋板轉動的擋板驅動器7，用于驅動坩堝6轉動的坩堝驅動器8，及用于驅動蒸發(fā)源工作的蒸發(fā)源控制器9;所述擋板驅動器7、坩堝驅動器8及蒸發(fā)源控制器9的控制信號輸入端構成真空鍍膜設備的膜速控制端；所述主機I的其中三個膜速控制信號輸出端分別接到擋板驅動器7、坩堝驅動器8及蒸發(fā)源控制器9的控制信號輸入端。本實用新型實施例使用時，將從機安裝在引出晶振探頭接引線的真空法蘭附近，并在晶振探頭內(nèi)裝入石英晶片。在真空鍍膜過程中，從機通過晶振頻率測量電路測量晶振探頭內(nèi)的石英晶片諧振頻率，并根據(jù)測得的諧振頻率計算出膜料沉積速率，再以數(shù)字通信方式將計算結果上傳給主機，主機根據(jù)從機上傳的膜料沉積速率，通過膜速控制電路輸出相應的膜速控制信號到真空鍍膜設備的各個膜速控制端，使擋板驅動器、坩堝驅動器、蒸發(fā)源控制器分別輸出相應的控制信號，控制膜料的蒸發(fā)速度，從而實現(xiàn)對樣品片鍍膜速率的控制。
權利要求1.一種分立式晶控膜厚控制裝置，涉及真空鍍膜設備，該裝置包括晶振探頭，及用于測量石英晶片諧振頻率的晶振頻率測量電路，用于控制鍍膜速率的膜速控制電路； 所述晶振頻率測量電路中設有振蕩器，所述晶振探頭安裝在真空鍍膜設備的真空室內(nèi)，晶振探頭的接引線經(jīng)真空法蘭接引至真空鍍膜設備的真空室外部，并與晶振頻率測量電路中的振蕩器電氣連接； 其特征在于:所述真空鍍膜設備的真空室外部設有一主機、一從機； 所述晶振頻率測量電路安裝在從機內(nèi)，所述膜速控制電路安裝在主機內(nèi)，所述從機、主機中均內(nèi)置有微處理器，所述主機以數(shù)字通信方式連接從機； 所述真空鍍膜設備設有多個膜速控制端，所述主機設有多個膜速控制信號輸出端，主機的各個膜速控制信號輸出端分別接到真空鍍膜設備的各個膜速控制端。
2.根據(jù)權利要求1所述的分立式晶控膜厚控制裝置，其特征在于:所述真空鍍膜設備的真空室內(nèi)設有轉動的擋板，及用于放置膜料的坩堝，用于控制膜料蒸發(fā)速率的蒸發(fā)源，所述真空鍍膜設備上設有用于驅動擋板轉動的擋板驅動器，用于驅動坩堝轉動的坩堝驅動器，及用于驅動蒸發(fā)源工作的蒸發(fā)源控制器； 所述擋板驅動器、坩堝驅動器及蒸發(fā)源控制器的控制信號輸入端構成真空鍍膜設備的膜速控制端； 所述主機的其中三個膜速控制信號輸出端分別接到擋板驅動器、坩堝驅動器及蒸發(fā)源控制器的控制信號輸入端。
專利摘要一種分立式晶控膜厚控制裝置，涉及真空鍍膜技術領域，所解決的是提高膜厚控制精度的技術問題。該裝置包括晶振探頭、主機、從機，所述從機內(nèi)設有用于測量石英晶片諧振頻率的晶振頻率測量電路，所述主機內(nèi)設有用于控制鍍膜速率的膜速控制電路；所述晶振頻率測量電路中設有振蕩器，所述主機、從機均設于真空鍍膜設備的真空室外部，所述晶振探頭安裝在真空鍍膜設備的真空室內(nèi)，并與晶振頻率測量電路中的振蕩器電氣連接；所述從機、主機中均內(nèi)置有微處理器，所述主機以數(shù)字通信方式連接從機；所述主機的各個膜速控制信號輸出端分別接到真空鍍膜設備的各個膜速控制端。本實用新型提供的裝置，適用于真空鍍膜的膜厚控制。
文檔編號C23C14/54GK202913055SQ201220565040
公開日2013年5月1日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權日2012年10月31日
發(fā)明者張子業(yè) 申請人:上海膜林科技有限公司