本實(shí)用新型涉及光學(xué)薄膜技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種堆棧式濺射鍍膜裝置。
背景技術(shù):
提高鍍膜效率和鍍膜質(zhì)量、擴(kuò)大鍍膜適用范圍是真空鍍膜技術(shù)領(lǐng)域追求的目標(biāo)。近年來(lái),智能手機(jī)、平板電腦等電子產(chǎn)品市場(chǎng)蓬勃發(fā)展;相應(yīng)地,這些智能終端的品質(zhì)提升也對(duì)此類產(chǎn)品所需觸摸屏的鍍膜技術(shù)提出了更高要求。在這其中,如何實(shí)現(xiàn)大面積(比如,17英寸)基板的高速、均勻鍍膜是鍍膜技術(shù)開發(fā)重點(diǎn)之一。
目前,自動(dòng)化連續(xù)式磁控濺射鍍膜機(jī)的應(yīng)用已日益廣泛。對(duì)于大面積基板鍍膜,兩個(gè)主要的技術(shù)指標(biāo)在于膜厚均勻性和產(chǎn)能。為了提升鍍膜厚度均勻性,可以在真空鍍膜室中心區(qū)域安裝旋轉(zhuǎn)式工件架,并將基板豎直貼放在圓筒形工件架的側(cè)壁外側(cè),通過基板旋轉(zhuǎn)的方式提升膜厚均勻性。濺射靶材則設(shè)置在真空鍍膜室的側(cè)壁上。對(duì)于平面基板,在上述工件架旋轉(zhuǎn)過程中,基板上每個(gè)點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)半徑不同,就會(huì)導(dǎo)致濺射靶材到平面基板上的不同位置的距離不等,從而導(dǎo)致膜層厚度的不一致;易知,對(duì)于特定尺寸的基板,工件架的內(nèi)徑越小則平面基板上的膜厚均勻性越差。因此,對(duì)于前述安裝旋轉(zhuǎn)式工件架的真空鍍膜室,進(jìn)一步增大其內(nèi)徑,可使每個(gè)基板所占工件架外周的曲率半徑更大,更有利于實(shí)現(xiàn)良好的均勻性。
隨著真空鍍膜腔體的增大,就需要對(duì)位于腔體四周的側(cè)壁上的濺射靶材、離子源等進(jìn)行合理布局。一般來(lái)說(shuō),濺射靶材數(shù)量應(yīng)盡可能多以滿足鍍膜速率的要求,提高鍍膜效率。同時(shí),在腔體四周的側(cè)壁還需要配置離子源、蒸發(fā)源、上片(進(jìn)片)通道、下片(出片)通道等功能部件,以滿足特定成膜工藝需求和自動(dòng)化裝卸基片的需要。鍍膜基片的裝卸是影響鍍膜效率一個(gè)重要因素。在真空濺射鍍膜機(jī)中,可以設(shè)置一個(gè)搬送室,上片和下片均從此搬送室經(jīng)過。具體過程為,在可旋轉(zhuǎn)工件架滿架的情況下,工件架通過自身旋轉(zhuǎn),并借助機(jī)械手,可以依次將鍍完膜的基片從工件架上取下;其后,取下的基片通過搬送室被搬運(yùn)至鍍膜腔體外;然后,未鍍膜基片通過搬送室被搬運(yùn)至鍍膜腔體內(nèi),工件架再次通過自身旋轉(zhuǎn),并借助機(jī)械手,將未鍍膜基片依次放置在工件架相應(yīng)鍍膜工位。在這種基片搬送方式中,雖然通過機(jī)械手的幫助,上、下片過程可以在真空狀態(tài)下進(jìn)行,真空鍍膜室不用再破真空,但由于上、下片過程是完全分離操作,在一個(gè)裝卸基片流程中可旋轉(zhuǎn)工件架需要旋轉(zhuǎn)兩周,以完成所有工位上基片的交換,因此耗時(shí)長(zhǎng)。另一種上、下片方式為雙端模式,即在真空鍍膜室上設(shè)置兩個(gè)搬送口:入口端和出口端,對(duì)應(yīng)兩個(gè)端口,各設(shè)置一個(gè)搬送室。這樣,通過工件架的旋轉(zhuǎn)和機(jī)械手的配合,上、下片可以同時(shí)進(jìn)行,節(jié)省了搬運(yùn)時(shí)間。但對(duì)于大面積基片,兩個(gè)搬送室在真空鍍膜腔體的內(nèi)徑上所占的區(qū)域較大,影響了濺射靶材等功能部件的擺放,因此,影響了鍍膜效率提升。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了堆棧式濺射鍍膜裝置,在真空鍍膜室只設(shè)置一個(gè)搬送室的基礎(chǔ)上,設(shè)置進(jìn)片室和出片室,結(jié)合鍍膜工件架的旋轉(zhuǎn)和機(jī)械手的操控,完成基片的裝卸,提高了基片搬運(yùn)效率。
本實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成:
一種堆棧式濺射鍍膜裝置,用于對(duì)基片進(jìn)行鍍膜,所述鍍膜裝置至少包括真空鍍膜室、進(jìn)片室和出片室,所述真空鍍膜室的內(nèi)腔為所述基片的鍍膜空間,所述進(jìn)、出片室分別用于進(jìn)、出片,其特征在于:
所述真空鍍膜室的一側(cè)設(shè)置有搬送室,所述搬送室的內(nèi)腔與所述真空鍍膜室的內(nèi)腔相連通,兩者內(nèi)腔之間的連通處為搬送口,在所述搬送室內(nèi)設(shè)置有搬送機(jī)構(gòu),所述搬送機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所述基片在所述搬送室中的輸送并通過所述搬送口實(shí)現(xiàn)所述搬送室與所述真空鍍膜室之間的基片交換;
所述進(jìn)、出片室分別與所述搬送室相連接,所述搬送室的內(nèi)腔與所述進(jìn)、出片室的內(nèi)腔相連通,所述搬送室與所述進(jìn)、出片室內(nèi)腔之間的連通處分別為進(jìn)片口和出片口,在所述進(jìn)、出片室內(nèi)分別設(shè)置有進(jìn)片機(jī)構(gòu)和出片機(jī)構(gòu),所述進(jìn)、出片機(jī)構(gòu)分別實(shí)現(xiàn)所述基片在所述進(jìn)、出片室中的輸送并通過所述進(jìn)、出片口實(shí)現(xiàn)所述進(jìn)、出片室與所述搬送室之間的基片交換。
所述真空鍍膜室內(nèi)設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)的基片架,所述基片架上具有若干承載所述基片的工位,所述搬送機(jī)構(gòu)配合所述可旋轉(zhuǎn)的基片架實(shí)現(xiàn)基片的裝卸。
所述搬送室的搬送機(jī)構(gòu)包括機(jī)械手和絲桿模組,其中所述機(jī)械手用于實(shí)現(xiàn)所述搬送室與所述真空鍍膜室之間的基片交換,所述絲桿模組用于實(shí)現(xiàn)所述基片在所述搬送室中的輸送。
分設(shè)于所述進(jìn)、出片室的所述進(jìn)片機(jī)構(gòu)、出片機(jī)構(gòu)均包括機(jī)械手和皮帶輸送機(jī)構(gòu),其中所述機(jī)械手用于實(shí)現(xiàn)所述進(jìn)、出片室與所述搬送室之間的基片交換,所述皮帶輸送機(jī)構(gòu)應(yīng)與實(shí)現(xiàn)所述基片在所述進(jìn)、出片室中的輸送。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:提高了基片搬運(yùn)效率;有利于在真空鍍膜室中設(shè)置多個(gè)濺射源,提升了鍍膜效率;結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、運(yùn)營(yíng)成本低。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解:
如圖1所示,圖中標(biāo)記1-28分別表示為:真空鍍膜室1、基片架 2、基片 3、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 4、鍍膜源5、離子源6、蒸發(fā)源 7、真空泵 8、搬送室 9、搬送口 10、搬送室機(jī)械手 11、絲杠模組 12、進(jìn)片室13、出片室14、進(jìn)片口 15、出片口 16、進(jìn)片室機(jī)械手17、進(jìn)片室皮帶輸送機(jī)構(gòu) 18、出片室機(jī)械手19、出片室皮帶輸送機(jī)構(gòu) 20、基片位21、基片位22、基片位23、基片位24、進(jìn)片室閥門25、出片室閥門26、基片位27、基片位28。
實(shí)施例:如圖1所示,本實(shí)施例中堆棧式濺射鍍膜裝置包括真空鍍膜室1,真空鍍膜室1的內(nèi)腔作為基片3的鍍膜空間。在真空鍍膜室1的中心位置設(shè)置有基片架2,在基片架2上設(shè)置有若干承載基片3的基片位27和基片位28。在基片架2的中心位置設(shè)置有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4,旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4外接動(dòng)力,使得基片架2可在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn),從而保證承載在基片架3上的基片的鍍膜均一性。在真空鍍膜室1的內(nèi)壁上分別設(shè)置有若干鍍膜源5、離子源6、蒸發(fā)源7和真空泵8,其中鍍膜源5和蒸發(fā)源7均為濺射源,離子源6用于激發(fā)鍍膜源5和蒸發(fā)源7,真空泵8用于將真空鍍膜室1的內(nèi)腔抽真空。
如圖1所示,在真空鍍膜室1的一側(cè)設(shè)置有搬送室9,搬送室9的內(nèi)腔和真空鍍膜室1的內(nèi)腔相連通,兩者之間的連通處為搬送口10。在搬送口10處可設(shè)置閥門,通過閥門的啟閉控制真空鍍膜室1和搬送室9之間的連通狀態(tài),保證真空鍍膜室1在鍍膜時(shí)的真空度。在搬送室9內(nèi)設(shè)置有具有推送和夾緊功能的搬送室機(jī)械手 11和具有輸送功能的絲杠模組12,其中絲杠模組12用于將基片3從臨近進(jìn)、出片室的位置輸送到臨近搬送口10的位置,搬送室機(jī)械手11將基片3搬送到真空鍍膜室1內(nèi)并安裝到基片架2上的工位之中。這樣一來(lái),在真空鍍膜室1中只設(shè)置了一個(gè)搬送口10,避免多個(gè)搬送口占位,有利于在真空鍍膜室1中設(shè)置多個(gè)濺射源,提升了鍍膜效率。
如圖1所示,在搬送室9的兩側(cè)分別設(shè)置有進(jìn)片室13和出片室14,進(jìn)片室13、出片室14的內(nèi)腔分別和搬送室9的內(nèi)腔構(gòu)成連通,搬送室9與進(jìn)片室13之間的連通處為進(jìn)片口15,搬送室9與出片室14之間的連通處為出片口16。未鍍膜的基片3從進(jìn)片室13經(jīng)由進(jìn)片口15進(jìn)入搬送室9并通過搬送室9內(nèi)的搬送室機(jī)械手11經(jīng)由搬送口10安裝到基片架2上,而已完成鍍膜的基片3則通過搬送室機(jī)械手11從基片架2上卸下,經(jīng)由搬送口10返回搬送室9內(nèi)部,然后再經(jīng)由出片口16返回出片室14。進(jìn)片室13、搬送室9、出片室14均設(shè)置于真空鍍膜室1的同側(cè)端,具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、運(yùn)營(yíng)成本低的優(yōu)點(diǎn)。
如圖1所示,在進(jìn)片室13內(nèi)設(shè)置有進(jìn)片室機(jī)械手17、進(jìn)片室皮帶輸送機(jī)構(gòu) 18,進(jìn)片室皮帶輸送機(jī)構(gòu)18上設(shè)置有若干承載基片3的基片位,進(jìn)片室皮帶輸送機(jī)構(gòu)18可以將未鍍膜的基片3自其基片位22輸送至基片位21,基片位21臨近于進(jìn)片室機(jī)械手17,使得進(jìn)片室機(jī)械手17可抓取位于基片位21上的未鍍膜基片3并經(jīng)由進(jìn)片口15輸送到搬送室9的絲杠模組12上。在進(jìn)片室13的末端設(shè)置有進(jìn)片室閥門25,進(jìn)片室閥門25用于隔離外界大氣,通過啟閉進(jìn)片室閥門25控制進(jìn)片室13與外界的連通狀態(tài);當(dāng)基片3需要從外部輸送到進(jìn)片室13的進(jìn)片室皮帶輸送機(jī)構(gòu)18時(shí),進(jìn)片室閥門25打開,而當(dāng)基片3需要搬送到搬送室9之中并通過搬送室機(jī)械手11搬送到真空鍍膜室1內(nèi)時(shí),進(jìn)片室閥門25關(guān)閉,同時(shí)進(jìn)片室13內(nèi)部抽真空,保證其內(nèi)部真空度與真空鍍膜室1內(nèi)的真空度相同,避免真空鍍膜室1失去真空狀態(tài)而需要重新抽真空。
如圖1所示,出片室14的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與進(jìn)片室13的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同,包括出片室機(jī)械手19、出片室皮帶輸送機(jī)構(gòu)20,出片室皮帶輸送機(jī)構(gòu)20上設(shè)置有若干承載基片3的基片位,出片室皮帶輸送機(jī)構(gòu)20可將已鍍膜的基片3自其基片位23輸送至基片位24,基片位23臨近于出片室機(jī)械手19,出片室機(jī)械手19可抓取位于絲杠模組12上的已鍍膜基片3并將其放置到出片室皮帶輸送機(jī)構(gòu)20上,經(jīng)由出片室皮帶輸送機(jī)構(gòu)20輸出至外。出片室閥門26的作用和出片室閥門25的作用相同,故不再贅述。
本實(shí)施例具有如下鍍膜方法:
1、進(jìn)片室13進(jìn)片:未鍍膜基片3從進(jìn)片室閥門25處進(jìn)入進(jìn)片室13內(nèi)部并承載在進(jìn)片室皮帶輸送機(jī)構(gòu)18上。沿著進(jìn)片室皮帶輸送機(jī)構(gòu)18自基片位22至基片位21的輸送方向,未鍍膜基片3逐個(gè)被輸送到基片位21上,此時(shí)進(jìn)片室機(jī)械手17逐個(gè)抓取位于基片位21上的未鍍膜基片3并將其通過進(jìn)片口15放置到搬送室9的絲杠模組12上的基片位上,該基片位指的是臨近于進(jìn)片口15的基片位。
2、搬送室9裝片:在進(jìn)片室機(jī)械手17搬送的同時(shí),絲杠模組12正轉(zhuǎn),未鍍膜基片3隨著絲杠模組的轉(zhuǎn)動(dòng)從臨近于進(jìn)片口15的基片位輸送到臨近于搬送室機(jī)械手11的基片位上,搬送室機(jī)械手11抓取未鍍膜基片3并通過搬送口10將其安裝到基片架2上。此時(shí),利用具有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4的基片架2完成未鍍膜基片3的安裝,即基片位27和基片位28是基片架2上的兩個(gè)相鄰工位,當(dāng)基片3已經(jīng)安裝在基片位27的位置上時(shí),通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4驅(qū)動(dòng)基片架2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),使基片位28對(duì)準(zhǔn)搬送口10,搬送室機(jī)械手11便可進(jìn)行下一塊未鍍膜基片3的安裝。
3、搬送室9卸片:當(dāng)基片3鍍膜完成之后,搬送室機(jī)械手11通過搬送口10將已鍍膜基片3從基片架2上取下并放置到絲杠模組12上,此時(shí)絲杠模組12反轉(zhuǎn),使已鍍膜基片3從絲杠模組12上臨近搬送室機(jī)械手11的基片位輸送至臨近出片口16的基片位。
4、出片室14出片:出片室機(jī)械手19通過出片口16抓取絲杠模組12上的已鍍膜基片3并放置到出片室皮帶輸送機(jī)構(gòu)20上。沿著出片室皮帶輸送機(jī)構(gòu)20自基片位23至基片位24的輸送方向,已鍍膜基片3逐個(gè)被輸送到基片位24上,之后通過出片室閥門26輸出至外。
在真空鍍膜室1只設(shè)置一個(gè)搬送室9的基礎(chǔ)上,設(shè)置進(jìn)片室13和出片室14,結(jié)合基片架2的旋轉(zhuǎn)和各機(jī)械手的操控,完成基片3的裝卸,提高了基片3的搬運(yùn)效率。
本實(shí)施例在具體實(shí)施時(shí):因?yàn)楸WC搬送室9的搬送流程不間斷是影響整體搬運(yùn)效率的關(guān)鍵條件,其他機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)在滿足這一條件下可并行開展,例如:進(jìn)片室13和出片室14的流程可以同時(shí)進(jìn)行。
雖然以上實(shí)施例已經(jīng)參照附圖對(duì)本實(shí)用新型目的的構(gòu)思和實(shí)施例做了詳細(xì)說(shuō)明,但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到,在沒有脫離權(quán)利要求限定范圍的前提條件下,仍然可以對(duì)本實(shí)用新型作出各種改進(jìn)和變換,如:各部件的具體結(jié)構(gòu)、相對(duì)位置等,故在此不一一贅述。