一種三靶磁控濺射鍍膜機的制作方法

    本實用新型涉及一種三靶磁控濺射鍍膜機，屬于磁控濺射真空鍍膜機設備，主要用于各種涂層的沉積，特別是太陽選擇性吸收涂層的沉積。

    技術背景柱狀靶磁控濺射鍍膜設備主要用于較大面積或寬度的產品的單一或多種金屬材料涂層沉積，特別是用于太陽真空管表面選擇性吸收涂層的沉積。目前市場上沉積全玻璃真空太陽集熱管中太陽選擇性吸收涂層的真空鍍膜設備主要以濺射Al-N/Al選擇性吸收涂層的單靶磁控濺射鍍膜機和濺射Cu-SS-Al/N選擇性吸收涂層的三靶鍍膜機為主。

    單靶鍍膜機通常是在真空室的中間位置有一個柱狀靶為濺射中心，可采用磁場旋轉靶材不轉的圓周濺射方式或靶材旋轉而磁場不轉的定向濺射方式，工件通常在靶的周圍對稱分布，以獲得均勻的涂層。它的優點是單靶鍍膜設備只有一套電源和濺射靶，結構簡單制造成本低，適用于單一金屬或合金涂層的濺射。缺點是由于單靶鍍膜設備只有一套電源和濺射靶，因此在同一工藝條件下只能進行單一金屬或單一合金的濺射，且在固定的工藝條件下，涂層的沉積速率也是固定的，無法實現多種金屬或多種合金的共同濺射，可以濺射涂層的種類相對比較少。

    相對單靶鍍膜機來說，多靶鍍膜機就可以實現多種金屬或多種合金的共同濺射。目前市場的多靶鍍膜機有雙靶、三靶、四靶或更多，完全根據工藝要求來設計。目前用于太陽能選擇性吸收涂層濺射的三靶鍍膜機的圓柱形真空室為三個柱狀旋轉靶以品字形排布為主要特征，實現同一真空室下的三靶單獨或共同濺射，每一個柱狀靶均可采用磁場旋轉靶材不轉的圓周濺射方式或靶材旋轉而磁場不轉的定向濺射方式，可以實現多金屬膜系的濺射。它的結構示意圖如圖1所示，圖中1是真空室壁，2是柱狀濺射靶，3是屏蔽板，4是極靴，5磁鋼，6是真空室門，有三個濺射靶，每個靶的靶材可以相同也可以不同，離真空室門較近處為中線對稱(或非對稱)兩根靶，離真空室門較遠處為一根靶，三根靶呈品字型對稱(或非對稱)分布在真空室內，這里的屏蔽板為Y形。它的優點是可以實現一種或多種金屬或多種合金的共同濺射，大幅度提高了涂層的沉積速率，減少了工藝時間，從而有效的提高了生產效率。但這種三靶以品字結構分布有很多缺點，主要缺點為1、對于三靶磁控濺射鍍膜機，由于品字排列的磁控濺射靶之間只能采用的Y形屏蔽板進行靶間的屏蔽隔離才能保證三靶之間不會相互污染，于是導致每一根靶的有效濺射區域為一定角度的單向濺射，造成單靶的濺射速率降低，進而影響涂層的沉積速率；2、對于三個靶中的某一種主要濺射靶材而言，由于品字形結構造成的單面單向濺射，導致其濺射速率和沉積速率較低，從而也影響了整個涂層的沉積速率，造成涂層工藝時間過長，降低了生產效率。3、三靶品字形結構的排布對靶材消耗程度的測量和更換也造成很大的困難，如測量鍍膜室*里面的靶材的消耗程度時，難度很大，尤其是要更換該靶材時，由于真空室內空間狹小，則需要把前面的兩根靶及屏蔽板全部拆掉才能夠實施。造成設備的維護復雜，困難。如果采用是真空室門口一根靶、后邊兩根靶的品字排列結構，同樣會帶來觀察及更換靶材時的不方便，在此不做詳述。

    技術內容本實用新型所要解決的技術問題是，設計一種三靶磁控濺射鍍膜機，在功能不變的前提下，提高涂層濺射效率和生產效率，并且易于更換和維修。

    本實用新型包括真空室、屏蔽板和三根圓柱靶，其特征在于三根圓柱靶呈一字形排列在真空室內，并平行于真空室門，相鄰的圓柱靶之間有屏蔽板。

一字形排布的三靶磁控濺射鍍膜設備主要優點有：
   1、在保證輔助濺射靶的有效濺射區域的條件下，使主濺射靶的濺射區域*大化，實現的主濺射靶的定向雙面濺射，在相同的濺射條件下，使主濺射靶的濺射速率增大了一倍，從而使涂層的沉積速率得到了雙倍的增長，降低了涂層沉積的工藝時間，提高了生產效率；
   2、有三根濺射靶分布呈平行于真空室門布局，更有利于濺射靶材消耗程度的監控與測量，同時也更方便了濺射靶的更換和維修。當對其中某一根濺射靶進行維修和更換時，而不需要對其他兩根濺射靶進行拆裝；
   3、對于每一根濺射靶，都可以根據需要增減有效濺射區域的磁場回路，以增加單面的濺射速率，提高沉積速率。

   4、當設備需要采用中頻電源進行孿生靶濺射沉積時，只需要去掉屏蔽板和主濺射靶就可以實現，從而增大了設備的功能和通用性。

   5、當設備需一種靶材濺射式，只需要把三根靶都換成相同的靶材就可以進行三靶共濺了，從而使涂層的沉積速率得到了增長，降低了涂層沉積的工藝時間，提高了生產效率。