CN110512183A - 一种真空镀膜设备及对导电导磁托盘进行快速加热的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种真空镀膜设备，包括从左向右依次设置的快速预加热装载腔、用于对托盘进行加热的加热缓冲腔、用于对托盘上的产品进行镀膜的镀膜腔、用于托盘缓慢降温的降温缓冲腔、用于冷却托盘的冷却腔、卸载腔，在装载腔、加热缓冲腔、镀膜腔、降温缓冲腔中至少有一个腔设计连接在中高频电源上的感应线圈，感应线圈四周产生的极性瞬间变化的交变磁场，当导电导磁托盘位于上述交变磁场中时，产生涡流效应和磁滞现象被加热，实现快速加热托盘的技术效果；及使用上述设备对导电导磁托盘进行快速加热的方法，采用中高频电源连接感应线圈，使托盘经过由感应线圈产生极性瞬间变化的交变磁场而升温的方式，加热速度快，腔体设计简单，托盘温度稳定。

Description

一种真空镀膜设备及对导电导磁托盘进行快速加热的方法
技术领域
本发明涉及真空镀膜领域，具体涉及一种真空镀膜设备及对导电导磁托盘进行快速加热的方法。
背景技术
就真空镀膜设备来说，对装载样品的托盘进行均匀快速加热，使其达到工艺需求温度是一个关键的步骤。
近年来，大多数真空镀膜设备采取的加热方式为加热块(配备加热丝)外带热气流辅助加热的形式，虽能达到工艺需求温度，但此方式加热速度慢，耗时长，难以在短暂的数秒时间内将装载样品的托盘升到工艺温度。
针对这一问题，采用红外快速加热的方式得到了应用，其可以满足在几十秒的时间内使装载样品的托盘温度达到工艺需求温度，但对应的加热功率略高，持续性或反复性加热会导致真空腔室内温度过高并且难以稳定，另外腔体设计复杂；红外灯管加热的方式通常选用在托盘的正上方，垂直向下照射的方式对其快速加热，这种单面照射的加热方式只能快速加热其上表面温度，托盘下半部温度在数秒的时间内不会有较大改变，由于托盘具有一定的厚度，仅对其上表面单一加热，无法使其整体温度得到有效的上升，所以托盘会存在一个明显的温度梯度，在工艺过程中，托盘的温度会逐渐被复合掉，不断降低，从而使托盘的整体温度低于工艺需求温度，对产线造成不良的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种真空镀膜设备及使用该设备对导电导磁托盘进行快速加热的方法，加热速度快，导电导磁托盘温度均匀，腔体设计简单。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案中的产品是，一种真空镀膜设备，包括：
通过阀门进行隔离的多个腔体；
用于在所述多个腔体之间传输导电导磁托盘的传送装置；
所述腔体中至少有一个镀膜腔；
所述腔体中至少有一个预加热的装载腔；
所述真空镀膜设备还包括由金属线绕设而成的感应线圈，所述感应线圈位于所述真空镀膜设备的一个或多个腔体内，所述感应线圈两端连接有中高频交流电以形成交变磁场，所述导电导磁托盘位于所述交变磁场内。
优选地，所述感应线圈由所述金属线以所述感应线圈所在腔体的轴心线为轴螺旋而成，所述感应线圈中部沿所述感应线圈所在腔体的轴心线方向具有放置所述导电导磁托盘的空间，所述空间内具有所述交变磁场。
进一步优选地，所述导电导磁托盘位于所述交变磁场时，所述导电导磁托盘与所述金属线之间具有一定的间距，所述间距可根据实际需求进行变更。
优选地，所述感应线圈由所述金属线在同一平面内沿几字型绕设而成。
进一步优选地，所述感应线圈所在的平面平行于所述感应线圈所在腔体的轴心线。
优选地，所述金属线为中空铜管，所述中空铜管的中空部分通有绝缘型冷却液。
进一步优选地，所述冷却液为纯水。
进一步优选地，所述冷却液通入所述中空铜管时的温度≤40℃。
优选地，所述感应线圈所在的腔体设置有消磁装置。
优选地，所述传送装置由绝缘材料制成。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案中的方法是，根据上述任意一种真空镀膜设备对导电导磁托盘的进行快速加热的方法，包括以下步骤：
A.将金属线绕设成感应线圈，将感应线圈放入真空镀膜设备的一个或多个腔体内；
B.在步骤A中的感应线圈中通入中高频交流电，使感应线圈四周产生极性瞬间变化的交变磁场；
C.所述导电导磁托盘位于步骤B中的交变磁场内，产生涡流效应和磁滞现象，从而被加热。
优选地，步骤A中的所述感应线圈由所述金属线以所述感应线圈所在腔体的轴心线为轴螺旋而成，所述感应线圈中部沿所述感应线圈所在腔体轴心线方向具有放置所述导电导磁托盘的空间，所述空间内具有所述交变磁场。
进一步优选地，步骤C中所述导电导磁托盘位于所述交变磁场中时，所述导电导磁托盘与所述金属线之间具有一定间距，所述间距可根据实际需求进行变更。
优选地，步骤A中所述感应线圈由所述金属线在同一平面内沿几字型绕设而成。
进一步优选地，步骤A中所述感应线圈所在的平面平行于所述感应线圈所在腔体的轴心线。
优选地，步骤A中所述金属线为中空铜管，所述中空铜管的中空部分通有绝缘型冷却液。
进一步优选地，步骤A中所述冷却液为纯水。
进一步优选地，步骤A中所述冷却液通入所述中空铜管时的温度≤40℃。
优选地，步骤A中所述感应线圈所在的腔体设置有消磁装置。
优选地，步骤C中所述传送装置由绝缘材料制成
由于上述技术方案的运用，本发明的技术方案与现有技术相比具有下列优点：
通过在腔体内设置由金属线绕设形成的感应线圈，并在感应线圈的两端通入中高频交流电，使感应线圈形成极性瞬间变化的交变磁场，再使导电导磁托盘位于上述交变磁场中，使所述导电导磁托盘产生磁滞现象被加热，加热速度快，导电导磁托盘温度均匀，腔体设计简单。
附图说明
附图1为本发明中真空镀膜设备的纵向剖视图；
附图2为附图1中A-A方向的剖视图；
附图3为附图1中B处感应线圈的仰视图；
其中：100、装载腔；101、辅助加热装置；200、加热缓冲腔；201、第一密封阀；300、镀膜腔；301、阴极极板；302、工艺气体管道；400、降温缓冲腔；500、冷却腔；501、第二密封阀；502、热交换器；600、卸载腔；601、第三密封阀；700、真空管道；701、感应线圈；703、冷却液；704、中空铜管；800、导电导磁托盘；801、产品基底；900、传送装置；901、传送带；902、消磁装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。
本发明描述的左、右方向是指图1中的左、右方向。
如图1至图3所示，本发明提供的一种真空镀膜设备，用于在产品基底801表面进行镀膜，包括从左向右依次设置的用于快速预加热的预加热装载腔100、加热缓冲腔200、镀膜腔300、降温缓冲腔400、冷却腔500、卸载腔600，其中，加热缓冲腔200、镀膜腔300、降温缓冲腔400互相连通，加热缓冲腔200用于对导电导磁托盘800进行加热，将导电导磁托盘800在短时间内加热至150-550℃，在装载腔100内设有辅助加热装置101，用于对导电导磁托盘800进行预热；镀膜腔300内设置有阴极极板301，并连接有工艺气体管道302，以便在产品基底801上镀膜；降温缓冲腔400用于接收镀膜腔300内的导电导磁托盘800，并使其缓慢降温；冷却腔500用于对导电导磁托盘800进行冷却，装载腔100与加热缓冲腔200之间设置有第一密封阀201，降温缓冲腔400与冷却腔500之间设置有第二密封阀501，冷却腔500与卸载腔600之间设置有第三密封阀601，通过关闭上述阀门调整各腔室内的真空度，确保各阀门能够正常开启，同时，通过上述阀门进行间隔，确保使各腔室正常工作时的真空度。
如图1所示，上述真空镀膜设备还包括用于在装载腔100、加热缓冲腔200、镀膜腔300、降温缓冲腔400、冷却腔500、卸载腔600之间运送导电导磁托盘的传送装置900，传送装置900包括传送带901，在本实施例中，传送带901为绝缘材料制成。
根据实际需求，一个或多个腔室中还设有感应线圈701，感应线圈701与中高频电源（图中未示出）相连，在中高频电源工作时，感应线圈701中通入中高频交流电，感应线圈701产生极性瞬间变化的强磁场，当导电导磁托盘800位于强磁场所在区域时，由于导电导磁托盘800本身具有一定电阻，导电导磁托盘800中产生涡流效应和磁滞现象而升温，由于强磁场的极性瞬间变化，使得导电导磁托盘800的能够快速且均匀的升温。
如图2所示，感应线圈701呈回字形，由金属线以腔的轴心线为轴螺旋而成，感应线圈701中部沿腔轴心线方向，其中具有用于导电导磁托盘800放置的空间，在感应线圈701两端通入中高频交流电时，空间内形成交变磁场，工作时，导电导磁托盘800位于交变磁场中，导电导磁托盘800与金属线之间具有一定间距，此间距可根据实际需求进行变更。
如图3所示，感应线圈701由所述金属线在同一平面内沿几字型绕设而成，几字形的尺寸间距会影响导电导磁托盘800的加热效果，可根据实际需求确定，导电导磁托盘800位于几字型感应线圈的正上方。
如图2-3所示，感应线圈701由中空铜管704绕设而成，中空铜管704中部的空腔内通有冷却液703，该冷却液703为绝缘型冷却液，在本实施例中，该冷却液703为纯水，冷却液703在中空铜管704和冷水机之间循环，带走中空铜管704产生的热量，再通过冷水机进行冷却，冷却液703通入中空铜管704时的温度≤40℃，以避免造成设备损坏。
由于感应线圈701接通中高频电源时，会产生极性瞬间变化的强磁场，在感应线圈701
与腔室内壁之间的区域，会产生多余磁场，为避免该磁场对真空镀膜设备的干扰，在预加热装载腔100、加热缓冲腔200、镀膜腔300、降温缓冲腔400上均设有消磁装置902。
使用上述真空镀膜设备对导电导磁托盘进行加热的方法，包括以下步骤：
A.将金属线绕设成感应线圈，将感应线圈放入真空镀膜设备的一个或多个腔体内；
B.在步骤A中的感应线圈中通入中高频交流电，使感应线圈四周产生极性瞬间变化的交变磁场；
C.所述导电导磁托盘位于步骤B中的交变磁场内，产生涡流效应和磁滞现象，从而被加热。
优选地，步骤A中的所述感应线圈由所述金属线以所述感应线圈所在腔体的轴心线为轴螺旋而成，所述感应线圈中部沿所述感应线圈所在腔体轴心线方向具有放置所述导电导磁托盘的空间，所述空间内具有所述交变磁场。
进一步优选地，步骤C中所述导电导磁托盘位于所述交变磁场中时，所述导电导磁托盘与所述金属线之间具有一定间距，所述间距可根据实际需求进行变更。
优选地，步骤A中所述感应线圈由所述金属线在同一平面内沿几字型绕设而成。
进一步优选地，步骤A中所述感应线圈所在的平面平行于所述感应线圈所在腔体的轴心线。
优选地，步骤A中所述金属线为中空铜管，所述中空铜管的中空部分通有绝缘型冷却液。
进一步优选地，步骤A中所述冷却液为纯水。
进一步优选地，步骤A中所述冷却液通入所述中空铜管时的温度≤40℃。
优选地，步骤A中所述感应线圈所在腔体的外侧设置有消磁装置。
优选地，步骤C中所述传送装置由绝缘材料制成。
通过在感应线圈中通入交流电，使感应线圈形成极性周期性变化的磁场，导电导磁托盘位于所述磁场中时，产生涡流效应和磁滞现象被加热，加热速度快，托盘温度均匀，腔体设计简单。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种真空镀膜设备，包括：
通过阀门进行隔离的多个腔体；
用于在所述多个腔体之间传输导电导磁托盘的传送装置；
所述腔体中至少有一个镀膜腔；
所述腔体中至少有一个预加热的装载腔；
其特征在于：
所述真空镀膜设备还包括由金属线绕设而成的感应线圈，所述感应线圈位于所述真空镀膜设备的一个或多个腔体内，所述感应线圈两端连接有中高频交流电以形成交变磁场，所述导电导磁托盘位于所述交变磁场内。
2.根据权利要求1所述的真空镀膜设备，其特征在于：所述感应线圈由所述金属线以所述感应线圈所在腔体的轴心线为轴螺旋而成，所述感应线圈中部沿所述感应线圈所在腔体的轴心线方向具有放置所述导电导磁托盘的空间，所述空间内具有所述交变磁场。
3.根据权利要求2所述的真空镀膜设备，其特征在于：所述导电导磁托盘位于所述交变磁场时，所述导电导磁托盘与所述金属线之间具有一定的间距，所述间距可根据实际需求进行变更。
4.根据权利要求1所述的真空镀膜设备，其特征在于：所述感应线圈由所述金属线在同一平面内沿几字型绕设而成。
5.根据权利要求4所述的真空镀膜设备导电导磁托盘的加热装置，其特征在于：所述感应线圈所在的平面平行于所述感应线圈所在腔体的轴心线。
6.根据权利要求1所述的真空镀膜设备，其特征在于：所述金属线为中空铜管，所述中空铜管的中空部分通有绝缘型冷却液。
7.根据权利要求6所述的真空镀膜设备，其特征在于：所述冷却液为纯水。
8.根据权利要求6所述的真空镀膜设备，其特征在于：所述冷却液通入所述中空铜管时的温度≤40℃。
9.根据权利要求1所述的真空镀膜设备，其特征在于：所述感应线圈所在的腔体设置有消磁装置。
10.根据权利要求1所述的真空镀膜设备，其特征在于：所述传送装置由绝缘材料制成。
11.根据权利要求1-10中任意一种所述的真空镀膜设备对导电导磁托盘进行快速加热的方法，包括以下步骤：
A.将金属线绕设成感应线圈，将感应线圈放入真空镀膜设备的一个或多个腔体内；
B.在步骤A中的感应线圈中通入中高频交流电，使感应线圈四周产生极性瞬间变化的交变磁场；
C.所述导电导磁托盘位于步骤B中的交变磁场内，产生涡流效应和磁滞现象，从而被加热。
12.根据权利要求11所述的对导电导磁托盘进行快速加热的方法，其特征在于：步骤A中的所述感应线圈由所述金属线以所述感应线圈所在腔体的轴心线为轴螺旋而成，所述感应线圈中部沿所述感应线圈所在腔体轴心线方向具有放置所述导电导磁托盘的空间，所述空间内具有所述交变磁场。
13.根据权利要求12所述的对导电导磁托盘进行快速加热的方法，其特征在于：步骤C中所述导电导磁托盘位于所述交变磁场中时，所述导电导磁托盘与所述金属线之间具有一定间距，所述间距可根据实际需求进行变更。
14.根据权利要求11所述的对导电导磁托盘进行快速加热的方法，其特征在于：步骤A中所述感应线圈由所述金属线在同一平面内沿几字型绕设而成。
15.根据权利要求14所述的对导电导磁托盘进行快速加热的方法，其特征在于：步骤A中所述感应线圈所在的平面平行于所述感应线圈所在腔体的轴心线。
16.根据权利要求11所述的对导电导磁托盘进行快速加热的方法，其特征在于：步骤A中所述金属线为中空铜管，所述中空铜管的中空部分通有绝缘型冷却液。
17.根据权利要求16所述的对导电导磁托盘进行快速加热的方法，其特征在于：步骤A中所述冷却液为纯水。
18.根据权利要求16所述的对导电导磁托盘进行快速加热的方法，其特征在于：步骤A中所述冷却液通入所述中空铜管时的温度≤40℃。
19.根据权利要求11所述的对导电导磁托盘进行快速加热的方法，其特征在于：步骤A中所述感应线圈所在的腔体设置有消磁装置。
20.根据权利要求11所述的对导电导磁托盘的进行快速加热的方法，其特征在于：步骤C中所述传送装置由绝缘材料制成。
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