CN214271023U - 一种用于镀膜的蒸镀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于镀膜的蒸镀装置，包括坩埚本体、电涡流线圈和感应加热电源，所述坩埚本体包括方形坩埚和圆形坩埚，在方形坩埚底部连通集成有圆形坩埚，在所述圆形坩埚上包裹有电涡流线圈，所述电涡流线圈连接感应加热电源。本实用新型既能够保证蒸镀时膜面镀层均匀性，又能提高生产产品的产能。

Description

一种用于镀膜的蒸镀装置

技术领域

本实用新型属于镀膜技术领域，尤其涉及一种用于镀膜的蒸镀装置。

背景技术

目前随着国家电动汽车、储能等新能源发展，薄膜镀金属导电基材代替铜箔、铝箔的应用也越来越广泛。随着锂电行业安全性能不断提高，针对基材薄膜的性能越来越高，包括整个基材镀层的均匀性、基材针孔大小。通常采用的PVD真空镀膜技术主要有离子镀、磁控溅射镀及蒸发镀，其中蒸发镀包含的方式主要有电阻加热式(蒸发舟)、中频加热式(坩埚)、电子枪。

目前用于镀膜的坩埚蒸发设备主要存在下列问题：坩埚承载量有限，生产产品产能有限；对产品镀层均匀性较差；整体的升温速度慢导致生产效率较慢，单位时间产能有限，时间成本浪费高。

现有的坩埚加热蒸发，蒸发源为点状蒸发，蒸发后的微小材料分子呈点状散射最终沉积在基材表面，距离散射中心较近的地方镀层较厚，远离散射中心的镀层较薄，故层厚镀层厚度均匀性较差，厚度均匀性一般在±7％左右。

现有的坩埚蒸发仅依靠电子束高速轰击待镀材料上表面使之升温，加热面积较小，待镀材料通常需要1小时甚至数个小时才能由室温加热至蒸发状态，材料加热时间长，时间成本高。

现有的坩埚容积受限，待镀材料单次装填量少，材料蒸发完以后需降温重新装料并再次升温，需要的时间较长。

实用新型内容

为了克服现有技术方法的不足，本实用新型的目的在于提出一种用于镀膜的蒸镀装置，既能够保证蒸镀时膜面镀层均匀性，又能提高生产产品的产能。

为实现以上目的，本实用新型采用技术方案是：一种用于镀膜的蒸镀装置，包括坩埚本体、电涡流线圈和感应加热电源，所述坩埚本体包括方形坩埚和圆形坩埚，在方形坩埚底部连通集成有圆形坩埚，在所述圆形坩埚上包裹有电涡流线圈，所述电涡流线圈连接感应加热电源。

进一步的是，在所述方形坩埚底部设置有多个圆形坩埚，圆形坩埚顶部与方形坩埚相互贯通。

进一步的是，所述多个圆形坩埚错位排布在方形坩埚底部。

进一步的是，所述多个圆形坩埚分为前后2排且这2排均匀交错排布。

进一步的是，每排圆形坩埚之间等距分布。根据坩埚直径d设定圆形坩埚之间中心距离；根据方形坩埚长度L设定圆形坩埚数量。

进一步的是，所述圆形坩埚直径为50-200mm，高度为100-300mm；最优值为直径80-140mm，高度100-160mm，根据工艺需求的不同，设计尺寸可以做相应调整。

进一步的是，所述方形坩埚长度为800-2500mm，宽度为200-400mm，高度为100-300mm。最优值为长度900-1200mm，宽度240-340mm，高度180-220mm，根据工艺需求的不同，设计尺寸可以做相应调整。

进一步的是，所述电涡流线圈采用中空紫铜管，中空内部可通冷却水进行冷却。

进一步的是，所述坩埚本体为石墨结构。

进一步的是，在所述坩埚本体的上方还安装有电子枪，所述电子枪的安装位置与方向使电子枪的电子束扫描范围覆盖于坩埚本体上。可以通过线圈涡流方式和电子枪方式进行同时加热蒸镀。能够保证蒸镀时膜面镀层均匀性，又能提高单次生产产品的产能。

采用本技术方案的有益效果：

本实用新型在方形坩埚底部集成圆形坩埚，在圆形坩埚上缠绕电涡流线圈，可以通过线圈涡流方式，或者线圈涡流方式和电子枪方式进行同时加热蒸镀。能够保证蒸镀时膜面镀层均匀性，又能提高生产产品的产能。

本实用新型蒸发源为线性/面状蒸发，蒸发后的微小材料分子呈面状最终沉积在基材表面，蒸发区域分子浓度均匀性更好，镀层厚度均匀性控制可控制在±3％以内，极大的提高了厚度均匀性即产品品质。

本实用新型通过方形坩埚与圆形坩埚集成，方形坩埚内待镀材料上表面加热与圆形坩埚内材料加热同时进行，仅需40分钟即可将镀材料升温至蒸发状态。

本实用新型待镀材料的装填量可在现有坩埚基础上增加50～80％，无需频繁的装填料，故单次填料可连续生产时间也相应延长。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于镀膜的蒸镀装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中坩埚本体的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中圆形坩埚的布局图；

其中，1是方形坩埚，2是圆形坩埚，3是电涡流线圈。

具体实施方式

为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

在本实施例中，参见图1-图2所示，一种用于镀膜的蒸镀装置，包括坩埚本体、电涡流线圈3和感应加热电源，所述坩埚本体包括方形坩埚1和圆形坩埚2，在方形坩埚1底部连通集成有圆形坩埚2，在所述圆形坩埚2上包裹有电涡流线圈3，所述电涡流线圈3连接感应加热电源。

作为上述实施例的优化方案1，在所述方形坩埚1底部设置有多个圆形坩埚2，圆形坩埚2顶部与方形坩埚1相互贯通。

优选的，所述多个圆形坩埚2错位排布在方形坩埚1底部。

优选的，如图3所示，所述多个圆形坩埚2分为前后2排且这2排均匀交错排布。

优选的，每排圆形坩埚2之间等距分布。根据坩埚直径d设定圆形坩埚2之间中心距离；根据方形坩埚1长度L设定圆形坩埚2数量。

作为上述实施例的优化方案2，所述圆形坩埚2直径为50-200mm，高度为100-300mm；最优值为直径80-140mm，高度100-160mm，根据工艺需求的不同，设计尺寸可以做相应调整。

所述方形坩埚1长度为800-2500mm，宽度为200-400mm，高度为100-300mm。最优值为长度900-1200mm，宽度240-340mm，高度180-220mm，根据工艺需求的不同，设计尺寸可以做相应调整。

作为上述实施例的优化方案3，所述电涡流线圈3采用中空紫铜管，中空内部可通冷却水进行冷却。

所述坩埚本体为石墨结构。

作为上述实施例的优化方案4，在所述坩埚本体的上方还安装有电子枪，所述电子枪的安装位置与方向使电子枪的电子束扫描范围覆盖于坩埚本体上。可以通过线圈涡流方式和电子枪方式进行同时加热蒸镀。能够保证蒸镀时膜面镀层均匀性，又能提高单次生产产品的产能。

为了更好的理解本实用新型，下面对本实用新型的工作原理作一次完整的描述：

将计算好重量的待蒸发材料加入到坩埚本体内，先让待蒸发材料填充满底部下陷的圆形坩锅部位，然后再填充上方方形坩锅；进行抽真空至工艺真空，开启底部坩埚感应加热电源对圆形坩锅内待镀材料进行加热。且设备设置有电子枪，开启感应加热电源的同时也可以开启电子枪进行加热，待镀材料全部融化达到稳定蒸发状态时，进行蒸镀，并获得制成产品。

电涡流线圈3接感应加热电源，感应加热电源配合电涡流线圈3，利用涡流效应，实现快速加热的目的。通过调整感应加热电源电流大小控制材料温度及蒸发速率。

由电子枪所射出电子束轰击待镀材料，将高能电子射束的动能转为熔化待镀材料的热能，其拥有较佳的热转换效率，同时也可得到较高的镀膜速率，而且利用电流大小控制热电子数目也可精密调控其蒸发速率。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于镀膜的蒸镀装置，其特征在于，包括坩埚本体、电涡流线圈(3)和感应加热电源，所述坩埚本体包括方形坩埚(1)和圆形坩埚(2)，在方形坩埚(1)底部连通集成有圆形坩埚(2)，在所述圆形坩埚(2)上包裹有电涡流线圈(3)，所述电涡流线圈(3)连接感应加热电源。

2.根据权利要求1所述的一种用于镀膜的蒸镀装置，其特征在于，在所述方形坩埚(1)底部设置有多个圆形坩埚(2)，圆形坩埚(2)顶部与方形坩埚(1)相互贯通。

3.根据权利要求2所述的一种用于镀膜的蒸镀装置，其特征在于，所述多个圆形坩埚(2)错位排布在方形坩埚(1)底部。

4.根据权利要求3所述的一种用于镀膜的蒸镀装置，其特征在于，所述多个圆形坩埚(2)分为前后2排且这2排均匀交错排布。

5.根据权利要求4所述的一种用于镀膜的蒸镀装置，其特征在于，每排圆形坩埚(2)之间等距分布。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种用于镀膜的蒸镀装置，其特征在于，所述圆形坩埚(2)直径为50-200mm，高度为100-300mm。

7.根据权利要求1-5任一所述的一种用于镀膜的蒸镀装置，其特征在于，所述方形坩埚(1)长度为800-2500mm，宽度为200-400mm，高度为100-300mm。

8.根据权利要求1所述的一种用于镀膜的蒸镀装置，其特征在于，所述电涡流线圈(3)采用中空紫铜管。

9.根据权利要求1所述的一种用于镀膜的蒸镀装置，其特征在于，所述坩埚本体为石墨结构。

10.根据权利要求1所述的一种用于镀膜的蒸镀装置，其特征在于，在所述坩埚本体的上方还安装有电子枪，所述电子枪的安装位置与方向使电子枪的电子束扫描范围覆盖于坩埚本体上。

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