卷對卷磁控濺射陰極與柱狀多弧源相結合的真空鍍膜設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及真空鍍膜技術領域，具體地說是一種卷對卷磁控濺射陰極與柱狀多弧源相結合的真空鍍膜設備。
【背景技術】
[0002]卷對卷鍍膜真空設備主要在真空條件下在柔性基片上沉積金屬、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、非金屬化合物和聚合物等膜層。其廣泛的應用于柔性太陽能電池、柔性光電器件、柔性電路板、電池隔膜、電容介質、超導、包裝薄膜和裝飾鍍膜等領域?，F(xiàn)有卷對卷真空鍍膜設備種類繁多，從技術主要可分為熱蒸發(fā)鍍膜系統(tǒng)、磁控濺射沉積系統(tǒng)、多弧離化沉積系統(tǒng)、離子束沉積系統(tǒng)、化學氣相沉積系統(tǒng)(CVD)等。常見的柔性基片通常有柔性不銹鋼基片、柔性玻璃基片和聚合物基片等。為了提高薄膜與柔性基片的附著力，柔性基片除了嚴格清洗外，采用等離子體處理基片表面對提高薄膜附著力是非常重要。因此，開發(fā)的卷對卷鍍膜真空設備依據工藝的需要，通常需要增加等離子體處理柔性基片的裝置。
[0003]現(xiàn)有的卷對卷鍍膜真空設備既有單腔體的真空系統(tǒng)，也有多腔體真空系統(tǒng)。單腔體真空系統(tǒng)通常放卷、鍍膜和收卷功能集中在一個真空腔體內。由于柔性基片在放卷過程中通常會放出很多氣體，腔體的本體真空度無法保證，放出的雜質氣體很可能會參與薄膜沉積中的反應，影響薄膜質量。因此，對薄膜沉積質量要求比較高的情況下，通常采用放卷室、鍍膜室和收卷室分開設置，以提高薄層質量和工作效率。
[0004]由于需要同時沉積多個膜系，鍍膜室內通常會安裝多套沉積系統(tǒng)，以實現(xiàn)多種膜系的組合。有時不同膜系的沉積條件如氣壓、氣體組分會有所不同，現(xiàn)有真空鍍膜系統(tǒng)中通常采用配置多個鍍膜腔體，實現(xiàn)不同鍍膜沉積腔體的完全隔離，以免靶材濺射或蒸發(fā)過程中對膜層的交叉污染。完全隔離的真空鍍膜腔體，雖然很好實現(xiàn)了薄膜沉積過程中的交叉污染問題，但同時也會極大增加設備投入和能源消耗。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型為克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種卷對卷磁控濺射陰極與柱狀多弧源相結合的真空鍍膜設備，解決薄膜沉積過程中存在的交叉污染問題，同時能極大減少設備投入和能源消耗。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，設計一種卷對卷磁控濺射陰極與柱狀多弧源相結合的真空鍍膜設備，包括放卷室、鍍膜室、收卷室、柔性基片，其特征在于:鍍膜室的一端連接放卷室，鍍膜室的另一端連接收卷室，并且鍍膜室與放卷室的連接處及鍍膜室與收卷室的連接處分別設有可通過柔性基片的狹長縫隙；所述的鍍膜室的中央設有冷卻輥，位于冷卻輥的前方分別設有線性等離子體源、磁控濺射陰極及柱狀多弧源，并且線性等離子體源、磁控濺射陰極及柱狀多弧源分別采用擋板隔開。
[0007]所述的放卷室內設有放卷軸。
[0008]所述的收卷室內設有收卷軸。
[0009]所述的放卷室、鍍膜室、收卷室內設有若干用于柔性基片導向作用的導向輥。
[0010]所述的線性等離子體源、磁控濺射陰極及柱狀多弧源分別采用獨立的抽氣系統(tǒng)。
[0011]所述的線性等離子體源、磁控濺射陰極及柱狀多弧源用擋板隔開出半開放式工作空間，其工作氣壓大于鄰近真空腔體的氣壓。
[0012]所述的隔離線性等離子體源、磁控濺射陰極及柱狀多弧源采用擋板成雙層中空結構。
[0013]所述的線性等離子體源、磁控濺射陰極及柱狀多弧源呈半圓弧形布局設置。
[0014]本實用新型同現(xiàn)有技術相比，線性等離子體源、磁控濺射陰極、柱狀多弧源所對應的腔體，采用半開放式，分別獨立通氣，半開放式腔體氣壓和氣體組分適當可調，因此，在沉積薄膜的所需氣體、組分相差不大情況下，有利于沉積出質量優(yōu)良的薄膜，并很好節(jié)約設備投入成本。
[0015]柱狀多弧源離化產生的粒子具有能量高的特點，沉積膜層速度快，附著力強，結晶性好和晶粒大等優(yōu)點，磁控濺射陰極濺射產生粒子能量相對較低，膜層附著力相比多弧源沉積技術要低，沉積膜層表面較平整和光滑。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型結構示意圖。
[0017]參見圖1，I為放卷室，2為放卷軸，3為柔性基片，5為擋板，6為冷卻輥，7為線性等離子體源，8為磁控濺射陰極，9為柱狀多弧源，10為導向輥，11為鍍膜室，12為狹長縫隙，14為收卷室，15為收卷軸。
【具體實施方式】
[0018]下面根據附圖對本實用新型做進一步的說明。
[0019]如圖1所示，鍍膜室11的一端連接放卷室1，鍍膜室11的另一端連接收卷室14，并且鍍膜室11與放卷室I的連接處及鍍膜室11與收卷室14的連接處分別設有可通過柔性基片3的狹長縫隙12 ;所述的鍍膜室11的中央設有冷卻輥6，位于冷卻輥6的前方分別設有線性等離子體源7、磁控濺射陰極8及柱狀多弧源9，并且線性等離子體源7、磁控濺射陰極8及柱狀多弧源9分別采用擋板5隔開。
[0020]放卷室I內設有放卷軸2。
[0021]收卷室14內設有收卷軸15。
[0022]放卷室1、鍍膜室11、收卷室14內設有若干用于柔性基片導向作用的導向輥10。
[0023]線性等離子體源7、磁控濺射陰極8及柱狀多弧源9分別采用獨立的抽氣系統(tǒng)，氣體流量分別可調。
[0024]線性等離子體源7、磁控濺射陰極8及柱狀多弧源9用擋板5隔開出半開放式工作空間，其工作氣壓大于鄰近真空腔體的氣壓。
[0025]隔離線性等離子體源7、磁控濺射陰極8及柱狀多弧源9采用擋板5成雙層中空結構，擋板采用雙層結構，兩層之間距離大于5厘米，來自工作腔體的工作氣體擴散到擋板中空結構處，能快速抽走而阻止氣體繼續(xù)擴散到相鄰的半開放式工作空間。
[0026]線性等離子體源7、磁控濺射陰極8及柱狀多弧源9呈半圓弧形布局設置。
[0027]放卷室1、鍍膜室11、收卷室14三個腔體之間分別設有可通過柔性基片3的狹長縫隙12 ;該狹長縫隙12能較好防止腔體間的氣體干擾。
[0028]鍍膜室11內放置一套線性等離子體源7、至少配置一套磁控濺射陰極8和一套柱狀多弧源9等；所述的線性等離子體源7、磁控濺射陰極8和柱狀多弧源9能獨立提供氣源，氣體種類和氣體流量可獨立可調；典型氣體有Ar、N2和O2等。
[0029]性等離子體源7、磁控濺射陰極8和柱狀多弧源9用可調擋板5與整個真空室隔開；線性等離子體源7、磁控濺射陰極8和柱狀多弧源9之間也用可調擋板5隔開，形成半開放式基片處理室和薄膜沉積室。
[0030]半開放式基片處理室和薄膜沉積室，其本體真空度不受擋板5隔離影響，與整個鍍膜室11本體真空度一致。
[0031]鍍膜室11內磁控濺射陰