一种高效可控的类金刚石碳膜沉积装置

技术领域

本发明涉及一种气体镀膜技术领域，具体是一种高效可控的类金刚石碳膜沉积装置。

背景技术

模压过程中，在玻璃和模具表面镀膜DLC膜，起到润滑、保护作用。对模具的离型起来有益效果，可以减少玻璃与模具的化学反应，延长模具的寿命。CVD DLC镀膜机器将玻璃原料或者模具放入真空仓内，通入乙炔气体，在高温或者RF电源的作用下引起乙炔气体裂解分解出,碳原子在玻璃表面生成一层DLC膜，其结构类似金刚石结构的正六面体结构以及和石墨结构的混合成分。现有技术中的镀膜机器仅有一层工作空间，加工效率低，导气管为一根，或两根单孔进气，使得生成的镀膜上中下膜层不均。

因此，有必要提供一种高效可控的类金刚石碳膜沉积装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效可控的类金刚石碳膜沉积装置，包括底座，所述底座背面固定有竖直的导轨，所述导轨中可伺服滑动地设有滑台，所述滑台内设有石英罩，所述底座上对称地设有两根支撑杆，所述支撑杆中共同贯穿有多片承载盘，所述支撑杆顶部共同固定到密封盖中，所述支撑杆内设有加热管，所述底座上还固定有两根贯穿承载盘和密封盖的进气管，所述承载盘和密封盖均与石英罩同心，所述密封盖处于石英罩内时能够密封石英罩内部。

进一步的，作为优选，所述底座上固定有一圈密封圈，所述密封圈与石英罩同心且密封圈的内壁能够贴合到石英罩的外壁中。

进一步的，作为优选，所述支撑杆可滑动地贯穿到底座内部。

进一步的，作为优选，所述支撑杆外壁开设有螺纹，所述底座内可转动地设有两个导向螺母，所述导向螺母分别与支撑杆螺纹连接。

进一步的，作为优选，所述导向螺母外壁固定套设有从动齿轮，所述底座内可伺服转动地设有主动齿轮，所述主动齿轮分别与两个从动齿轮啮合。

进一步的，作为优选，每片所述承载盘两侧可转动地连接有两根交叉分布的导向连杆，所述导向连杆贯穿承载盘的上下面且中部可转动地连接到承载盘中，相邻的承载盘间对应一端的导向连杆铰接到一起，所述密封盖下方可转动地连接有两根呈V型分布的连杆，且该连杆两端与最上方的承载盘对应的导向连杆上端铰接，位于最下方的承载盘与进气管固定连接，其余承载盘与进气管可滑动地连接，每片承载盘与支撑杆可滑动地连接。

进一步的，作为优选，所述底座一侧设有真空泵，所述真空泵连接到石英罩的下部。

进一步的，作为优选，所述进气管为横截面为C型的侧开缝管，且开缝朝向承载盘轴心的方向，所述密封盖可滑动地与进气管连接，且所述密封盖从开缝贯穿到进气管内以密封进气管的内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，通过多个垂直分布的承载盘提高了加工效率，且通过C型开缝管时混合器能够均匀分布到每层承载盘中，通过气体质量流量控制器(MFC)控制空气和乙炔混合器的进气管路，控制空气进气量，提高C2H2分解速度和分解效率，提高了成膜速度和厚度。

本发明中，控制主动齿轮伺服旋转能够同步带动两个导向螺母旋转，从而使两根支撑杆同步上下滑动，在导向连杆的作用下，当支撑杆带动密封盖上下活动时，每片承载盘总是同步上下活动并保持相同间距，使承载盘上放置的原料在密封盖以下的石英罩内均匀分布，从而改变密封盖在石英罩内所分隔的密闭空间的大小，以用于适应不同原料镀膜条件，且滑台下降到石英罩与底座贴合时，通过真空泵能够对石英罩内密封盖以下的空间进行抽真空，密封盖上下活动时进气管通气高度随之改变，当从进气管下方向石英罩内通气时，气流仅通到石英罩内密封盖以下的空间中，降低了加热条件，节约乙炔的浓度和用量。

附图说明

图1为一种高效可控的类金刚石碳膜沉积装置的结构示意图；

图2为工作时石英罩内部的结构示意图；

图3为承载盘侧面的导向连杆结构示意图；

图4为密封盖和进气管的结构示意图；

图中：1、底座；2、导轨；3、滑台；4、支撑杆；5、承载盘；6、石英罩；7、密封盖；8、进气管；9、密封圈；10、导向连杆；11、真空泵；12、导向螺母；13、从动齿轮；14、主动齿轮。

具体实施方式

请参阅图1，本发明实施例中，一种高效可控的类金刚石碳膜沉积装置，包括底座1，所述底座1背面固定有竖直的导轨2，所述导轨2中可伺服滑动地设有滑台3，所述滑台3内设有石英罩6，所述底座1上对称地设有两根支撑杆4，所述支撑杆4中共同贯穿有多片承载盘5，所述支撑杆4顶部共同固定到密封盖7中，所述支撑杆4内设有加热管，所述底座1上还固定有两根贯穿承载盘5和密封盖7的进气管8，所述承载盘5和密封盖7均与石英罩6同心，所述密封盖7处于石英罩6内时能够密封石英罩6内部。

本实施例中，所述底座1上固定有一圈密封圈9，所述密封圈9与石英罩6同心且密封圈9的内壁能够贴合到石英罩6的外壁中。当滑台3下降到石英罩6与底座1贴合时，通过密封圈9能够使石英罩6内密闭。

请参阅图2，本实施例中，所述支撑杆4可滑动地贯穿到底座1内部，且所述支撑杆4与底座1通过键连接限制转动。通过滑动支撑杆4能够改变承载盘5和密封盖7的整体高度，从而改变密封盖7在石英罩6内所分隔的密闭空间的大小，以用于适应不同原料镀膜条件。

本实施例中，所述支撑杆4外壁开设有螺纹，所述底座1内可转动地设有两个导向螺母12，所述导向螺母12分别与支撑杆4螺纹连接。

本实施例中，所述导向螺母12外壁固定套设有从动齿轮13，所述底座1内可伺服转动地设有主动齿轮14，所述主动齿轮14分别与两个从动齿轮13啮合。也就是说，通过控制主动齿轮14伺服旋转能够同步带动两个导向螺母12旋转，从而使两根支撑杆4同步上下滑动。

请参阅图3，本实施例中，每片所述承载盘5两侧可转动地连接有两根交叉分布的导向连杆10，所述导向连杆10贯穿承载盘5的上下面且中部可转动地连接到承载盘5中，相邻的承载盘5间对应一端的导向连杆10铰接到一起，所述密封盖7下方可转动地连接有两根呈V型分布的连杆，且该连杆两端与最上方的承载盘5对应的导向连杆10上端铰接，位于最下方的承载盘5与进气管8固定连接，其余承载盘5与进气管8可滑动地连接，每片承载盘5与支撑杆4可滑动地连接。也就是说，在导向连杆10的作用下，当支撑杆4带动密封盖7上下活动时，每片承载盘5总是同步上下活动并保持相同间距，使承载盘5上放置的原料在密封盖7以下的石英罩6内均匀分布。

本实施例中，所述底座1一侧设有真空泵11，所述真空泵11连接到石英罩6的下部。当滑台3下降到石英罩6与底座1贴合时，通过真空泵11能够对石英罩6内密封盖7以下的空间进行抽真空。

请参阅图4，本实施例中，所述进气管8为横截面为C型的侧开缝管，且开缝朝向承载盘5轴心的方向，所述密封盖7可滑动地与进气管8连接，且所述密封盖7从开缝贯穿到进气管8内以密封进气管8的内部。也就是说，密封盖7上下活动时进气管8通气高度随之改变，当从进气管8下方向石英罩6内通气时，气流仅通到石英罩6内密封盖7以下的空间中。

具体实施时，两根进气管8分别接通氮气、乙炔空气混合气，在每个承载盘5上依次放置原料，根据原料的高度和镀膜所需的乙炔的量，旋转主动齿轮14调整密封盖7的高度，下降滑台3使石英罩6贴合到底座1上以密闭，通过真空泵11向石英罩6内密封盖7以下的空间抽真空，并对石英罩6内加热到470℃，通过其中一根进气管8在石英罩6内密封盖7以下的空间通入氮气置换残余空气，继续抽真空；

通过气体质量流量控制器(MFC)，定量控制乙炔和空气的混合比例，通过另一根进气管8在石英罩6内密封盖7以下的空间通入乙炔空气混合气，乙炔空气混合气在原料表面生成DLC膜，过程为

停止加热并使温度下降到100℃，抽真空排出废气，注入氮气置换残余废气，继续抽真空后再次注入氮气平衡气压；

上升滑台3使石英罩6离开承载盘5和密封盖7的位置。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。