本發(fā)明涉及生產(chǎn)型磁控濺射系統(tǒng)，尤其涉及一種用于生產(chǎn)型磁控濺射系統(tǒng)的基片裝載掃描機構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著研制高端微波器件的薄膜混合電路基板尺寸增大、產(chǎn)能增長和性能提升，傳統(tǒng)圓筒立式結(jié)構(gòu)批產(chǎn)磁控濺射系統(tǒng)已逐漸滿足不了產(chǎn)品的提升需求，急需向平板水平式結(jié)構(gòu)連續(xù)生產(chǎn)磁控濺射系統(tǒng)發(fā)展。目前行業(yè)上連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備基本上都是采用真空機械手將基片從裝卸片預(yù)真空室傳送至工藝腔室，在工藝腔室內(nèi)再配置一套運動機構(gòu)實現(xiàn)基片的旋轉(zhuǎn)或掃描運動。真空機械手價格昂貴，基本依靠進口，還需要單獨配置一個傳送腔室裝載機械手，配套的真空管件閥門也必不可少，最終造成連續(xù)生產(chǎn)型設(shè)備成本居高不下。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生產(chǎn)效率高、成本低、可實現(xiàn)協(xié)同作業(yè)的用于生產(chǎn)型磁控濺射系統(tǒng)的基片裝載掃描機構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種用于生產(chǎn)型磁控濺射系統(tǒng)的基片裝載掃描機構(gòu)，包括基片架、基片架驅(qū)動裝置和掃描小車，所述基片架包括底板和用于承載基片盤的裝片層，所述裝片層安裝于底板上，且與底板之間具有一定間距，所述基片架具有從上至下依次設(shè)置的裝片工位、待卸片工位和卸片完成工位，所述基片架驅(qū)動裝置可驅(qū)動基片架在裝片工位、待卸片工位和卸片完成工位之間切換，所述掃描小車可與裝片層對接，并承接和轉(zhuǎn)運裝片層上的基片盤。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進：

所述基片架、基片架驅(qū)動裝置和掃描小車均位于所述生產(chǎn)型磁控濺射系統(tǒng)的工藝腔室內(nèi)，所述工藝腔室的上方設(shè)有與工藝腔室連通的預(yù)真空室，所述基片架驅(qū)動裝置驅(qū)動基片架從工藝腔室上升至預(yù)真空室時，所述底板可隔斷預(yù)真空室與工藝腔室。

所述基片裝載掃描機構(gòu)還包括用于驅(qū)動掃描小車移動的傳動機構(gòu)，所述傳動機構(gòu)包括驅(qū)動電機、主傳動帶、主動軸、從動軸、次傳動帶，所述驅(qū)動電機的輸出端設(shè)有主動輪，所述主動軸上設(shè)有主從動輪、次從動輪，所述主傳動帶繞設(shè)于主動輪和主從動輪上，所述從動軸上設(shè)有從動輪，所述次傳動帶繞設(shè)于次從動輪和從動輪上，所述掃描小車固定在次傳動帶上。

所述主動軸一端位于工藝腔室內(nèi)，另一端位于工藝腔室外，所述主從動輪安裝于主動軸位于工藝腔室外的一端，所述次從動輪安裝于主動軸位于工藝腔室內(nèi)的一端，所述從動軸一端位于工藝腔室內(nèi)，另一端位于工藝腔室外，所述從動輪安裝于從動軸位于工藝腔室內(nèi)的一端。

所述基片裝載掃描機構(gòu)還包括位置檢測裝置，所述位置檢測裝置包括指示傳動帶、多個位置傳感器、位置指示板、直線導軌，所述主動軸位于工藝腔室外的一端設(shè)有指示主動輪，所述從動軸位于工藝腔室外的一端設(shè)有指示從動輪，所述指示傳動帶繞設(shè)于指示主動輪和指示從動輪上，所述位置指示板固定于指示傳動帶上，所述直線導軌固定于工藝腔室外側(cè)，所述多個位置傳感器對應(yīng)掃描小車在工藝腔室內(nèi)的移動位置設(shè)置，所述位置指示板與直線導軌的滑塊連接，并可隨指示傳動帶的移動指向不同位置處的位置傳感器。

所述基片架還包括可承接掃描小車上基片盤的卸片層，所述卸片層位于底板與裝片層之間，所述裝片工位、待卸片工位之間還包括掃面小車卸片工位。

所述工藝腔室內(nèi)設(shè)有導向桿，所述基片架的底板上設(shè)有可沿導向桿滾動的升降導向輪，所述導向桿對應(yīng)裝片工位、掃面小車卸片工位、待卸片工位和卸片完成工位分別設(shè)有工位檢測傳感器。

所述升降導向輪設(shè)置兩個，所述導向桿夾設(shè)于兩個升降導向輪之間。

所述掃描小車包括可與裝片層對接并承接裝片層上基片盤的U型臺板。

所述工藝腔室底部設(shè)有小車導軌，所述掃描小車兩側(cè)設(shè)有可在小車導軌上移動的滾輪組件，所述滾輪組件包括兩個導向輪和一個平面輪，所述兩個導向輪位于掃描小車靠近次傳動帶的一側(cè)，所述平面輪位于掃描小車的另一側(cè)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

本發(fā)明的用于生產(chǎn)型磁控濺射系統(tǒng)的基片裝載掃描機構(gòu)，通過掃描小車與基片架的協(xié)同作用，實現(xiàn)掃描小車將基片架上的基片盤（圖中未示出）轉(zhuǎn)運至其他工位，無需使用真空機械手操作，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本。

進一步地，本發(fā)明的基片裝載掃描機構(gòu)，將位置檢測裝置設(shè)置在工藝腔室外，可不需使用真空專用位置傳感器（即不需要在工藝腔室內(nèi)安裝真空專用位置傳感器），降低了工藝腔室內(nèi)零部件復雜度，有利于磁控濺射系統(tǒng)高真空的獲得，降低成本。

進一步地，本發(fā)明的基片裝載掃描機構(gòu)，掃描小車不僅可以取走基片架上的基片盤，并轉(zhuǎn)運基片盤進行基片盤的沉膜加工，而且掃描小車還可以將加工后的基片盤重新裝載在基片盤上，并同時再次取走基片架上的基片盤，基片架與掃描小車之間的循環(huán)運動配合實現(xiàn)基片盤的加工與裝卸，達到磁控濺射系統(tǒng)連續(xù)工藝生產(chǎn)的效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中基片架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中掃描小車的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明中基片架位于工藝腔室內(nèi)的示意圖。

圖中各標號表示：

1、基片架；11、底板；12、裝片層；13、卸片層；14、升降導向輪；2、基片架驅(qū)動裝置；3、掃描小車；31、U型臺板；311、U型槽；32、導向輪；33、平面輪；4、工藝腔室；5、預(yù)真空室；6、傳動機構(gòu)；61、驅(qū)動電機；62、主傳動帶；63、主動軸；64、從動軸；65、次傳動帶；66、主動輪；67、主從動輪；68、次從動輪；69、從動輪；7、位置檢測裝置；71、指示傳動帶；72、位置傳感器；73、位置指示板；74、直線導軌；75、指示主動輪；76、指示從動輪；8、導向桿；80、工位檢測傳感器；9、小車導軌。

具體實施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

圖1至圖5示出了本發(fā)明用于生產(chǎn)型磁控濺射系統(tǒng)的基片裝載掃描機構(gòu)的一種實施例，該用于生產(chǎn)型磁控濺射系統(tǒng)的基片裝載掃描機構(gòu)包括包括基片架1、基片架驅(qū)動裝置2和掃描小車3，基片架1包括底板11和用于承載基片盤的裝片層12，裝片層12安裝于底板11上，且與底板11之間具有一定間距，基片架1具有從上至下依次設(shè)置的裝片工位、待卸片工位和卸片完成工位，基片架驅(qū)動裝置2可驅(qū)動基片架1在裝片工位、待卸片工位和卸片完成工位之間切換，掃描小車3可與裝片層12對接，并承接和轉(zhuǎn)運裝片層12上的基片盤。通過掃描小車3與基片架1的協(xié)同作用，實現(xiàn)掃描小車3將基片架1上的基片盤（圖中未示出）轉(zhuǎn)運至其他工位，無需使用真空機械手操作，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本。

本實施例中，基片架1、基片架驅(qū)動裝置2和掃描小車3均位于生產(chǎn)型磁控濺射系統(tǒng)的工藝腔室4內(nèi)，工藝腔室4的上方設(shè)有與工藝腔室4連通的預(yù)真空室5，基片架驅(qū)動裝置2驅(qū)動基片架1從工藝腔室4上升至預(yù)真空室5時，底板11可隔斷預(yù)真空室5與工藝腔室4。基片架1從工藝腔室4上升至預(yù)真空室5，在預(yù)真空室5內(nèi)將基片盤放置在基片架1的裝片層12上，此過程中，工藝腔室4需要保持高真空，因此通過底板11可隔斷預(yù)真空室5與工藝腔室4，本實施例中，基片架驅(qū)動裝置2為驅(qū)動油缸。

本實施例中，基片裝載掃描機構(gòu)還包括用于驅(qū)動掃描小車3移動的傳動機構(gòu)6，傳動機構(gòu)6包括驅(qū)動電機61、主傳動帶62、主動軸63、從動軸64、次傳動帶65，驅(qū)動電機61的輸出端設(shè)有主動輪66，主動軸63上設(shè)有主從動輪67、次從動輪68，主傳動帶62繞設(shè)于主動輪66和主從動輪67上，從動軸64上設(shè)有從動輪69，次傳動帶65繞設(shè)于次從動輪68和從動輪69上，掃描小車3固定在次傳動帶65上。本實施例中，所述主傳動帶62和次傳動帶65為鏈條。驅(qū)動電機61轉(zhuǎn)動時，主傳動帶62帶動主動軸63轉(zhuǎn)動，主動軸63轉(zhuǎn)動驅(qū)動從動軸64轉(zhuǎn)動，從而帶動次傳動帶65轉(zhuǎn)動，次傳動帶65轉(zhuǎn)動驅(qū)動掃描小車3在工藝腔室4內(nèi)移動。

本實施例中，主動軸63和從動軸64均為磁流體密封軸，主動軸63一端位于工藝腔室4內(nèi)，另一端位于工藝腔室4外，主從動輪67安裝于主動軸63位于工藝腔室4外的一端，次從動輪68安裝于主動軸63位于工藝腔室4內(nèi)的一端，從動軸64一端位于工藝腔室4內(nèi)，另一端位于工藝腔室4外，從動輪69安裝于從動軸64位于工藝腔室4內(nèi)的一端。

本實施例中，基片裝載掃描機構(gòu)還包括位置檢測裝置7，位置檢測裝置7包括指示傳動帶71、多個位置傳感器72、位置指示板73、直線導軌74，主動軸63位于工藝腔室4外的一端設(shè)有指示主動輪75，從動軸64位于工藝腔室4外的一端設(shè)有指示從動輪76，指示從動輪76繞設(shè)于指示主動輪75和指示從動輪76上，位置指示板73固定于指示傳動帶71上，直線導軌74固定于工藝腔室4外側(cè)，多個位置傳感器72對應(yīng)掃描小車3在工藝腔室4內(nèi)的移動位置設(shè)置，位置指示板73與直線導軌74的滑塊連接，并可隨指示傳動帶71的移動指向不同位置處的位置傳感器72。指示傳動帶71為鏈條。指示從動輪76帶動位置指示板73移動，位置指示板73帶動直線導軌74的滑塊（圖中未示出）沿直線導軌74移動，在移動過程中，位置指示板73可指向不同位置處的位置傳感器72，從而檢測出掃描小車3在工藝腔室4內(nèi)的位置。采用直線導軌74可提高位置指示板73移動的穩(wěn)定性和精確度。

本實施例中，將位置檢測裝置7設(shè)置在工藝腔室4外，可不需使用真空專用位置傳感器（即不需要在工藝腔室4內(nèi)安裝真空專用位置傳感器），降低了工藝腔室4內(nèi)零部件復雜度，有利于磁控濺射系統(tǒng)高真空的獲得，降低成本。

本實施例中，基片架1還包括可承接掃描小車3上基片盤的卸片層13，卸片層13位于底板11與裝片層12之間，裝片工位、待卸片工位之間還包括掃面小車卸片工位。

本實施例中，工藝腔室4內(nèi)設(shè)有導向桿8，基片架1的底板11上設(shè)有可沿導向桿8滾動的升降導向輪14，導向桿8對應(yīng)裝片工位、掃面小車卸片工位、待卸片工位和卸片完成工位分別設(shè)有工位檢測傳感器80。升降導向輪14設(shè)置兩個，導向桿8夾設(shè)于兩個升降導向輪14之間，對基片架1升降過程中起導向作用。四個工位檢測傳感器80用于控制基片架1停止在不同的工位。本實施例中，四個工位檢測傳感器80從上至下依次標號為80-1、80-2、80-3、80-4，分別對應(yīng)裝片工位、掃面小車卸片工位、待卸片工位和卸片完成工位。

本實施例中，掃描小車3包括可與裝片層12對接并承接裝片層12上基片盤的U型臺板31。U型臺板31不僅可以與裝片層12對接，也可以與卸片層13對接，將掃描小車3上加工后的基片盤傳遞給卸片層13，U型臺板31具有U型槽311，可與基片架1對中安裝。

本實施例中，工藝腔室4底部設(shè)有小車導軌9，掃描小車3兩側(cè)設(shè)有可在小車導軌9上移動的滾輪組件，滾輪組件包括兩個導向輪32和一個平面輪33，兩個導向輪32位于掃描小車3靠近次傳動帶65的一側(cè)，平面輪33位于掃描小車3的另一側(cè)。導向輪32設(shè)置為兩個，卡設(shè)于次傳動帶65（次傳動鏈條）一側(cè)的小車導軌9上，避免移動時掃描小車3晃動，平面輪33位于另一側(cè)的小車導軌9上，提高了次傳動帶65帶動掃描小車3移動時的穩(wěn)定性。

工作原理：

生產(chǎn)形磁控濺射系統(tǒng)正常開機后，真空獲得系統(tǒng)（圖中未示出）對預(yù)真空室5和工藝腔室4抽至目標真空度后，基片架1上升至工位檢測傳感器80-1對應(yīng)的裝片工位，裝片工位位于預(yù)真空室5內(nèi)，底板11將預(yù)真空室5和工藝腔室4隔離，工藝腔室4繼續(xù)保持高真空，預(yù)真空室5通過充氣開啟預(yù)真空室5的真空門（圖中未示出），操作人員將裝載好基片的基片盤（圖中未示出）放置到基片架1的裝片層12上，關(guān)閉真空門；再將預(yù)真空室5抽至一定真空度，與工藝腔室4真空度接近；下一步基片架1下降至工位檢測傳感器80-3對應(yīng)的待卸片工位，此時掃描小車3在驅(qū)動電機61、主傳動帶62、主動軸63、次傳動帶65的驅(qū)動下運動至基片架1處并與基片架1對中，基片架1上的基片盤剛好位于U型臺板31的U型槽311內(nèi)，正對U型槽311上的基片盤承載區(qū)；接下來基片架1繼續(xù)下降至工位檢測傳感器80-4對應(yīng)的卸片完成工位，位于裝片層12上的基片盤在基片架1下降過程中會轉(zhuǎn)移到掃描小車3的U型臺板31上（基片盤尺寸大于U型槽311的尺寸，基片架1下降時，裝片層12從U型槽311內(nèi)下降，而基片盤卡設(shè)于U型槽311上）；掃描小車3裝載基片盤后，會帶著基片盤依照工藝順序依次在各清洗或濺射工位進行工藝處理，在濺射工藝時，掃描小車3還可以在濺射靶下方做往復掃描運動，從而獲得均勻的沉積膜層。

在該基片盤沉膜工藝過程中，基片架1上升，底板11將預(yù)真空室5和工藝腔室4隔離，操作人員可再次在裝片層12上裝載基片盤；掃描小車3上的基片盤完成所有工藝后，會與基片架1進行卸片和再次裝載基片盤的動作：首先基片架1帶著新裝載的基片盤停留在工位檢測傳感器80-3對應(yīng)的待卸片工位，掃描小車3帶著完成沉膜工藝的基片盤運動至基片架1處并與基片架1對中，此時，基片架1上的基片盤位于基片架1的裝片層12和卸片層13之間，此時基片架1上升至工位檢測傳感器80-2對應(yīng)的掃面小車卸片工位，在上升過程中，掃描小車3上的基片盤會被基片架1上的卸片層13取走，實現(xiàn)基片架1從掃描小車3上卸片的目的；卸片完成后，掃描小車3移出基片架1工位，基片架1再次下降至工位檢測傳感器80-3對應(yīng)的待卸片工位，此時掃描小車3再次返回到基片架1工位，基片架1再次下降至工位檢測傳感器80-4對應(yīng)的卸片完成工位，實現(xiàn)掃描小車3從基片架1裝片層12上的取片動作?；?與掃描小車3的循環(huán)運動配合實現(xiàn)基片盤的裝卸，達到磁控濺射系統(tǒng)連續(xù)工藝生產(chǎn)的效果。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。