本實(shí)用新型涉及一種磁控裝置，具體的說(shuō)是真空鍍膜離子鍍裝置的陰極磁控裝置。

背景技術(shù)：

真空電弧離子鍍鍍膜技術(shù)為機(jī)械加工、工具等領(lǐng)域提供的耐磨涂層得到了廣泛的應(yīng)用，其原理是這種方法具有沉積速度快，結(jié)合力好等優(yōu)點(diǎn)。但是也存在有缺陷，比如以矩形金屬靶材為例，在離子鍍膜過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的金屬液滴，使得膜層表面粗糙度高、摩擦系數(shù)高，涂層質(zhì)量不好；電弧本身是連續(xù)隨機(jī)走動(dòng)光斑產(chǎn)生的情況的現(xiàn)象，所以必須在金屬靶材背后制造磁場(chǎng)，通過(guò)電磁原理所產(chǎn)生的作用力，把光斑限制在特定范圍內(nèi)走動(dòng)。矩形金屬靶材表面磁控系統(tǒng)原理如圖。

為提高電弧運(yùn)行速度和穩(wěn)定性，得到表面更少液滴、小液滴的優(yōu)異涂層，常規(guī)的陰極磁場(chǎng)系統(tǒng)則是在陰極的背后中心安裝一排磁鐵、之后以此磁場(chǎng)為中心，外圍加一個(gè)亥姆霍茲線圈來(lái)組成整個(gè)陰極表面磁場(chǎng)的控制系統(tǒng)。硬質(zhì)涂層技術(shù)主要有陰極電弧離子鍍技術(shù)和磁控濺射技術(shù)，目前國(guó)際上負(fù)有盛名的涂層公司主要有balzers、Platit和sulzers德國(guó)的cemecon和PVT公司，英國(guó)的Teer等公司。其中，只有cemecon和TEER公司是采用磁控濺射技術(shù)，而其他公司都與陰極電弧離子鍍技術(shù)為主。電弧技術(shù)和磁控濺射技術(shù)的區(qū)別主要為：電弧技術(shù)可以獲得接近90%的離化率和較快的沉積速率，但存在液滴的問(wèn)題；磁控濺射技術(shù)可以獲得平整的表面，但離化率和沉積速率都相對(duì)較低。目前，這兩種技術(shù)都在不斷向前發(fā)展，balzers公司采用的是最傳統(tǒng)的小圓弧技術(shù)，但是用過(guò)提高圓弧靶的直徑的方式，提高了冷卻效率，使得液滴的尺寸相對(duì)傳統(tǒng)圓弧等小。PVT公司采用的是矩形電弧技術(shù)，用增大面積和加長(zhǎng)電弧運(yùn)動(dòng)軌跡的方法來(lái)提高靶材的冷卻，使得液滴尺寸小于1um；Platit公司采用的是圓柱電弧技術(shù)，在電弧工作的同時(shí)，靶管旋轉(zhuǎn)，使靶材獲得充分的冷卻，成液滴尺寸為0.01微米數(shù)量級(jí)。

如圖1所示的矩形陰極靶材3：靶材的背面有磁鐵2，這種磁場(chǎng)控制離子的結(jié)果會(huì)使得靶材表面4不在是隨機(jī)的刻蝕，而是把刻蝕區(qū)域1限制在了有磁場(chǎng)的區(qū)域，這也意味著靶材的使用率有所改善。但使用率也僅為僅為45%左右。目前，為改善上述缺點(diǎn)，工業(yè)生產(chǎn)中可以方便控制的就是外加橫向磁場(chǎng)，來(lái)控制陰極弧斑在陰極面上的運(yùn)動(dòng)。這種受磁場(chǎng)控制的離子鍍可以很大程度上減少液滴，通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)的大小和方向的優(yōu)化設(shè)計(jì)，減小弧斑壽命、增大弧斑的運(yùn)行速度，從而減少大液滴的產(chǎn)生，是改善涂層質(zhì)量最有效的方式之一。但是對(duì)于矩形靶材而言，使用效率還是沒(méi)有明顯的提升。

國(guó)內(nèi)外很所研究者提出來(lái)改進(jìn)陰極磁場(chǎng)分布的方法和裝置。為提高電弧運(yùn)行速度和穩(wěn)定性，得到表面更少液滴的優(yōu)異涂層，常規(guī)的陰極磁場(chǎng)系統(tǒng)則是在陰極的背后中心安裝一排磁鐵、之后以此磁場(chǎng)為中心，外圍加一個(gè)亥姆霍茲線圈來(lái)組成整個(gè)陰極表面磁場(chǎng)的控制系統(tǒng)。研究者們的研究中心都在于如何有效的控制靶材表面磁場(chǎng)的大小和方向，主要采取的控制辦法集中在通過(guò)控制亥姆霍茲線圈線圈的電流給予方式和的和持續(xù)時(shí)間兩個(gè)方面。從目前的技術(shù)發(fā)展來(lái)說(shuō)也是比較有效又屬于高科技領(lǐng)域，但是就其本身的技術(shù)要求來(lái)講，需要非常高端的精密電源和程序控制軟件才能完成。所以，整個(gè)控制系統(tǒng)價(jià)格昂貴。

除了圓柱靶材外，矩形或者圓形靶面的非均勻刻蝕會(huì)降低靶材的利用率，甚至?xí)斐善鸹』蛘吲芑?，?yán)重影響濺射過(guò)程的穩(wěn)定性。為提高靶材的利用率和鍍膜過(guò)程的穩(wěn)定性，必須對(duì)陰極系統(tǒng)進(jìn)行整體的優(yōu)化設(shè)計(jì)，其中陰極磁場(chǎng)的設(shè)計(jì)是最為關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種真空鍍膜離子鍍裝置的陰極磁控裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)方便、靈活、鍍膜效果好。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種真空鍍膜離子鍍裝置的陰極磁控裝置，包括相互連接的電機(jī)和支架，其特征在于：所述支架中間設(shè)有至少一根與電機(jī)相連的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)有圓柱體滾柱，該圓柱體滾柱上開(kāi)設(shè)凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有磁鐵。

所述的真空鍍膜離子鍍裝置的陰極磁控裝置，其特征在于：所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的數(shù)量為兩根、四根或六根。

所述的真空鍍膜離子鍍裝置的陰極磁控裝置，其特征在于：所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸在電機(jī)帶動(dòng)下的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)橥蚧蛳嘞颍姍C(jī)的轉(zhuǎn)速為50-120rpm。

所述的真空鍍膜離子鍍裝置的陰極磁控裝置，其特征在于：所述凹槽內(nèi)磁鐵的深度小于等于圓柱體滾柱的直徑。

所述的真空鍍膜離子鍍裝置的陰極磁控裝置，其特征在于：所述凹槽內(nèi)磁鐵的寬度為4-6mm。

所述的真空鍍膜離子鍍裝置的陰極磁控裝置，其特征在于：所述凹槽內(nèi)磁鐵為單獨(dú)磁鐵或磁鐵組合。

本實(shí)用新型的有益效果是：在PVD涂層設(shè)備鍍膜過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)陰極背后磁控系統(tǒng)的電機(jī)速度，來(lái)調(diào)節(jié)磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)速度，最終調(diào)整陰極表面電弧的速度和刻蝕區(qū)域，從而減小鍍膜過(guò)程的液滴大小并達(dá)到提高靶材的利用率。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)方便、靈活、鍍膜效果好。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：

圖1為背景技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用信息的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為陰極靶材背面圓柱體滾柱和磁鐵的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖2、3所示：

實(shí)施例1

一種真空鍍膜離子鍍裝置的陰極磁控裝置，包括相互連接的電機(jī)5和支架6，支架中間設(shè)有四根與電機(jī)相連的轉(zhuǎn)動(dòng)軸7，轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)有圓柱體滾柱8，該圓柱體滾柱上開(kāi)設(shè)凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有磁鐵9，轉(zhuǎn)動(dòng)軸在電機(jī)帶動(dòng)下的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)橥蚧蛳嘞?，電機(jī)的轉(zhuǎn)速為80rpm，述凹槽內(nèi)磁鐵的深度與圓柱體滾柱的直徑相同，凹槽內(nèi)磁鐵的寬度為4.7mm，圓柱體滾柱設(shè)于陰極靶材背面10。

實(shí)施例2

一種真空鍍膜離子鍍裝置的陰極磁控裝置，包括相互連接的電機(jī)和支架，支架中間設(shè)有六根與電機(jī)相連的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)有圓柱體滾柱，該圓柱體滾柱上開(kāi)設(shè)凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有磁鐵，轉(zhuǎn)動(dòng)軸在電機(jī)帶動(dòng)下的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)橥蚧蛳嘞?，電機(jī)的轉(zhuǎn)速為120rpm，述凹槽內(nèi)磁鐵的深度與圓柱體滾柱的直徑相同，凹槽內(nèi)磁鐵的寬度為6mm。