一種陰極電弧源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及真空離子鍍技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種陰極電弧源。
【背景技術(shù)】
[0002]電弧離子鍍(Arc 1n Plating)離子鍍膜，是70年代由蘇聯(lián)人發(fā)明，80年代初，美國的Muti Arc公司將其應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，后來在世界范圍內(nèi)得到蓬勃發(fā)展。鍍出的膜層速度快、致密度高，結(jié)合力好等特點(diǎn)。世界上比較知名的鍍膜設(shè)備廠如荷蘭的hauzer ;瑞士balzers ；日本kobelco等。國內(nèi)有普斯特；實(shí)力源；丹普等。
[0003]該技術(shù)具備很多優(yōu)點(diǎn)，離化率高70%?80%，所以沉積速度快、繞鍍性好、膜基結(jié)合力和膜層性能好；不產(chǎn)生熔池可以合理分配靶的位置，膜層均勻性好；可以施加負(fù)偏壓，入射離子能量高，膜層致密度高，由于可以活化膜基界面，促進(jìn)原子擴(kuò)散，因而膜基結(jié)合力好；一弧多用是蒸發(fā)源、離化源加熱源、清洗；可以低溫沉積；應(yīng)用廣泛，主要牽涉到各種刀具；車輛零部件；航空業(yè)；鐘表行業(yè)；各種裝飾。
[0004]目前國內(nèi)各廠家在多弧離子鍍方面有如下一些缺點(diǎn):濺射靶材上存在大顆粒，很難處理，磁場不可調(diào)引起功能比較單一，靶材利用率不好，浪費(fèi)原材料；另外，陰極冷卻不好，導(dǎo)致陰極體常常損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]現(xiàn)有技術(shù)不能滿足人們的需要，為彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)不足，本實(shí)用新型旨在提供一種陰極電弧源，以增加濺射靶材的利用率，并且通過可調(diào)電磁鐵和永磁鐵組合雙重控制，使得磁場強(qiáng)度得到很有效的調(diào)節(jié)，同時(shí)利用循環(huán)間接水冷的冷卻水裝置對陰極體加以冷卻控溫，提高陰極體使用壽命，
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種陰極電弧源，包括濺射靶材、陰極體、永磁鐵、可調(diào)電磁鐵、輔助陽極、冷卻水裝置，所述濺射靶材與陰極體相接觸連接，所述陰極體右側(cè)安裝有永磁鐵，所述永磁鐵一端設(shè)有線圈，所述永磁鐵右側(cè)設(shè)有可調(diào)電磁鐵，所述冷卻水裝置環(huán)繞所述陰極體。
[0007]進(jìn)一步，所述輔助陽極與弧電源正極通過可調(diào)電阻相串聯(lián)。
[0008]進(jìn)一步，所述冷卻水裝置采用間接水冷，與濺射靶材接觸部位為薄膜形式。
[0009]進(jìn)一步，所述永磁鐵與可調(diào)電磁鐵組合形成可調(diào)磁場。
[0010]進(jìn)一步，弧電源為脈沖電源。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:一種陰極電弧源，其特點(diǎn)在于對多弧離子鍍蒸發(fā)源的輔助陽極；水冷陰極及背部磁場的改進(jìn)再組合。主要變化及效果如下:
[0012]I)、對輔助陽極的改造:輔助陽極與弧電源通過可調(diào)電阻串聯(lián)，輔助陽極接電可以有效的吸引大顆粒和液滴從而提高了成膜質(zhì)量。
[0013]2)、對陰極體的改造:通過對陰極體結(jié)構(gòu)的再設(shè)計(jì)將陰極體與靶材接觸部位改為薄膜形式，當(dāng)通水冷卻時(shí)保證陰極體與靶材充分接觸使靶材充分冷卻與導(dǎo)電。
[0014]3)、背部磁場的改造:背部磁場采用永磁鐵與電磁場組合形式從而實(shí)現(xiàn)磁場可調(diào)，由于應(yīng)用電磁鐵所以可以對弧源靶面磁場進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，保證了鍍膜的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中:1、輔助陽極，2、陰極體，3、永磁鐵，4、可調(diào)電磁鐵，5、冷卻水裝置，6、濺射靶材，Q、弧電源，L、線圈，R、可調(diào)電阻。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0018]請參閱圖1，本實(shí)用新型案例中，一種陰極電弧源，包括濺射靶材6、陰極體2、永磁鐵3、可調(diào)電磁鐵4、輔助陽極1、冷卻水裝置5，所述濺射靶材6與陰極體2相接觸連接，所述陰極體2右側(cè)安裝有永磁鐵3，所述永磁鐵一端設(shè)
[0019]有線圈L，所述永磁鐵3右側(cè)設(shè)有可調(diào)電磁鐵4，所述冷卻水裝置5環(huán)繞所述陰極體2，所述輔助陽極I與弧電源Q正極通過可調(diào)電阻R相串聯(lián)；所述冷卻水裝置5采用間接水冷，與濺射靶材6接觸部位為薄膜形式；所述永磁鐵3與可調(diào)電磁鐵4組合形成可調(diào)磁場；弧電源Q為脈沖電源。
[0020]需要說明的是，所述濺射靶材6基體上設(shè)有鍍膜層材料；所述陰極體2主要起傳導(dǎo)電流作用，濺射靶材6與冷卻水也在其內(nèi)部循環(huán)且其與濺射靶材6連接部分采用薄膜形式保存了冷卻與導(dǎo)電效果。永磁鐵3提供濺射靶材6濺射所需的基本磁場，并且永磁鐵3與可調(diào)電磁鐵4配合提供均勻的靶面磁場；可調(diào)電磁鐵4放與永磁鐵3 —同作用形成靶材濺射所需靶面磁場；濺射靶材6材料應(yīng)用場合的不同以及隨著濺射靶材6的燒蝕都需要對濺射靶材6表面磁場進(jìn)行調(diào)整從而達(dá)到最好的燒蝕情況，采用可調(diào)電磁鐵4可以方便的對磁場進(jìn)行調(diào)節(jié)且能夠?qū)崿F(xiàn)自動調(diào)整；輔助陽極I套在靶材外面，用于吸收電子、過濾大顆粒和液滴。所述濺射靶材I與陰極體2連接保證連接可靠接觸充分以便于導(dǎo)電與冷卻；所述永磁鐵3磁鐵柱按一定規(guī)律排列從而的到理想的靶材表面磁場；所述可調(diào)電磁鐵4通過線圈L，所述弧電源Q控制電流大小用以調(diào)節(jié)靶面磁場；弧電源Q接線形式是負(fù)極接陰極體2 ;正極通過可調(diào)電阻R與輔助陽極I連接。
[0021]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其它的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0022]以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種陰極電弧源，包括濺射靶材(6)、陰極體(2)、永磁鐵(3)、可調(diào)電磁鐵(4)、輔助陽極(I)、冷卻水裝置(5)，其特征在于:所述濺射靶材(6)與陰極體(2)相接觸連接，所述陰極體(2)右側(cè)安裝有永磁鐵(3)，所述永磁鐵一端設(shè)有線圈L，所述永磁鐵(3)右側(cè)設(shè)有可調(diào)電磁鐵(4)，所述冷卻水裝置(5)環(huán)繞所述陰極體(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陰極電弧源，其特征在于:所述輔助陽極(I)與弧電源(Q)正極通過可調(diào)電阻(R)相串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陰極電弧源，其特征在于:所述冷卻水裝置(5)采用間接水冷，與濺射靶材(6)接觸部位為薄膜形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陰極電弧源，其特征在于:所述永磁鐵(3)與可調(diào)電磁鐵(4)組合形成可調(diào)磁場。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陰極電弧源，其特征在于:弧電源(Q)為脈沖電源。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種陰極電弧源，包括濺射靶材、陰極體、永磁鐵、可調(diào)電磁鐵、輔助陽極、冷卻水裝置，所述濺射靶材與陰極體相接觸連接，所述陰極體右側(cè)安裝有永磁鐵，所述永磁鐵一端設(shè)有線圈，所述永磁鐵右側(cè)設(shè)有可調(diào)磁鐵，所述冷卻水裝置環(huán)繞所述陰極體。多弧離子鍍技術(shù)是離子鍍技術(shù)的一種改進(jìn)方法，它是把弧光放電作為金屬蒸發(fā)源的表面涂層技術(shù)。多弧離子鍍蒸發(fā)源是由水冷陰極；磁場；引弧電級等組成。本設(shè)計(jì)通過對多弧離子蒸發(fā)源的各結(jié)構(gòu)件改進(jìn)設(shè)計(jì)再組合從而達(dá)到改善膜層質(zhì)量、提高弧斑運(yùn)動穩(wěn)定性，提高靶材利用率的作用。
【IPC分類】C23C14-35
【公開號】CN204369975
【申請?zhí)枴緾N201420755131
【發(fā)明人】劉野, 王寶林, 張朝奎
【申請人】大連維鈦克科技股份有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月5日