Установка для нанесения вакуумных покрытий

Полезная модель относится к области нанесения покрытий методом магнетронного распыления и может найти применение в производстве режущего и штампового инструмента, а также плунжерных механизмов и пар трения.

Установка для нанесения покрытий методом магнетронного распыления, содержит вакуумную камеру, по меньшей мере, две прямоугольные несбалансированные магнетронные распылительные системы (МРС), выполненные на постоянных магнитах, МРС расположены на вращающемся вокруг своей оси устройстве, подшипниковые узлы которого вынесены за пределы вакуумной камеры, вращающееся вокруг своей оси устройство находится в центре вакуумной камеры, вокруг него жестко и статично закреплена оснастка с установленными подложками, позволяющая удерживать подложки большой массы. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение качества нанесения покрытий и расширение функциональных возможностей установки.

Полезная модель относится к области нанесения покрытий методом магнетронного распыления и может найти свое применение в упрочнении поверхностей деталей машин в различных отраслях промышленности.

Известна установка для нанесения многослойных покрытий с периодической структурой методом магнетронного распыления, содержащая вакуумную камеру, в центре которой расположено карусельное устройство для размещения изделий-подложек. По меньшей мере, две прямоугольные несбалансированные магнетронные распылительные системы (МРС) выполнены на постоянных магнитах, размещены симметрично и параллельно оси вращения карусельного устройства и снаряжены различными по составу мишенями. МРС имеют одинаковую полярность и размещены внутри карусельного устройства так, что нормали к поверхности мишеней МРС направлены по радиусам карусельного устройства в сторону от оси его вращения. Напротив каждой МРС, по другую сторону от карусельного устройства, размещен магнитный узел противоположной полярности. Система электропитания МРС и источник напряжения смещения, соединенный с карусельным устройством и системой электропитания МРС, выполнены импульсными с устройствами дугогашения. Источник напряжения смещения имеет устройство синхронизации работы системы электропитания МРС (см. патент РФ 2308538, C23C 14/35, C23C 14/56 от 19.06.2006, опубл. 20.10.2007).

Недостатком данного технического решения является наличие карусельного устройства, которое не удовлетворяет требованиям долговечности и жесткости. Воздействие высоких температур (250°C), а также вращения планетарного механизма без смазки (присутствие посторонних веществ в камере не допускается), способствует быстрому износу зубчатых колес механизма и как следствие неравномерному движению всей оснастки с установленными подложками. Карусельное устройство, ввиду своего вращения, не имеет жесткого крепления, что приводит его к постоянной вибрации и неравномерному движению вокруг МРС, кроме того, по этой же причине нет возможности устанавливать на него подложки большой массы. Указанные недостатки ведут к неравномерному нанесению, покрытий на обрабатываемые поверхности, что негативно сказывается на качестве обработки, так как равномерность нанесения покрытия является одним из важнейших критериев для данного способа упрочнения.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение качества нанесения покрытий путем повышения жесткости конструкции оснастки для установки подложек и обеспечения равномерного вращения МРС, а также расширение функциональных возможностей установки.

Указанный технический результат достигается тем, что установка для нанесения покрытий методом магнетронного распыления, содержит вакуумную камеру, по меньшей мере, две прямоугольные несбалансированные МРС, выполненные на постоянных магнитах, МРС расположены на вращающемся вокруг своей оси устройстве, подшипниковые узлы которого вынесены за пределы вакуумной камеры и установлены на ее наружной поверхности, вращающееся вокруг своей оси устройство находится в центре вакуумной камеры, вокруг него жестко и статично установлена оснастка для установки подложек, позволяющая удерживать подложки большой массы.

Сущность полезной модели поясняется схемой. Установка для нанесения вакуумных покрытий содержит вакуумную камеру 1, внутри которой размещены две или более МРС 2, установленные на вращающемся вокруг своей оси устройстве 3, подшипниковые узлы 4 которого вынесены за пределы вакуумной камеры и установлены на ее наружной поверхности, оснастку для установки подложек 5, систему питания 6 и блок 7 (для передачи питания от системы питания 6 на МРС 2).

Установка для нанесения вакуумных покрытий работает следующим образом: в центре вакуумной камеры 1, находится вращающееся вокруг своей оси устройство 3, которое служит для равномерного вращения МРС 2, установленных на нем. При включении питания через систему 6 и блок 7 на МРС создается поток плазмы, движущийся от МРС в сторону оснастки для установки подложек 5, которая жестко крепится вокруг вращающегося устройства 3. Вращаясь вокруг своей оси устройство 3 обеспечивает равномерное распределение потока плазмы от каждой МРС, вокруг оси вращения устройства 3. За счет чего обеспечивается равномерное нанесение покрытия на всей обрабатываемой поверхности подложек.

Эффектом является повышение качества нанесения покрытий за счет обеспечения равномерности их нанесения, которая достигается посредством увеличения жесткости конструкции за счет выполнения оснастки статически неподвижной и вынесения подшипниковых узлов за пределы вакуумной камеры, где возможно обеспечить трение в условиях смазки. Расширение функциональных возможностей установки обеспечивается за счет возможности установки подложек большей массы на оснастку для установки подложек.

Установка для нанесения вакуумных покрытий методом магнетронного распыления, содержащая вакуумную камеру, по меньшей мере, две прямоугольные несбалансированные магнетронные распылительные системы (МРС), выполненные на постоянных магнитах, отличающаяся тем, что камера снабжена выполненным с возможностью вращения устройством для расположения МРС, содержащим оси вращения и подшипниковые узлы, при этом подшипниковые узлы вынесены за пределы вакуумной камеры и установлены на ее наружной поверхности, вращающееся устройство для расположения МРС размещено в центре вакуумной камеры, а вокруг него жестко и статично закреплена оснастка для установки подложек, выполненная с возможностью удерживания подложки большой массы.