本實用新型涉及一種磁控裝置，具體的說是真空鍍膜離子鍍裝置的陰極磁控裝置。

背景技術：

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

為提高電弧運行速度和穩(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、之后以此磁場為中心，外圍加一個亥姆霍茲線圈來組成整個陰極表面磁場的控制系統(tǒng)。硬質涂層技術主要有陰極電弧離子鍍技術和磁控濺射技術，目前國際上負有盛名的涂層公司主要有balzers、Platit和sulzers德國的cemecon和PVT公司，英國的Teer等公司。其中，只有cemecon和TEER公司是采用磁控濺射技術，而其他公司都與陰極電弧離子鍍技術為主。電弧技術和磁控濺射技術的區(qū)別主要為：電弧技術可以獲得接近90%的離化率和較快的沉積速率，但存在液滴的問題；磁控濺射技術可以獲得平整的表面，但離化率和沉積速率都相對較低。目前，這兩種技術都在不斷向前發(fā)展，balzers公司采用的是最傳統(tǒng)的小圓弧技術，但是用過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傳統(tǒng)圓弧等小。PVT公司采用的是矩形電弧技術，用增大面積和加長電弧運動軌跡的方法來提高靶材的冷卻，使得液滴尺寸小于1um；Platit公司采用的是圓柱電弧技術，在電弧工作的同時，靶管旋轉，使靶材獲得充分的冷卻，成液滴尺寸為0.01微米數(shù)量級。

如圖1所示的矩形陰極靶材3：靶材的背面有磁鐵2，這種磁場控制離子的結果會使得靶材表面4不在是隨機的刻蝕，而是把刻蝕區(qū)域1限制在了有磁場的區(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，工業(yè)生產中可以方便控制的就是外加橫向磁場，來控制陰極弧斑在陰極面上的運動。這種受磁場控制的離子鍍可以很大程度上減少液滴，通過對磁場的大小和方向的優(yōu)化設計，減小弧斑壽命、增大弧斑的運行速度，從而減少大液滴的產生，是改善涂層質量最有效的方式之一。但是對于矩形靶材而言，使用效率還是沒有明顯的提升。

國內外很所研究者提出來改進陰極磁場分布的方法和裝置。為提高電弧運行速度和穩(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、之后以此磁場為中心，外圍加一個亥姆霍茲線圈來組成整個陰極表面磁場的控制系統(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的大小和方向，主要采取的控制辦法集中在通過控制亥姆霍茲線圈線圈的電流給予方式和的和持續(xù)時間兩個方面。從目前的技術發(fā)展來說也是比較有效又屬于高科技領域，但是就其本身的技術要求來講，需要非常高端的精密電源和程序控制軟件才能完成。所以，整個控制系統(tǒng)價格昂貴。

除了圓柱靶材外，矩形或者圓形靶面的非均勻刻蝕會降低靶材的利用率，甚至會造成起弧或者跑弧，嚴重影響濺射過程的穩(wěn)定性。為提高靶材的利用率和鍍膜過程的穩(wěn)定性，必須對陰極系統(tǒng)進行整體的優(yōu)化設計，其中陰極磁場的設計是最為關鍵。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種真空鍍膜離子鍍裝置的陰極磁控裝置，結構簡單，調節(jié)方便、靈活、鍍膜效果好。

為了解決上述技術問題，本實用新型是這樣實現(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和支架，其特征在于：所述支架中間設有至少一根與電機相連的轉動軸，轉動軸上設有圓柱體滾柱，該圓柱體滾柱上開設凹槽，凹槽內設有磁鐵。

所述的真空鍍膜離子鍍裝置的陰極磁控裝置，其特征在于：所述轉動軸的數(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：所述轉動軸在電機帶動下的轉動方向為同向或相向，電機的轉速為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：所述凹槽內磁鐵為單獨磁鐵或磁鐵組合。

本實用新型的有益效果是：在PVD涂層設備鍍膜過程中，通過調節(jié)陰極背后磁控系統(tǒng)的電機速度，來調節(jié)磁鐵轉動速度，最終調整陰極表面電弧的速度和刻蝕區(qū)域，從而減小鍍膜過程的液滴大小并達到提高靶材的利用率。本實用新型結構簡單，調節(jié)方便、靈活、鍍膜效果好。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明：

圖1為背景技術的結構示意圖。

圖2為本實用信息的結構示意圖。

圖3為陰極靶材背面圓柱體滾柱和磁鐵的結構示意圖。

具體實施方式

如圖2、3所示：

實施例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5和支架6，支架中間設有四根與電機相連的轉動軸7，轉動軸上設有圓柱體滾柱8，該圓柱體滾柱上開設凹槽，凹槽內設有磁鐵9，轉動軸在電機帶動下的轉動方向為同向或相向，電機的轉速為80rpm，述凹槽內磁鐵的深度與圓柱體滾柱的直徑相同，凹槽內磁鐵的寬度為4.7mm，圓柱體滾柱設于陰極靶材背面10。

實施例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和支架，支架中間設有六根與電機相連的轉動軸，轉動軸上設有圓柱體滾柱，該圓柱體滾柱上開設凹槽，凹槽內設有磁鐵，轉動軸在電機帶動下的轉動方向為同向或相向，電機的轉速為120rpm，述凹槽內磁鐵的深度與圓柱體滾柱的直徑相同，凹槽內磁鐵的寬度為6mm。