光学镀膜用坩埚的制作方法

    技术2022-07-13  67


    本实用新型涉及光学镀膜技术领域,特别是涉及一种光学镀膜用坩埚。



    背景技术:

    蒸镀法是一种属于物理气相沉积的真空镀膜技术。真空镀膜是真空应用领域的一个重要方面,它是以真空技术为基础,利用物理或化学方法,并吸收电子束、分子束、离子束、等离子束、射频和磁控等一系列新技术,为科学研究和实际生产提供薄膜制备的一种新工艺。简单地说,在真空中把金属、合金或化合物进行蒸发或溅射,使其在被涂覆的物体(称基板、基片或基体)上凝固并沉积的方法,称为真空镀膜。

    真空镀膜是将蒸镀材料置于一个坩埚之中,通过对坩埚的加热,使坩埚内材料从固态转化为气态的原子、原子团或分子,然后凝聚到待镀膜的基板表面形成薄膜,该技术广泛应用于光学镜片镀膜、光通讯、太阳能电池及液晶显示等领域。

    参图1、图2所示为现有技术中的坩埚结构示意图,其使用纯铜材料加工,纯铜材料熔点为1083℃。坩埚的结构底面为平面,侧面呈弧面设计,在对坩埚加热过程中,由于加热温度较高,散热效率较低,且机械强度差,容易发生坩埚变形的情况,造成坩埚的使用寿命较短,通常为1个月左右。

    因此,针对上述技术问题,有必要提供一种光学镀膜用坩埚。



    技术实现要素:

    有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种光学镀膜用坩埚。

    为了实现上述目的,本实用新型一实施例提供的技术方案如下:

    一种光学镀膜用坩埚,所述坩埚包括底壁及自底壁向外延伸的侧壁,所述底壁的上表面呈凹陷的弧面结构,以增加底壁的散热面积,所述侧壁上沿沿外侧面设有槽口,以提高坩埚的机械强度,所述底壁上的弧面结构与侧壁的内表面相连,所述坩埚内包括位于底壁内的第一收容空间及由侧壁围设而成的第二收容空间,第二收容空间的截面积从下向上逐渐增大。

    作为本实用新型的进一步改进,所述弧面结构与水平面的最大夹角为28°~32°。

    作为本实用新型的进一步改进,所述槽口剖面为三角形或弧形结构。

    作为本实用新型的进一步改进,所述槽口的开口角度为83°~95°。

    作为本实用新型的进一步改进,所述槽口的开口尺寸为0.8mm~1.2mm,开口深度为0.3mm~0.7mm。

    作为本实用新型的进一步改进,所述侧壁上沿的外径为35mm~41mm,内径为29mm~35mm,坩埚高度为16mm~20mm。

    作为本实用新型的进一步改进,所述侧壁厚度为2mm~4mm,侧壁长度为7mm~11mm。

    作为本实用新型的进一步改进,所述第一收容空间和第二收容空间的总深度为11mm~16mm。

    作为本实用新型的进一步改进,所述底壁的中心最低点厚度为3mm~6mm。

    作为本实用新型的进一步改进,所述坩埚的底壁及侧壁为一体成型设置,坩埚的材料为钼合金。

    本实用新型的有益效果是:

    本实用新型中的光学镀膜用坩埚中,底部的弧面结构能够增加底壁的散热面积,侧壁上沿的槽口能够提高坩埚的机械强度,坩埚具有机械强度高、不易变形、散热效果好、使用寿命长等优点。

    附图说明

    为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

    图1为现有技术中坩埚的立体结构示意图;

    图2为现有技术中坩埚的侧视结构示意图;

    图3为本实用新型中坩埚的侧视结构示意图;

    图4为本实用新型中侧壁上沿的局部结构示意图;

    图5为本实用新型一具体实施例中坩埚的侧视结构示意图;

    图6为本实用新型一具体实施例中侧壁上沿的局部结构示意图。

    具体实施方式

    为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。

    参图3、图4所示,本实用新型公开了一种光学镀膜用坩埚100,该坩埚包括底壁10及自底壁向外延伸的侧壁20,底壁10的上表面呈凹陷的弧面结构,侧壁20上沿沿外侧面设有槽口103,底壁10上的弧面结构与侧壁20的内表面相连。

    本实用新型中的坩埚100内包括位于底壁内的第一收容空间101及由侧壁围设而成的第二收容空间102,第一收容空间101大致呈部分球形结构,第二收容空间102呈圆台形结构,第二收容空间102的截面积从下向上逐渐增大。优选地,第一收容空间和第二收容空间的总深度为11mm~16mm。

    其中,底壁10上的弧面结构能够增加底壁的散热面积,弧面结构与水平面(即底壁10的底面)的最大夹角为28°~32°。

    侧壁20上沿的槽口103能够提高坩埚的机械强度,槽口103剖面为三角形或弧形结构,槽口103的开口角度为83°~95°,开口尺寸为0.8mm~1.2mm,开口深度为0.3mm~0.7mm。

    具体地,本实用新型中侧壁上沿的外径为35mm~41mm,内径为29mm~35mm,坩埚高度为16mm~20mm;侧壁厚度为2mm~4mm,侧壁长度为7mm~11mm,底壁的中心最低点厚度为3mm~6mm。

    本实用新型中坩埚的底壁及侧壁为一体成型设置,坩埚的材料为钼合金,钼合金的熔点能够达到2000℃以上。

    参图5、图6所示,本实用新型一具体实施例中的坩埚侧壁上沿的外径为38mm±0.2mm,内径为32mm±0.2mm,坩埚高度为18mm±0.2mm。其中,本实施例中“±”之前的数值为具体尺寸数值,“±”之后的数值为对应的公差。

    其中,侧壁厚度为3mm±0.2mm,侧壁长度为9mm±0.2mm,坩埚侧壁上沿至坩埚底部最深尺寸(即第一收容空间和第二收容空间的总深度)为13.5mm±0.2mm。现有技术中的坩埚深度为15mm±0.2mm,本申请中的最13.5mm±0.2mm缩短了热量传递距离1.5mm,即缩短了17%,由于材料在坩埚中侧壁上沿表面的热量最高(2000℃以上),缩短距离后能提高散热效率。

    本实施例中底壁的中心最低点厚度为4.5mm±0.2mm,现有技术中底壁的厚度为3mm,厚度提高了1.5mm,即提高了50%,不仅增加了坩埚的机械强度,散热效率也得到提高。

    本实施例中底壁10上的弧面结构与水平面的最大夹角为30°,底部的接触面积为596mm2,而现有技术中坩埚的底部接触面积为398mm2,本实施例中提高了49%的接触面积,大大提高了坩埚的散热效果。

    另外,本实施例中侧壁上沿的槽口剖面为三角形,槽口的开口角度为89°±2°,槽口的开口尺寸为1mm±0.1mm,开口深度为0.5mm±0.1mm。槽口的设计能够增强坩埚的机械强度,防止坩埚变形。

    经过测试,本实施例中的坩埚的使用寿命能达到1年以上,而现有技术中的坩埚使用寿命为1个月左右,可见,本实施例中的坩埚具有机械强度高、不易变形、散热效果好等优点。

    由以上技术方案可以看出,本实用新型具有如下有益效果:

    本实用新型中的光学镀膜用坩埚中,底部的弧面结构能够增加底壁的散热面积,侧壁上沿的槽口能够提高坩埚的机械强度,坩埚具有机械强度高、不易变形、散热效果好、使用寿命长等优点;

    本实用新型能够避免坩埚变形位置升高、光斑变化造成的光谱偏移问题,且能够防止坩埚散热不均造成的氧化物材料迸溅造成的灯丝断裂问题。

    对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

    此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。


    技术特征:

    1.一种光学镀膜用坩埚,其特征在于,所述坩埚包括底壁及自底壁向外延伸的侧壁,所述底壁的上表面呈凹陷的弧面结构,以增加底壁的散热面积,所述侧壁上沿沿外侧面设有槽口,以提高坩埚的机械强度,所述底壁上的弧面结构与侧壁的内表面相连,所述坩埚内包括位于底壁内的第一收容空间及由侧壁围设而成的第二收容空间,第二收容空间的截面积从下向上逐渐增大。

    2.根据权利要求1所述的光学镀膜用坩埚,其特征在于,所述弧面结构与水平面的最大夹角为28°~32°。

    3.根据权利要求1所述的光学镀膜用坩埚,其特征在于,所述槽口剖面为三角形或弧形结构。

    4.根据权利要求3所述的光学镀膜用坩埚,其特征在于,所述槽口的开口角度为83°~95°。

    5.根据权利要求3所述的光学镀膜用坩埚,其特征在于,所述槽口的开口尺寸为0.8mm~1.2mm,开口深度为0.3mm~0.7mm。

    6.根据权利要求1所述的光学镀膜用坩埚,其特征在于,所述侧壁上沿的外径为35mm~41mm,内径为29mm~35mm,坩埚高度为16mm~20mm。

    7.根据权利要求1所述的光学镀膜用坩埚,其特征在于,所述侧壁厚度为2mm~4mm,侧壁长度为7mm~11mm。

    8.根据权利要求1所述的光学镀膜用坩埚,其特征在于,所述第一收容空间和第二收容空间的总深度为11mm~16mm。

    9.根据权利要求1所述的光学镀膜用坩埚,其特征在于,所述底壁的中心最低点厚度为3mm~6mm。

    10.根据权利要求1所述的光学镀膜用坩埚,其特征在于,所述坩埚的底壁及侧壁为一体成型设置,坩埚的材料为钼合金。

    技术总结
    本实用新型公开了一种光学镀膜用坩埚,所述坩埚包括底壁及自底壁向外延伸的侧壁,所述底壁的上表面呈凹陷的弧面结构,以增加底壁的散热面积,所述侧壁上沿沿外侧面设有槽口,以提高坩埚的机械强度,所述底壁上的弧面结构与侧壁的内表面相连,所述坩埚内包括位于底壁内的第一收容空间及由侧壁围设而成的第二收容空间,第二收容空间的截面积从下向上逐渐增大。本实用新型中的光学镀膜用坩埚中,底部的弧面结构能够增加底壁的散热面积,侧壁上沿的槽口能够提高坩埚的机械强度,坩埚具有机械强度高、不易变形、散热效果好、使用寿命长等优点。

    技术研发人员:赵向仁;黄坤;袁怀刚
    受保护的技术使用者:威海世高光电子有限公司
    技术研发日:2019.07.31
    技术公布日:2020.04.03

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