卷料装置及原子层沉积设备的制作方法

本实用新型涉及原子层沉积
技术领域：
，尤其涉及一种卷料装置及原子层沉积设备。
背景技术：
：原子层沉积(atomiclayerdeposition,ald)是一种在气相中使用连续化学反应的薄膜形成技术。原子层沉积与化学气相沉积的不同之处在于，原子层沉积使用前驱体和反应物交替性地施用，即在第一处理步骤或所谓的半循环期间，施用前驱体，前驱体以自行限制方式与基底表面反应，从而导致第一靶材沉积；在第二处理步骤或所谓的后半循环期间，施用反应物，反应物以自行限制方式与新形成的表面反应，从而沉积第二靶材。一个完整的原子层沉积循环导致靶材的一个单层的沉积。这使得原子层沉积在薄膜制备方面由许多优势。现有的卷对卷式原子层沉积设备由反应腔体和至少两个卷料装置组成，反应腔体的内部具有多个气道、以及与气道的方向相交的用于待沉积样品穿过的通道，反应腔体上具有与多个气道相对应的多个进气口以及出气口。其中，卷料装置包括驱动件、机座和承重座等，驱动件向卷料轴输出动力以用于传动带状的待沉积样品，承重座上一般安装有用于夹持卷料轴的安全夹头，卷料轴与安全夹头之间的连接方式为转动连接，卷料轴及缠绕设置于其上的卷料可重达500公斤，吊运安装过程中定位较为麻烦，使得卷料轴与安全夹头的安装变得尤为困难。因此，如何提升卷料装置的卷料轴与安全夹头的装配效率成为了一直以来都难以解决的问题。技术实现要素：本实用新型的主要目的在于提供一种卷料装置，旨在提升卷料装置的装配效率，节省装配所需的时间。为实现上述目的，本实用新型提出一种卷料装置，所述卷料装置包括：驱动件；第一承重座，所述第一承重座上设置有第一安全夹头；第二承重座，与所述第一承重座相对设置，所述第二承重座上设置有第二安全夹头；卷料轴，所述卷料轴具有相对的安装端及驱动端，所述安装端与所述第二安全夹头转动连接，所述驱动端与所述第一安全夹头转动连接，并用于与所述驱动件驱动连接，以使所述卷料轴用于对缠绕设置于其上的待沉积样品进行卷料处理；原点检测装置，安装于所述驱动件上，所述原点检测装置用于检测所述第一安全夹头的转动位置，以使所述第一安全夹头复位至预设安装位置。在一实施例中，所述第一安全夹头包括本体及拨盘，所述本体设置有安装部及分设于所述安装部两端的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部通过轴承转动连接，所述拨盘套设于所述本体的第二连接部外壁；所述安装部，用于安装固定所述第一安全夹头于所述第一承重座上；所述第一连接部，用于将所述第一安全夹头与所述驱动件转动连接；所述第二连接部，用于将所述第一安全夹头与所述卷料轴转动连接；所述拨盘，用于锁紧固定所述第一安全夹头与所述卷料轴。在一实施例中，所述第一连接部为转轴，所述转轴与所述驱动件的连接处开设有用于安装定位的开口槽。在一实施例中，所述安装部为沿所述本体中部的外壁周向凸设的圆盘，所述圆盘及所述第一承重座上相对位置开设有相适配的螺纹孔，以使所述第一安全夹头与所述第一承重座螺纹连接固定。在一实施例中，所述本体靠近所述卷料轴的一端开设有安装口以形成所述第二连接部。在一实施例中，所述安装口的内壁上设置有定位销，所述安装口向外凸设有抵接臂，所述抵接臂开设有导向槽；所述卷料轴两端周壁上设置有与所述定位销相适配的凹槽，所述卷料轴的两端靠近所述凹槽位置分别环绕设置有导向块，所述定位销与所述凹槽抵接并将所述导向块卡入于所述导向槽内，以使所述卷料轴与所述第一安全夹头可转动连接固定。在一实施例中，所述导向槽包括底壁及分别与所述底壁两端连接的两个侧壁，两个所述侧壁均包括第一贴合壁以及第二贴合壁，所述第二贴合壁与所述导向槽的槽口连接。在一实施例中，所述第一贴合壁与所述底壁呈钝角设置，所述第一贴合壁与所述第二贴合壁呈钝角设置。在一实施例中，所述卷料轴两侧靠近所述导向块的位置均设置有导向面，所述卷料轴上的导向面与所述凹槽处于同一平面上。为了实现上述目的，本实用新型还提出一种原子层沉积设备，原子层沉积设备包括如上所述的卷料装置，所述卷料装置包括：驱动件；第一承重座，所述第一承重座上设置有第一安全夹头；第二承重座，与所述第一承重座相对设置，所述第二承重座上设置有第二安全夹头；卷料轴，所述卷料轴具有相对的安装端及驱动端，所述安装端与所述第二安全夹头转动连接，所述驱动端与所述第一安全夹头转动连接，并用于与所述驱动件驱动连接，以使所述卷料轴用于对缠绕设置于其上的待沉积样品进行卷料处理；原点检测装置，安装于所述驱动件上，所述原点检测装置用于检测所述第一安全夹头的转动位置，以使所述第一安全夹头复位至预设安装位置。本实用新型通过在第一承重座上设置有第一安全夹头，第二承重座与第一承重座相对设置，第二承重座上设置有第二安全夹头，卷料轴具有相对的安装端及驱动端，安装端与第二安全夹头转动连接，驱动端与第一安全夹头转动连接，并用于与驱动件驱动连接，以使卷料轴用于对缠绕设置于其上的待沉积样品进行卷料处理，原点检测装置安装于驱动件上，原点检测装置用于检测第一安全夹头的转动位置，以使第一安全夹头复位至预设安装位置，从而使第一安全夹头在安装时处于预设位置，便于卷料轴的安装定位，提升了卷料装置各部件的装配效率，节省了装配所需的时间。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示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型卷料装置一实施例中卷料装置及待沉积样品的结构示意图；图2为本实用新型卷料装置一实施例的结构示意图；图3为本实用新型卷料装置一实施例中卷料固定装置的结构示意图；图4为本实用新型卷料装置一实施例中卷料固定装置另一视角的结构图；图5为图4中横截面a-a处的结构示意图；图6为本实用新型卷料装置一实施例中主动式安全夹头的结构示意图；图7为本实用新型卷料装置一实施例中被动式安全夹头的结构示意图；图8为本实用新型卷料装置一实施例中卷料轴的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称100驱动件210第一安全夹头200第一承重座310第二安全夹头300第二承重座400a安装端400卷料轴400b驱动端500原点检测装置211本体212拨盘2111安装部2112第一连接部2113第二连接部2112a开口槽2113a安装口201定位销202抵接臂2021导向槽401凹槽402导向块600待沉积样品403导向面2121限位销本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式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的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。原子层沉积(atomiclayerdeposition,ald)是一种在气相中使用连续化学反应的薄膜形成技术。原子层沉积与化学气相沉积的不同之处在于，原子层沉积使用前驱体和反应物交替性地施用，即在第一处理步骤或所谓的半循环期间，施用前驱体，前驱体以自行限制方式与基底表面反应，从而导致第一靶材沉积；在第二处理步骤或所谓的后半循环期间，施用反应物，反应物以自行限制方式与新形成的表面反应，从而沉积第二靶材。一个完整的原子层沉积循环导致靶材的一个单层的沉积。这使得原子层沉积在薄膜制备方面由许多优势。现有的卷对卷式原子层沉积设备由反应腔体和至少两个卷料装置组成，反应腔体的内部具有多个气道、以及与气道的方向相交的用于待沉积样品穿过的通道，反应腔体上具有与多个气道相对应的多个进气口以及出气口。其中，卷料装置包括驱动件、机座和承重座等，驱动件向卷料轴输出动力以用于传动带状的待沉积样品，承重座上一般安装有用于夹持卷料轴的安全夹头，卷料轴与安全夹头之间的连接方式为转动连接，卷料轴及缠绕设置于其上的卷料可重达500公斤，吊运安装过程中定位较为麻烦，使得卷料轴与安全夹头的安装变得尤为困难。对此，本实用新型提出一种卷料装置，适用于原子层沉积设备或其他需要卷料的设备，此处不做限定。参照图1至图5，在本实用新型一实施例中，该卷料装置包括驱动件100、第一承重座200、第二承重座300、卷料轴400及原点检测装置500，第一承重座200上设置有第一安全夹头210，第二承重座300与第一承重座200相对设置，第二承重座300上设置有第二安全夹头310。主要参考图2，卷料轴400具有相对的安装端400a及驱动端400b，安装端400a与第二安全夹头310转动连接，驱动端400b与第一安全夹头210转动连接，并用于与驱动件100驱动连接，以使卷料轴400用于对缠绕设置于其上的待沉积样品600进行卷料处理，原点检测装置500安装于驱动件100上，原点检测装置500用于检测第一安全夹头210的转动位置，以使第一安全夹头210复位至预设安装位置(即快速回零)。需要说明的是，卷料轴400的安装端400a及驱动端400b的结构相同，仅仅是其连接部件的区别。其中，驱动件100可包括支撑座、安装于该支撑座上的驱动电机及与驱动电机转动连接的转轴，转轴与第一安全夹头210转动连接。原点检测装置500采用光电开关，光电开关利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路接通电路，从而检测物体的有无。物体不限于金属，所有能反射光线或者对光线有遮挡作用的物体(本实施例中选取第一安全夹头210为被检测物体)均可以被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。需要说明的是，第一安全夹头210与第二安全夹头310的区别仅为其远离卷料轴400的一端，第一安全夹头210远离卷料轴400的一端可为转轴或转轴插孔，转轴插孔与驱动件的转轴相适配，以用于与驱动件100连接，第二安全夹头310远离卷料轴400的一端可为封闭式的圆柱状。本实用新型的卷料装置通过在第一承重座200上设置有第一安全夹头210，第二承重座300与第一承重座200相对设置，第二承重座300上设置有第二安全夹头310，卷料轴400具有相对的安装端400a及驱动端400b，安装端400a与第二安全夹头310转动连接，驱动端400b与第一安全夹头210转动连接，并用于与驱动件100驱动连接，以使卷料轴400可用于对缠绕设置于其上的待沉积样品600进行卷料处理，原点检测装置500安装于驱动件100上，原点检测装置500用于检测第一安全夹头210的转动位置，以使第一安全夹头210复位至预设安装位置，从而使第一安全夹头210在安装时处于预设安装位置，便于卷料轴400的安装定位，提升了卷料装置各部件的装配效率，节省了装配所需的时间。安装卷料轴400时，可先利用原点检测装置500将第一安全夹头210复位到预设安装位置，然后将卷料轴400通过吊运等方式放入到第一安全夹头210与第二安全夹头310之间，确认放置到位后，再锁紧第一安全夹头210及第二安全夹头310，以使卷料轴400完全安装到位并可相对转动。为了提高组装效率，在一实施例中，参考图6及图7，第一安全夹头210包括本体211及拨盘212，本体211设置有安装部2111及分设于安装部2111两端的第一连接部2112和第二连接部2113，第一连接部2112与第二连接部2113通过轴承转动连接，拨盘212套设于本体211的第二连接部2113外壁。其中，安装部2111用于安装固定第一安全夹头210于第一承重座200上。第一连接部2112，用于将第一安全夹头210与驱动件100转动连接。第二连接部2113用于将第一安全夹头210与卷料轴400转动连接。拨盘212用于锁紧固定第一安全夹头210与卷料轴400。第一连接部2112可为转轴(如图6所示的主动式安全夹头)或转轴插孔(如图7所示的被动式安全夹头)，转轴与驱动件100的连接处开设有用于安装定位的开口槽2112a。主要参考图6，其中，拨盘212外壁可开设供限位销2121插入的插孔，通过设置限位销2121及其安装结构可实现按压限位销2121来拨动拨盘212，从而紧固卷料轴400与两安全夹头。进一步地，安装部2111为沿本体211中部的外壁周向凸设的圆盘，圆盘及第一承重座200上相对位置开设有相适配的螺纹孔，以使第一安全夹头210与第一承重座200螺纹连接固定。当然，此处也可采用铆钉等连接第一安全夹头210与承重座，对其连接方式不做限定。同理，第二安全夹头310与第二承重座300也可采用相同的安装方式。为便于使第一安全夹头210恢复到预设安装位置，在本实施例中，参考图6至图8，本体211靠近卷料轴400的一端开设有安装口2113a以形成第二连接部2113。安装口2113a的内壁上设置有定位销201，安装口2113a向外凸设有抵接臂202，抵接臂202开设有导向槽2021。卷料轴400两端周壁上设置有与定位销201相适配的凹槽401，卷料轴400的两端靠近凹槽401位置分别环绕设置有导向块402(如图2所示)，定位销201与凹槽401抵接并将导向块402卡入于导向槽2021内，以使卷料轴400与第一安全夹头210可转动连接固定。结合图2与图8，需要指出的是，卷料轴400上凹槽401与导向面403之间的部位即为导向块402的安装位。可以理解的是，在本实施例中，原点检测装置500可检测第一安全夹头210的安装口2113a处抵接臂202的相对位置，然后通过驱动件100使其在安装时复位到导向槽2021的槽口朝上的位置，以便于将卷料轴400的导向块402卡入到导向槽2021内。当然，在一些实施例中，还可通过设置其他结构特征作为检测点，利用原点检测装置500检测其相对位置，此处不做展开。为了方便将卷料轴400引入到上述的导向槽2021内，在本实施例中，主要参考图6，导向槽2021做了一些改进点，该导向槽2021包括底壁及分别与底壁两端连接的两个侧壁，两个侧壁均包括第一贴合壁以及第二贴合壁，第二贴合壁与导向槽2021的槽口连接。其中，第一贴合壁与底壁呈钝角设置，第一贴合壁与第二贴合壁呈钝角设置。如此，可使卷料轴400的导向块402滑入至导向槽2021内，极大地提高了安装效率。在本实施例中，结合图2及图8，卷料轴400也做了相应的改进，以方便在安装吊运过程中对其进行定位。卷料轴400两侧靠近导向块402的位置均设置有导向面403，卷料轴400上的导向面403与凹槽401处于同一平面上。可以理解的是，一方面，导向面403可作为吊运时绳索的绑接位，以增大其摩擦阻力，从而提升了其牢靠性，保障了员工安装卷料轴400时的安全。另一方面，由于卷料轴400的凹槽401与导向面403处于同一平面，吊运时将导向面403朝下放置再慢慢放入到两安全夹头的安装口2113a内，可使两安全夹头的定位销201直接卡入至卷料轴400上的凹槽401内，无需转动卷料轴400来调整安装位置，整个安装过程十分方便，安装效率提升较大。值得一提的是，卷料轴400上的导向面403及凹槽401可设置为多个，在本实施例中个，为了便于安装，沿卷料轴400的外壁周向均匀设置了3个导向面403及对应的凹槽401。此处，对其具体形状、大小和数量不做限定。本实用新型还提出一种原子层沉积设备，该原子层沉积设备包括卷料装置，该卷料装置的具体结构参照上述实施例，由于本实用新型提出的原子层沉积设备包括上述卷料装置的所有实施例的所有方案，因此，至少具有与所述卷料装置相同的技术效果，此处不一一阐述。需要说明的是，原子层沉积设备通常包括两个上述的卷料装置及设于两卷料装置之间的反应腔，其中一个卷料装置用于放料至反应腔内，反应腔对其传输过来的待沉积样品600进行原子层沉积反应后再通过另一卷料装置将沉积后的样品收卷起来。以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 

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