卷对卷镀膜机的抽真空控制系统及控制方法与流程

1.本发明涉及真空镀膜技术领域，尤其涉及卷对卷镀膜机的抽真空控制系统及控制方法。


背景技术：

2.真空镀膜主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜，包括真空电阻加热蒸发，电子枪加热蒸发，磁控溅射，mbe分子束外延，pld激光溅射沉积，离子束溅射等多种方式，其主要思路是分成蒸发和溅射两种。卷对卷镀膜机是指在真空镀膜机外的首端和尾端分别安装放卷机构和收卷机构的真空镀膜设备，卷对卷镀膜机能够使基材连续通过真空镀膜机，实现基材的连续性镀膜。
3.卷对卷镀膜机的内部通常设置有多个串联的腔室，其中包括设置在最中间的镀膜腔室，以及设置在镀膜腔室两侧的多个过渡腔室，这些过渡腔室沿末端至镀膜腔室方向依次包括第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室、第五腔室、第六腔室和第七腔室，相邻腔室之间以及两端腔室与放卷机构、收卷机构的连接处均设有供基材穿过的矩形通孔，并且在矩形通孔处会设置密封结构，将相邻的腔室独立分隔开。在镀膜的过程中，镀膜腔室内需要保持较高的真空度，镀膜腔室内的真空度以及真空度的稳定性会直接影响到镀膜的效率和质量，目前市场上的镀膜机通常是给每个腔室均配置一台真空泵，镀膜机工作前，同时开启所有的真空泵，对所有腔室同时抽真空，待最中间的镀膜腔室内的真空度达到要求后，便开始镀膜。
4.但是采用上述的抽真空方式必须使各个腔室内均保持较高的真空度，而在镀膜的过程中，基材会连续穿过各个腔室，即使相邻腔室之间设置有密封结构，也不能将各个腔室完全独立分隔开，要让所有腔室内均保持较高的真空度，不仅需要较长的抽真空时间，对真空泵的要求和压力也较高，对维持真空度所消耗的能源也较大，并且对密封结构的要求和压力同样很高，如果两个末端的密封结构受不了较高的真空度，将外部的气流大量引入镀膜机内，将直接导致镀膜机内部的真空度不稳定，从而降低镀膜的质量和效率。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是提供卷对卷镀膜机的抽真空控制系统，解决了现有的卷对卷镀膜机抽真空系统对真空泵的要求和压力较大的问题。
6.本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
7.一种卷对卷镀膜机的抽真空控制系统，包括控制器以及与控制器连接的两个初级抽真空单元和一个深度抽真空单元，两个所述初级抽真空单元分别作用于镀膜腔室其中一侧的第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室，所述深度抽真空单元作用于镀膜腔室两侧的第五腔室、第六腔室和第七腔室。
8.进一步，所述初级抽真空单元包括第一粗抽真空组、第二粗抽真空组、第三粗抽真空组，所述第一粗抽真空组对第一腔室和第二腔室进行粗抽真空，所述第二粗抽真空组对
第三腔室进行粗抽真空，所述第三粗抽真空组对第四腔室进行粗抽真空。
9.进一步，所述第一粗抽真空组包括第一粗抽泵、第一粗抽阀和第二粗抽阀，所述第一粗抽泵的抽气端与第一腔室、第二腔室均连通，所述第一粗抽阀安装在第一腔室与第一粗抽泵之间，所述第二粗抽阀安装在第二腔室与第一粗抽泵之间。
10.进一步，所述第二粗抽真空组包括第二粗抽泵和第三粗抽阀；所述第二粗抽泵的抽气端与第三腔室连通，所述第三粗抽阀安装在第二腔室与第一粗抽泵之间。
11.进一步，所述第三粗抽真空组包括第三粗抽泵、第一罗茨泵和第四粗抽阀，所述第三粗抽泵的抽气端与第一罗茨泵的出气端连通，所述第一罗茨泵的抽气端与第四腔室连通，所述第四粗抽阀安装在第四腔室和第一罗茨泵之间。
12.进一步，所述深度抽真空单元包括一个第四粗抽机组、两个第一精抽机组和一个第二精抽机组，所述第四粗抽机组对两侧的第五腔室、第六腔室和第七腔室进行粗抽真空，两个所述第一精抽机组分别对其中一侧的第五腔室和第六腔室进行精抽真空，所述第二精抽机组对两侧的第七腔室进行精抽真空。
13.进一步，所述第四粗抽机组包括第四粗抽泵、第二罗茨泵、两个第五粗抽阀和两个第六粗抽阀，所述第四粗抽泵的抽气端与第一罗茨泵的出气端连通，所述第一罗茨泵的抽气端与两侧的第五腔室、第六腔室、第七腔室均连通，每个所述第五粗抽阀均安装在第二罗茨泵和位于同一侧的第五腔室、第六腔室之间，每个所述第六粗抽阀均安装在第二罗茨泵和其中一个第七腔室之间。
14.进一步，所述第一精抽机组包括维持泵、维持阀、第一扩散泵、第一精抽阀和第二精抽阀，所述维持泵的抽气端与第一扩散泵的出气端相连，所述维持阀安装在维持泵和第一扩散泵之间，所述第一扩散泵的抽气端与同一侧的第五腔室、第六腔室均连通，所述第一精抽阀安装在第一扩散泵和第五腔室之间，所述第二精抽阀安装在第一扩散泵和第六腔室之间。
15.进一步，所述第二精抽机组包括总前置阀和两个第二扩散泵和两个第三精抽阀，两个所述第二扩散泵的出气端均与第二罗茨泵的抽气端连通，所述总前置阀安装在第二罗茨泵和两个第二扩散泵之间，每个所述第二扩散泵的抽气端分别与其中一个第七腔室连通，每个所述第三精抽阀分别安装在第二扩散泵与其连通的第七腔室之间。
16.一种卷对卷镀机的抽真空控制方法，所述方法应用卷对卷镀膜机的抽真空控制系统，所述方法包括如下步骤：
17.s1：首先打开第四粗抽泵、总前置阀、两个维持泵和两个维持阀，对两个第一扩散泵和两个第二扩散泵进行预热，使者四个扩散泵达到运行要求；
18.s2：开启两个第一扩散泵和两个第二扩散泵，并将两个第一扩散泵和两个第二扩散泵加热至210℃，持续1h；
19.s3：分别开启两侧的第一粗抽泵、第二粗抽泵和第三粗抽泵；
20.s4：先分别打开两侧的第一粗抽阀，先对第一腔室抽真空，再按顺序依次打开两侧的第二粗抽阀、第三粗抽阀和第四粗抽阀，依次对第二腔室、第三腔室和第四腔室进行抽真空。
21.s5：关闭总前置阀，并分别打开两侧的第五粗抽阀和第六粗抽阀，对第五腔室、第六腔室和第七腔室进行初步抽真空；
22.s6：打开两侧的第一精抽阀，使第一扩散泵能够作用于第五腔室，对两个第五腔室进行深度抽真空真空度，同时第五腔室内的真空度加大也会提高相邻腔室内的真空度，从而使三个罗茨泵的抽气端达到最佳的运行条件，然后打开第一罗茨泵、第二罗茨泵和第三罗茨泵；
23.s7：关闭两侧的第五粗抽阀和第六粗抽阀，然后打开总前置阀、两侧的第二精抽阀和两侧的第三精抽阀，对两个的第六腔室和两个第七腔室进行深度抽真空；
24.s8：对两侧的过渡腔室进行抽真空时，镀膜腔室内的真空度也会逐渐增大，当镀膜腔室内的真空度达到6.7*10-3
pa时，便可以打开电子枪，开始镀膜。
25.本发明通过初级抽真空单元和深度抽真空单元的相互配合，不仅能够实现对真空镀膜机的快速抽真空，使镀膜腔室内的真空度达到工作要求；并且也能够使多个过渡腔室内的真空度从两边往中间逐渐升高，降低对真空泵要求和压力，降低对两侧的密封结构的要求和压力，减少能源消耗；同时利用两侧腔室的高真空度来维持镀膜腔室的高真空度，使镀膜腔室内的高真空更加稳定，提高镀膜质量和效率。
附图说明
26.图1是本发明一种卷对卷镀膜机的抽真空控制系统实施例的结构示意图；
27.图2是本发明一种卷对卷镀膜机的抽真空控制系统实施例的结构示意图；
28.其中，1、镀膜腔室；101、第一腔室；102、第二腔室；103、第三腔室；104、第四腔室；105、第五腔室；106、第六腔室；107、第七腔室；2、初级抽真空单元；21、第一粗抽真空组；211、第一粗抽泵；212、第一粗抽阀；213、第二粗抽阀；22、第二粗抽真空组；221、第二粗抽泵；222、第三粗抽阀；23、第三粗抽真空组；231、第三粗抽泵；232、第一罗茨泵；233、第四粗抽阀；3、深度抽真空单元；31、第四粗抽机组；311、第四粗抽泵；312、第二罗茨泵；313、第五粗抽阀；314、第六粗抽阀；32、第一精抽机组；321、维持泵；322、维持阀；323、第一扩散泵；324、第一精抽阀；325、第二精抽阀；33、第二精抽机组；331、总前置阀；332、第二扩散泵；333、第三精抽阀。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
30.如图1和图2所示，本发明的一种卷对卷镀膜机的抽真空控制系统：
31.该抽真空控制系统包括控制器，以及与控制器连接的两个初级抽真空单元2和一个深度抽真空单元3，两个初级抽真空单元2分别作用于镀膜腔室1其中一侧的第一腔室101、第二腔室102、第三腔室103和第四腔室104，初级抽真空单元2能够对这几个过渡腔室进行初步的抽取真空，使这几个腔室内的真空度相对较低，对两个端部的密封结构以及所有真空泵的要求和压力也相对较小，深度抽真空单元3作用于镀膜腔室1两侧的第五腔室105、第六腔室106和第七腔室107，深度抽真空单元3能够对这几个过渡腔室进行深度的抽取真空，使这几个腔室内的真空度相对较高，并且通过这样设置，中间的镀膜腔室1中不用
设置抽取真空的机构，也能够在两侧高真空腔室的作用下，维持较高较稳的真空度。
32.初级抽真空单元2包括第一粗抽真空组21、第二粗抽真空组22、第三粗抽真空组23，第一粗抽真空组21对第一腔室101和第二腔室102进行粗抽真空，第二粗抽真空组22对第三腔室103进行粗抽真空，第三粗抽真空组23对第四腔室104进行粗抽真空。
33.第一粗抽真空组21包括第一粗抽泵211、第一粗抽阀212和第二粗抽阀213，第一粗抽泵211的抽气端通过管道与第一腔室101、第二腔室102均连通，第一粗抽阀212安装在第一腔室101与第一粗抽泵211之间的管道上，第二粗抽阀213安装在第二腔室102与第一粗抽泵211之间的管道上，第一粗抽泵211能够对第一腔室101、第二腔室102抽取相对较低的真空度。
34.第二粗抽真空组22包括第二粗抽泵221和第三粗抽阀222，第二粗抽泵221的抽气端通过管道与第三腔室103连通，第三粗抽阀222安装在第二腔室102与第一粗抽泵211之间的管道上，第三腔室103独立安装一台粗抽泵，第二粗抽泵221能够对第三腔室103抽取相对较低的真空度，但是由于第一腔室101和第二腔室102共用一台粗抽泵，所以，第三腔室103的真空度会高于第一腔室101和第二腔室102的真空度。
35.第三粗抽真空组23包括第三粗抽泵231、第一罗茨泵232和第四粗抽阀233，第三粗抽泵231的抽气端通过管道与第一罗茨泵232的出气端连通，第一罗茨泵232的抽气端通过管道与第四腔室104连通，第四粗抽阀233安装在第四腔室104和第一罗茨泵232之间管道上，第三粗抽泵231和第一罗茨泵232串联作用，对第四腔室104进行抽取真空工作，第四腔室104内的真空度又大于第三腔室103内的真空度。
36.初级抽真空单元2使得第一腔室101、第二腔室102、第三腔室103和第四腔室104内的真空度逐渐增高，并且也不需要很高的真空度，对真空泵的需求和压力都相对降低，对密封结构的需求和压力也相对降低。
37.深度抽真空单元3包括一个第四粗抽机组31、两个第一精抽机组32和一个第二精抽机组33，第四粗抽机组31对两侧的第五腔室105、第六腔室106和第七腔室107进行粗抽真空，两个第一精抽机组32分别对其中一侧的第五腔室105和第六腔室106进行精抽真空，第二精抽机组33对两侧的第七腔室107进行精抽真空。
38.第四粗抽机组31包括第四粗抽泵311、第二罗茨泵312、两个第五粗抽阀313和两个第六粗抽阀314，第四粗抽泵311的抽气端通过管道与第一罗茨泵232的出气端连通，第一罗茨泵232的抽气端通过管道与两侧的第五腔室105、第六腔室106、第七腔室107均连通，每个第五粗抽阀313均安装在第二罗茨泵312和位于同一侧的第五腔室105、第六腔室106之间，每个第六粗抽阀314均安装在第二罗茨泵312和其中一个第七腔室107之间，通过第四粗抽泵311和第二罗茨泵312的串联作用，能够对这六个过渡腔室进行初步地抽取真空，这一步骤能够对这六个过渡腔室抽取相对较低的真空度，为下一步骤抽取更高的真空度做准备工作，从而使第五腔室105、第六腔室106和第七腔室107的内部能够快速地实现高真空度，进而使镀膜腔室1内的真空度更快地达到要求，缩短镀膜工作的准备时间。
39.第一精抽机组32包括维持泵321、维持阀322、第一扩散泵323、第一精抽阀324和第二精抽阀325，维持泵321的抽气端通过管道与第一扩散泵323的出气端相连，维持阀322安装在维持泵321和第一扩散泵323之间的管道上，通过维持泵321作为第一扩散泵323的前级泵，能够对第一扩散泵323预热，使第一扩散泵323快速达到运行的要求，从而缩短镀膜工作
的准备时间，第一扩散泵323的抽气端通过管道与同一侧的第五腔室105、第六腔室106均连通，第一精抽阀324安装在第一扩散泵323和第五腔室105之间的管道上，第二精抽阀325安装在第一扩散泵323和第六腔室106之间的管道上，第一扩散泵323能够对第五腔室105和第六腔室106抽取相对较高的真空度，所以第五腔室105和第六腔室106的真空度大于第四腔室104内的真空度。
40.第二精抽机组33包括总前置阀331和两个第二扩散泵332和两个第三精抽阀333，两个第二扩散泵332的出气端均通过管道与第二罗茨泵312的抽气端连通，总前置阀331安装在第二罗茨泵312和两个第二扩散泵332之间的管道上，总前置阀331能够同时控制第二罗茨泵312与两个第二扩散泵332之间的连通关系，第二罗茨泵312也能够作为两个第一扩散泵323的前级泵，对两个第二扩散泵332预热，使这两个第二扩散泵332快速达到运行的要求，从而缩短镀膜工作的准备时间，每个第二扩散泵332的抽气端分别通过管道与其中一个第七腔室107连通，每个第三精抽阀333分别安装在第二扩散泵332与其连通的第七腔室107之间的管道上，第七腔室107的真空度又大于第六腔室106的真空度。
41.通过初级抽真空单元2和深度抽真空单元3的相互配合，不仅能够实现对真空镀膜机的快速抽真空，使镀膜腔室1内的真空度达到工作要求；并且也能够使多个过渡腔室内的真空度从两边往中间逐渐升高，降低对真空泵要求和压力，降低对两侧的密封结构的要求和压力，减少能源消耗；同时利用镀膜腔室1的两侧腔室的高真空度来维持镀膜腔室1的高真空度，使镀膜腔室1内的高真空更加稳定，提高镀膜质量和效率。
42.一种卷对卷镀膜机的抽真空控制方法，该控制方法应用于卷对卷镀膜机的抽真空控制系统，该方法包括如下步骤：
43.s1：首先打开第四粗抽泵311、总前置阀331、两个维持泵321和两个维持阀322，对两个第一扩散泵323和两个第二扩散泵332进行预热，使者四个扩散泵达到运行要求；
44.s2：开启两个第一扩散泵323和两个第二扩散泵332，并将两个第一扩散泵323和两个第二扩散泵332加热至210℃，持续1h；
45.s3：分别开启两侧的第一粗抽泵211、第二粗抽泵221和第三粗抽泵231；
46.s4：先分别打开两侧的第一粗抽阀212，先对第一腔室101抽真空，再按顺序依次打开两侧的第二粗抽阀213、第三粗抽阀222和第四粗抽阀233，依次对第二腔室102、第三腔室103和第四腔室104进行抽真空。
47.s5：关闭总前置阀331，并分别打开两侧的第五粗抽阀313和第六粗抽阀314，对第五腔室105、第六腔室106和第七腔室107进行初步抽真空；
48.s6：打开两侧的第一精抽阀324，使第一扩散泵323能够作用于第五腔室105，对两个第五腔室105进行深度抽真空真空度，同时第五腔室105内的真空度加大也会提高相邻腔室内的真空度，从而使三个罗茨泵的抽气端达到最佳的运行条件，然后打开第一罗茨泵232、第二罗茨泵312和第三罗茨泵；
49.s7：关闭两侧的第五粗抽阀313和第六粗抽阀314，然后打开总前置阀331、两侧的第二精抽阀325和两侧的第三精抽阀333，对两个的第六腔室106和两个第七腔室107进行深度抽真空；
50.s8：对两侧的过渡腔室进行抽真空时，镀膜腔室1内的真空度也会逐渐增大，当镀膜腔室1内的真空度达到6.7*10-3
pa时，便可以打开电子枪，开始镀膜。
51.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。