成膜冷却装置及成膜设备的制作方法

本技术涉及成膜，尤其涉及一种成膜冷却装置及成膜设备。

背景技术：

1、成膜技术是一种在基材表面形成一层或多层薄膜的工艺，这些薄膜可以是金属、半导体或者其他化合物材料。成膜技术可以广泛应用于光学器件、半导体器件或者新能源汽车领域。

2、在成膜过程中，附着在成膜基材表面的用于成膜的材料的温度较高，会引起基材表面发生褶皱、变形等问题。因此，会在成膜过程中采用将成膜基材贴合在冷却装置表面上的方式，对成膜基材进行冷却。然而，冷却装置表面与成膜基材之间的贴合力较弱，影响冷却装置对成膜基材的冷却效果。

技术实现思路

1、本技术旨在至少解决背景技术中存在的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提供一种成膜冷却装置及成膜设备，以解决冷却装置与成膜基材之间的贴合力较弱的问题。

2、本技术第一方面的实施例提供一种成膜冷却装置，包括：冷却主体，具有容纳腔，冷却主体用于承载成膜基材，并且用于对附着于成膜基材上的材料进行冷却，成膜基材具有导电性；磁性部件，位于容纳腔内，磁性部件被构造为能够对成膜基材产生朝向容纳腔的磁吸力。

3、本技术实施例的技术方案中，磁性部件位于冷却主体内的容纳腔内，对承载于冷却主体上的成膜基材产生朝向容纳腔的磁吸力，即在朝向冷却主体内的方向上，给成膜基材施加磁吸力，进而将成膜基材吸附在冷却主体上，使得成膜基材与冷却主体紧密贴合，增强冷却主体与成膜基材之间的热传递，从而能够对附着于成膜基材上的材料起到较好的冷却效果。

4、在一些实施例中，磁性部件包括电磁线圈或者磁体中的至少一者。电磁线圈和磁体均能够产生磁吸力，可以灵活地选用电磁线圈或者磁体来构成不同组合，以满足不同成膜基材所需的磁吸力，进而增强成膜基材在冷却主体上的贴合力。

5、在一些实施例中，磁性部件包括电磁线圈，电磁线圈沿容纳腔的轴向螺旋盘绕。通过控制电磁线圈内的电流的通断，即可控制电磁线圈的磁性有无，还可以通过控制电流的大小，对电磁线圈的磁感应强度的大小进行调控，进而实现电磁线圈对成膜基材的磁吸力的调控。

6、在一些实施例中，电磁线圈包括沿容纳腔的轴向排布并且彼此独立的至少两部分，至少两部分包括相邻的第一部分以及第二部分，第二部分相较于第一部分更靠近容纳腔的轴向上的端部。这样，可以对彼此独立的至少两部分的磁感应强度分别进行调控，进而能够调控电磁线圈所产生的沿容纳腔轴向上的端部和中间部分对应的磁吸力，使得电磁线圈在容纳腔轴向上的端部和中间部分，均能对成膜基材产生较强的磁吸力。

7、在一些实施例中，在沿容纳腔的轴向上，第一部分的长度大于第二部分的长度。这样，可以通过调控第二部分的磁感应强度，对容纳腔端部处的磁感应强度进行补强，使得冷却主体沿容纳腔轴向上的边缘位置对成膜基材也具有较强的磁吸力，使得承载于冷却主体的边缘位置的成膜基材能够紧密贴合于冷却主体上。

8、在一些实施例中，至少两部分还包括第三部分，第三部分位于第一部分远离第二部分的一侧。也即，第三部分和第二部分分别位于容纳腔轴向上的两端，第一部分位于容纳腔轴向上的中间部分，进而能够使电磁线圈在整个容纳腔轴向上均能够对成膜基材产生较强的磁吸力。

9、在一些实施例中，在沿容纳腔的轴向上，第一部分的长度大于第三部分的长度。如此，能够通过调控第二部分和第三部分的磁感应强度，对容纳腔两端处的磁感应强度均进行补强，使得冷却主体沿容纳腔轴向上的相对的两个边缘位置均能够对成膜基材具有较强的磁吸力，进一步提升成膜基材在冷却主体的两个边缘位置的贴合力。

10、在一些实施例中，至少两部分分别连接不同电源。这样，可以独立控制每一部分中流通的电流，来调控每一部分所产生的磁感应强度，进而能够分别调控电磁线圈在容纳腔轴向上的不同位置对成膜基材产生的磁感应强度。

11、在一些实施例中，沿容纳腔的轴向上，电磁线圈的至少一个端部上的匝数密度大于中间部分的匝数密度，匝数密度为单位长度内电磁线圈的匝数。通过调节电磁线圈不同位置的匝数密度，使得整个电磁线圈中流通的电流大小一致的情况下，也能使容纳腔轴向上的端部和中间部分处的磁感应强度不同。且容纳腔轴向上的至少一个端部的磁感应强度大于中间部分的磁感应强度，能够对容纳腔至少一个端部的磁感应强度进行补强，使得对成膜基材边缘位置产生的磁吸力也较强。

12、在一些实施例中，磁性部件包括电磁线圈和磁体，磁体具有极性不同的两个磁极，两个磁极分别位于磁体的沿容纳腔轴向上的两端，至少部分电磁线圈螺旋盘绕于磁体的外周。磁体也能产生磁场，通过电磁线圈与磁体的配合，能够增强磁性部件的磁感应强度，进而增强磁性部件对成膜基材的磁吸力。

13、在一些实施例中，磁性部件包括磁体，磁体具有极性不同的两个磁极，两个磁极分别位于磁体的沿容纳腔轴向上的两端。这样，使得磁体所产生的磁场线沿容纳腔的轴向延伸，能够对成膜基材产生朝向容纳腔的磁吸力。并且，可以灵活地选用电磁线圈或者磁体，以满足不同成膜基材所需的磁吸力，进而增强成膜基材在冷却主体上的贴合力。

14、在一些实施例中，冷却主体为环状，磁性部件沿容纳腔的轴向延伸，在沿垂直于容纳腔的轴向的横向上，磁性部件的几何中心与容纳腔的几何中心的间距和冷却主体的外径之比为0~1/10。如此，使得磁性部件的几何中心相较于与容纳腔的几何中心偏移较小，进而能够使得磁性部件在沿冷却部件的周向上所产生磁感应强度较为均匀，使得在冷却部件的周向上，对成膜基材的吸附力均较强。

15、在一些实施例中，冷却主体为环状，在沿垂直于容纳腔的轴向的横向上，电磁线圈的厚度与冷却主体的外径的比值为1/50~1/4。在这个范围内，电磁线圈的厚度不会过大，避免占用容纳腔的过多空间，且能够改善电磁线圈的厚度过厚而发热的问题。另外，在这个范围内，电磁线圈的厚度也不会过小，使得电磁线圈所产生的磁感应强度足够大，进而能对成膜基材产生较大的磁吸力，以使成膜基材紧密贴合在冷却主体上。

16、在一些实施例中，电磁线圈由单根导线沿容纳腔的轴向螺旋盘绕而成，单根导线的直径为0.1mm~20mm。在这个范围内，一方面使得单根导线的直径不至于过小，进而使电阻不至于过大，改善由于导线的电阻过大而发热的问题。另一方面，使得单根导线直径不至于过大，改善由于形成的电磁线圈的厚度较大而占用容纳腔的过多空间的问题。

17、在一些实施例中，在磁性部件包括电磁线圈的情况下，成膜冷却装置还包括：金属件，位于容纳腔中，并沿容纳腔的轴向延伸，至少部分电磁线圈螺旋盘绕于金属件的外周。金属件具有较高的磁导率，能够将电磁线圈中的磁场聚集在一起，从而增强整个电磁线圈的磁感应强度。

18、在一些实施例中，金属件位于电磁线圈中，在沿容纳腔的轴向上，金属件的长度与电磁线圈的长度之比为2/3~1.1。在这个范围内，使得金属件的长度相较于电磁线圈的长度不至于过小，能够将电磁线圈所产生的磁场较多地聚集起来，大大增强整个电磁线圈的磁感应强度。

19、在一些实施例中，在沿垂直于容纳腔的轴向的横向上，金属件的横截面积与电磁线圈所围成的面积之比为2/3~1。在这个范围内，使得金属件在横向上占用电磁线圈所围成的区域的面积较大，能够提升金属件对电磁线圈中的磁场的聚集能力，增强整个电磁线圈的磁感应强度。

20、在一些实施例中，金属件的相对磁导率大于或等于10。在这个范围内，使得金属件有效地聚集电磁线圈中的磁场，进而能够增强整个电磁线圈的磁感应强度。

21、在一些实施例中，成膜基材至少具有一层导电膜层，成膜冷却装置还包括：至少两个导电辊，分别与导电膜层抵接，且至少两个导电辊分别与电源连接，以向导电膜层通入电流。导电辊能够对成膜基材的传送起到导向作用，同时，能够向导电膜层通入电流，使得磁性部件产生的磁场能够对电流产生磁吸力，也即产生对成膜基材的磁吸力。

22、在一些实施例中，成膜冷却装置还包括：沿冷却主体的周向排布的至少一个辅助辊，至少一个辅助辊与成膜基材抵接，且至少一个辅助辊内具有辅助磁性部件，辅助磁性部件被构造为能够对成膜基材产生朝向容纳腔的磁吸力。辅助辊能够将成膜基材更好地贴紧于冷却主体上，同时，内置于辅助辊的辅助磁性部件也能够产生磁场，增强容纳腔外周的磁感应强度，增大对成膜基材的磁吸力。

23、在一些实施例中，成膜冷却装置还包括：位于容纳腔内的冷却回路，冷却回路位于容纳腔内壁与磁性部件之间。如此，冷却回路既靠近冷却主体表面，又靠近磁性部件，不仅能够对冷却主体表面进行冷却，进而冷却成膜基材和附着于成膜基材上的材料，还能对磁性部件进行冷却，对磁性部件进行散热，改善磁性部件由于过热而损坏的问题。

24、在一些实施例中，冷却回路沿容纳腔的轴向螺旋盘绕于磁性部件的外周。这样，能够对磁性部件的轴向进行均匀散热以提升对磁性部件的散热效果，以及对冷却主体的周向均进行均匀冷却，以提升对成膜基材和附着于成膜基材上的材料的冷却效果。

25、本技术第二方面的实施例提供一种成膜设备，其包括上述实施例中的成膜冷却装置；第一成膜机构，用于在承载于冷却主体上的成膜基材的表面形成目标膜层，承载于冷却主体上的成膜基材具有导电性。由于冷却主体内置磁性部件，当导电膜层通入电流后，磁性部件产生的磁场能够对电流产生磁吸力，进而能将成膜基材吸附在冷却主体上，增强冷却主体对成膜基材的冷却效果，减小成膜基材发生褶皱或变形的概率，进而使得第一成膜机构能够在成膜基材的表面形成平整的目标膜层，大大提高目标膜层的品质和优率。

26、在一些实施例中，成膜基材包括基底和形成于基底上的导电膜层，设备还包括：第二成膜机构，用于在基底上形成导电膜层。也即，无论基底是否导电，均可以通过形成的导电膜层以使成膜基材导电，扩大了基底种类的选择范围，进而扩大了成膜设备的应用。

27、在一些实施例中，成膜设备还包括：基材传输机构，基材传输机构用于传输成膜基材至冷却主体。如此，能够使第一成膜机构持续在传输至冷却主体表面的成膜基材上形成目标膜层，同时，冷却主体对成膜基材上的目标膜层进行冷却，进而能够在长度较长的成膜基材表面形成品质较高的目标膜层。

28、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。