成膜基板的降温系统论文和设计-邱大均

全文摘要

本实用新型提供一种成膜基板的降温系统,包括:冷却板和吸热板;所述冷却板和所述吸热板紧贴固定连接,均竖立设置在真空转换腔体内,所述吸热板与位于所述基板出轨道上的成膜基板相对设置且所述吸热板靠近所述成膜基板;其中,所述冷却板用于充入冷却液。本实用新型提供一种成膜基板的降温系统,可有效降低成膜基板的温度,降低成膜基板的氧化几率。

主设计要求

1.一种成膜基板的降温系统,其特征在于,包括:冷却板和吸热板;所述冷却板和所述吸热板紧贴固定连接,均竖立设置在真空转换腔体内,所述吸热板与位于基板出轨道上的成膜基板相对设置且所述吸热板靠近所述成膜基板;其中,所述冷却板用于充入冷却液。

设计方案

1.一种成膜基板的降温系统,其特征在于,包括:冷却板和吸热板;

所述冷却板和所述吸热板紧贴固定连接,均竖立设置在真空转换腔体内,所述吸热板与位于基板出轨道上的成膜基板相对设置且所述吸热板靠近所述成膜基板;

其中,所述冷却板用于充入冷却液。

2.根据权利要求1所述的降温系统,其特征在于,还包括:冷却循环装置;

并通过管路与所述冷却板连接,所述冷却循环装置用于对所述冷却液进行循环和降温。

3.根据权利要求2所述的降温系统,其特征在于,所述冷却板上设置有冷却液进口和冷却液出口,所述冷却液进口和所述冷却液出口分别与所述冷却循环装置连接。

4.根据权利要求3所述的降温系统,其特征在于,所述冷却板上设置有内部连通的冷却管,所述冷却管的起点和终点分别为所述冷却液进口和所述冷却液出口。

5.根据权利要求4所述的降温系统,其特征在于,所述冷却管均匀分布在所述冷却板上。

6.根据权利要求1-5任一项所述的降温系统,其特征在于,还包括:通风管路;

所述通风管路用于向所述真空转换腔体内充入降温气体,所述降温气体的温度低于环境温度。

7.根据权利要求6所述的降温系统,其特征在于,还包括:制冷装置;

所述制冷装置与所述通风管路连接,用于降低所述降温气体的温度。

8.根据权利要求1-5任一项所述的降温系统,其特征在于,所述吸热板和位于基板出轨道上的成膜基板的距离为5-10厘米。

9.根据权利要求8所述的降温系统,其特征在于,所述吸热板的长度和宽度均大于所述成膜基板的长度和宽度,所述冷却板与所述吸热板的形状大小均相同。

10.根据权利要求9所述的降温系统,其特征在于,所述吸热板为表面镀黑色膜层的氧化铝板。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及液晶显示领域,尤其涉及一种成膜基板的降温系统。

背景技术

在半导体和薄膜晶体管行业制备工艺中,真空溅射镀膜是一种常见的镀膜方法,在真空条件下,通过溅射工艺进行薄膜沉积,具有成膜均匀性好、重复性好以及成膜速率高的优点。

现有技术中,基板在真空转换腔体内进行溅射镀膜,真空转换腔体内一般设置有基板进轨道和基板出轨道,基板成膜后并处于基板出轨道上时,通过通风管路向真空转换腔体内充入足量的降温气体,该降温气体的温度与环境温度一致,用于降低成膜基板的温度。

上述现有技术中,由于基板在真空溅射镀膜的过程中温度升高幅度较大,成膜基板只经过降温气体的冷却,由于降温气体处于环境温度,且受到生产效率的限制导致冷却时间短,因此成膜基板冷却程度很难达到要求,成膜基板经冷却后直接进入大气环境,较高的表面温度会导致其发生氧化,影响成膜基板的合格率。

实用新型内容

本实用新型提供一种成膜基板的降温系统,可有效降低成膜基板的温度,降低成膜基板的氧化几率。

本实用新型提供一种成膜基板的降温系统,包括:冷却板和吸热板;

所述冷却板和所述吸热板紧贴固定连接,均竖立设置在真空转换腔体内,所述吸热板与位于基板出轨道上的成膜基板相对设置且所述吸热板靠近所述成膜基板;

其中,所述冷却板用于充入冷却液。

本实用新型提供的成膜基板的降温系统,通过设置冷却板和吸热板,可有效降低真空溅射镀膜基板到大气环境中的基板温度,降低高温基板氧化几率,提高导线导电率,改善面电阻。

如上所述的降温系统,还包括:冷却循环装置;

并通过管路与所述冷却板连接,所述冷却循环装置用于对所述冷却液进行循环和降温。

如上所述的降温系统,所述冷却板上设置有冷却液进口和冷却液出口,所述冷却液进口和所述冷却液出口分别与所述冷却循环装置连接。

如上所述的降温系统,所述冷却板上设置有内部连通的冷却管,所述冷却管的起点和终点分别为所述冷却液进口和所述冷却液出口。

如上所述的降温系统,所述冷却管均匀分布在所述冷却板上。

如上所述的降温系统,还包括:通风管路;

所述通风管路用于向所述真空转换腔体内充入降温气体,所述降温气体的温度低于环境温度。

如上所述的降温系统,还包括:制冷装置;

所述制冷装置与所述通风管路连接,用于降低所述降温气体的温度。

如上所述的降温系统,所述吸热板和位于基板出轨道上的成膜基板的距离为5-10厘米。

如上所述的降温系统所述吸热板的长度和宽度均大于所述成膜基板的长度和宽度,所述冷却板与所述吸热板的形状大小均相同。

如上所述的降温系统,所述吸热板为表面镀黑色膜层的氧化铝板。

本实用新型提供的成膜基板的降温系统,通过设置冷却板和吸热板,可有效降低真空溅射镀膜基板到大气环境中的基板温度,降低高温基板氧化几率,提高导线导电率,改善面电阻。进一步地,冷却板上设置有冷却管,用于传输冷却液,结构简单,散热效果好。此外,设置通风管路向真空转换腔体内通入较低温度的降温气体,以进一步地提高成膜基板的降温效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的成膜基板的降温系统的结构示意图;

图2为本实用新型实施例提供的冷却板和吸热板的结构示意图;

图3为本实用新型实施例提供的冷却板的结构示意图;

图4为本实用新型实施例提供的冷却板的又一结构示意图。

附图标记:

100-冷却板

11-冷却液进口

12-冷却液出口

200-吸热板

300-真空转换腔体

31-基板进轨道

32-基板出轨道

33-真空管路

400-成膜基板

500-通风管路

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型中的附图,对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。

需要说明的是,阵列制造工程通过在玻璃基板上制备各层薄膜图形,完成了包括薄膜晶体管在内的像素阵列,是实现液晶电学驱动的关键工程。每一层阵列图形的制作工艺,都需要经过薄膜沉积、清洗、光刻胶涂布、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离和检查等步骤。

其中,在玻璃基板上沉积薄膜的过程包括用溅射沉积导电薄膜和用等离子体增强化学气相沉积设备沉积功能薄膜。溅射(Sputtering)是物理气相沉积(Physical VaporDeposition,简称PVD)中的一种,是在一定的高真空状态下(气压50Pa左右),采用激励源使高真空里的带电粒子获得高能量并轰击靶材表面,使靶材表面的组分(原子或分子)获得足够大的能量而飞溅出来溅落到另一介质表面(通常是玻璃基板)的薄膜沉积方法。被激励的粒子通常是原子量足够大的惰性气体,在激励源的作用下失去电子而带正电荷。溅射气体一般选用惰性气体,其性能稳定而且不会与靶材原子发生化学反应。

现有生产工艺中,一般采用磁控溅射来进行导电薄膜的沉积,磁控溅射具有成膜均匀性好、重复性好以及成膜速率高的优点,能很好地满足大规模化生产的要求。其中,溅射腔室内的气压,是影响沉积的薄膜性能的重要因素之一,溅射开始前,需要对腔体抽真空。沉积薄膜的性能受到溅射腔室内的气压、溅射功率、衬底温度等工艺条件的影响。

下面参考附图并结合具体的实施例描述本实用新型。

实施例一

图1为本实用新型实施例提供的成膜基板的降温系统的结构示意图,参考图1所示,本实用新型实施例提供一种成膜基板400的降温系统,包括:冷却板100和吸热板200;冷却板100和吸热板200紧贴固定连接,均竖立设置在真空转换腔体300内,吸热板200与位于所述基板出轨道32上的成膜基板400相对设置且所述吸热板200靠近成膜基板400;其中,冷却板100用于充入冷却液。

其中,真空转换腔体300用于形成成膜基板400,参考图1和图2所示,真空转换腔体300通过真空管路33实现真空环境。基板经过基板进轨道31进入真空转换腔体300,通过磁控溅射等工艺进行薄膜沉积后形成成膜基板400,再经过基板出轨道32运出真空转换腔体300。基板在真空溅射镀膜的过程中温度升高幅度较大,而成膜基板400在高温度时进入大气环境,容易发生氧化,影响基板的导线导电率和面电阻。因此,在成膜基板400运出真空转换腔体400前,需要对成膜基板400进行冷却降温。

现有技术中,参考图1所示,在成膜基板400处于基板出轨道32上时,通过通风管路500向真空转换腔体300内充入降温气体,该降温气体的温度为环境温度,用于降低成膜基板400的温度。由于降温气体处于环境温度,且受到生产效率的限制导致冷却时间短,因此成膜基板400冷却程度很难达到要求,成膜基板400经冷却后直接进入大气环境,依然具有较高的表面温度,会导致其发生氧化,影响合格率。

本实用新型实施例中,设置竖立的成膜基板400的吸热板200和冷却板100,吸热板200与成膜基板400面对设置且具有较近的距离,以有效吸收成膜基板400上的热量。冷却板100和吸热板200紧贴设置,两者表面平整,可紧密贴合,以使得吸热板200上的热量传导到冷却板100上。冷却板100内充有冷却液,冷却液可及时带走冷却板100上的热量。

本实用新型实施例提供的成膜基板的降温系统,通过设置冷却板和吸热板,可有效降低真空溅射镀膜基板到大气环境中的基板温度,降低高温基板氧化几率,提高导线导电率,改善面电阻。

具体地,吸热板200的长度和宽度均大于成膜基板400的长度和宽度,冷却板100与吸热板200的形状大小均相同。冷却板100和吸热板200紧密贴合,并通过螺纹紧固件等连接工具连接在一起,以保证冷却板100和吸热板200之间的热传导性能良好。为了保证吸热板200可有效且均匀地吸收成膜基板400的热量,应设置吸热板200的长宽尺寸大于成膜基板400的长宽尺寸。在实际应用中,可设置吸热板200的长度远大于成膜基板400的长度,吸热板200沿着基板出轨道200的延伸方向分布,以使得成膜基板400在基板出轨道32上移动时,可始终保持着面对着吸热板200,有效提高降温效果。

可选地,吸热板200和位于基板出轨道32上的成膜基板400的距离为5-10厘米。吸热板200和位于基板出轨道32上的成膜基板400的距离直接影响着成膜基板400的降温效果,距离较远时,热量散发慢,降温效果差;距离过近时,操作不便,容易对成膜基板400造成损伤。5-10厘米为较佳的散热距离,同时不影响操作便利性。

进一步地,吸热板200为表面镀黑色膜层的氧化铝板。氧化铝板具有较高的热导率,可以将吸热板200吸收的热量快速的传导到冷却板100上,热量再被冷却板100内的冷却液快速吸收。因此,可保证吸热和散热的高效率。氧化铝板外表面涂覆黑色膜层,黑色膜层具有较佳的吸热性能,其材料可以为氧化钛等,具有极佳的吸热效果。

在上述实用新型实施例的基础上,本实施例中,成膜基板的降温系统还包括:冷却循环装置;冷却循环装置设置在真空转换腔体300外,并通过管路与冷却板100连接,冷却循环装置用于对冷却液进行循环和降温。

冷却板100内的冷却液在吸收了热量后,其温度升高,对成膜基板400的降温效果将显著下降。为了保证降温效果,可设置冷却液始终保持在较低的温度范围内。在真空转换腔体300外设置冷却循环装置,冷却循环装置通过管路与冷却板100连接,其具有制冷的作用,通过管路不断向冷却板100输送低温的冷却液。为了避免冷却液的浪费,冷却循环装置还设置有动力装置,可以使冷却板100内的冷却液循环使用。

其中,冷却液可以为水或者乙二醇等液体。冷却板100为钢板等金属板。

图2为本实用新型实施例提供的冷却板和吸热板的结构示意图,参考图2所示,冷却板100内部设置有均匀排列的冷却管,吸热板200为具有光滑表面的平板,吸热板200与冷却板100紧贴设置,并通过螺纹紧固件等结构进一步固定。

图3为本实用新型实施例提供的冷却板的结构示意图,图4为本实用新型实施例提供的冷却板的又一结构示意图,参考图3和图4所示,冷却板100上设置有冷却液进口11和冷却液出口12,冷却液进口11和冷却液出口12分别与冷却循环装置连接。冷却液进口11和冷却液出口12分别位于冷却板100的两端,以保证冷却液可以充满冷却板100,起到最佳的散热效果。

进一步地,冷却板100上设置有内部连通的冷却管,冷却管的起点和终点分别为冷却液进口11和冷却液出口12。冷却管的设置,便于对冷却液进行输送和储存。冷却板100设置的冷却管可以为一根或多根,如果设置多根冷却管,每一根冷却管覆盖的区域内不同位置处的冷却液的温度差别较小,因此更有利于散热的均匀性;相比来说,冷却管设置为一根更容易操作,此时,一根冷却管经过多次弯折固定在冷却板100上,以增加散热面积。

继续参考图3和图4所示,冷却管的起点和终点分别为冷却液进口11和冷却液出口12,冷却循环装置输送的冷却液经过冷却管的起点进入冷却管,在吸收了热量后,温度升高的冷却液经过冷却管的终点回到冷却循环装置中。冷却管的起点和终点在冷却板100上的位置不受限制。

需要注意的是,冷却管密布排列且均匀分布。冷却管密布排列以增加散热面积,其具体的密布排列形状不限,可以为蛇形、螺旋形等形状。冷却管均匀分布,以保证其具有均匀的冷却效果,防止成膜基板400的降温不均匀。

本实用新型实施例提供的成膜基板的降温系统,通过设置冷却板和吸热板,可有效降低真空溅射镀膜基板到大气环境中的基板温度,降低高温基板氧化几率,提高导线导电率,改善面电阻。进一步地,冷却板上设置有冷却管,用于传输冷却液,结构简单,散热效果好。

实施例二

本实用新型实施例提供一种成膜基板400的降温系统,包括:冷却板100和吸热板200;冷却板100和吸热板200紧贴固定连接,均竖立设置在真空转换腔体300内,吸热板200与位于所述基板出轨道32上的成膜基板400相对设置且所述吸热板200靠近成膜基板400;其中,冷却板100用于充入冷却液。

其中,吸热板200的长度和宽度均大于成膜基板400的长度和宽度,冷却板100与吸热板200的形状大小均相同。吸热板200和位于基板出轨道32上的成膜基板400的距离为5-10厘米。

进一步地,吸热板200为表面镀黑色膜层的氧化铝板。

成膜基板的降温系统还包括:冷却循环装置;冷却循环装置设置在真空转换腔体300外,并通过管路与冷却板100连接,冷却循环装置用于对冷却液进行循环和降温。具体地,冷却板100上设置有冷却液进口11和冷却液出口12,冷却液进口11和冷却液出口12分别与冷却循环装置连接。进一步地,冷却板100上设置有内部连通的冷却管,冷却管的起点和终点分别为冷却液进口11和冷却液出口12。冷却管密布排列且均匀分布。

冷却板100上设置有冷却液进口11和冷却液出口12,冷却液进口11和冷却液出口12分别与冷却循环装置连接。冷却液进口11和冷却液出口12分别位于冷却板100的两端,以保证冷却液可以充满冷却板100,起到最佳的散热效果。进一步地,冷却板100上设置有内部连通的冷却管,冷却管的起点和终点分别为冷却液进口11和冷却液出口12。

在上述实施例的基础上,本实用新型实施例提供的成膜基板的降温系统还包括:通风管路500;通风管路500用于向真空转换腔体300内充入降温气体,降温气体的温度低于环境温度。相比于现有技术中的向真空转换腔体300充入与环境温度温度相同的降温气体的技术方案,本实施例中,降温气体的温度低于环境温度,因此具有更加快速的降温效果,可满足生产效率的需求,在较短时间内快速冷却成膜基板,降低高温基板氧化几率。

进一步地,本实用新型实施例提供的成膜基板的降温系统还包括:制冷装置;制冷装置与通风管路500连接,用于降低降温气体的温度。设置与通风管路500连接的制冷装置,用于将通入真空转换腔体300内的降温气体冷却,较低的降温气体可更加快速地降低成膜基板的温度,提高冷却效率。

其中,降温气体一般为氮气等惰性气体,较低温度的惰性气体用于快速降低成膜基板的温度,同时不会与成膜基板发生化学反应,因此不影响降温基板的性能。

其中,真空转换腔体300用于形成成膜基板400,参考图1所示,真空转换腔体300通过真空管路33实现真空环境。基板经过基板进轨道31进入真空转换腔体300,通过磁控溅射等工艺进行薄膜沉积后形成成膜基板400,再经过基板出轨道32运出真空转换腔体300。基板在真空溅射镀膜的过程中温度升高幅度较大,而成膜基板400在高温度时进入大气环境,容易发生氧化,影响基板的导线导电率和面电阻。因此,在成膜基板400运出真空转换腔体400前,需要对成膜基板400进行冷却降温。

现有技术中,参考图1所示,在成膜基板400处于基板出轨道32上时,通过通风管路500向真空转换腔体300内充入降温气体,该降温气体的温度为环境温度,用于降低成膜基板400的温度。由于降温气体处于环境温度,且受到生产效率的限制导致冷却时间短,因此成膜基板400冷却程度很难达到要求,成膜基板400经冷却后直接进入大气环境,依然具有较高的表面温度,会导致其发生氧化,影响合格率。

本实用新型实施例中,设置竖立的成膜基板400的吸热板200和冷却板100,吸热板200与成膜基板400面对设置且具有较近的距离,以有效吸收成膜基板400上的热量。冷却板100和吸热板200紧贴设置,两者表面平整,可紧密贴合,以使得吸热板200上的热量传导到冷却板100上。冷却板100内充有冷却液,冷却液可及时带走冷却板100上的热量。

此外,本实用新型实施例中还设置了通风管路500和制冷装置,以向真空转换腔体300内充入低于环境温度的降温气体,进一步加快成膜基板400的降温速率,有效降低真空溅射镀膜基板到大气环境中的基板温度。

本实用新型实施例提供的成膜基板的降温系统,通过设置冷却板和吸热板,可有效降低真空溅射镀膜基板到大气环境中的基板温度,降低高温基板氧化几率,提高导线导电率,改善面电阻。进一步地,冷却板上设置有冷却管,用于传输冷却液,结构简单,散热效果好。此外,设置通风管路向真空转换腔体内通入较低温度的降温气体,以进一步地提高成膜基板的降温效率。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个、三个等,除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解,例如可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成为一体;可以是机械连接,也可以是电连接或者可以互相通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

设计图

成膜基板的降温系统论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920027810.4

申请日:2019-01-08

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:90(成都)

授权编号:CN209456559U

授权时间:20191001

主分类号:C23C 14/35

专利分类号:C23C14/35;C23C14/54

范畴分类:25F;

申请人:成都中电熊猫显示科技有限公司

第一申请人:成都中电熊猫显示科技有限公司

申请人地址:610200 四川省成都市双流区公兴街道青栏路1778号

发明人:邱大均

第一发明人:邱大均

当前权利人:成都中电熊猫显示科技有限公司

代理人:李小波;刘芳

代理机构:11205

代理机构编号:北京同立钧成知识产权代理有限公司

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

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