工件翻转单元、真空成膜装置及工件装配单元的利记博彩app

专利名称：工件翻转单元、真空成膜装置及工件装配单元的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种用于将成膜物质成膜在形成为圆形、方形等板状的被成膜物(工 件)的表里的真空成膜装置中的工件翻转单元及工件装配单元。
背景技术：
一般的真空成膜装置在通过真空泵成为真空状态的腔内设置以旋转轴为中心旋 转的呈大致伞型形状的旋转拱顶或呈多角形筒型的旋转鼓等工件保持盘，使从设置在腔内 的成膜物质发生源放出的成膜物质均勻地附着在玻璃板等工件的表面。在设置多个成膜物 质发生源的情况下，各自不同的成膜物质通过遮挡板等依次堆积在所述工件，形成多层堆 积在所述工件的膜。在工件保持盘安装多个工件，通过以旋转轴为中心旋转，对多个工件可 一次性实施成膜。为了在玻璃基板等薄板基板或半导体晶片等工件的表面层叠成膜物质， 而使用真空成膜装置。在此，在工件仅保持、固定在所述拱顶的工件保持盘的状态时，仅在工件的一面形 成膜。在使膜在两面成膜时，打开所述腔翻过来所述工件后，必须将腔内再次设成真空后进 行成膜，非常费工夫。并且，所述工件为非常薄的玻璃板时，有时在玻璃板上产生翘曲。为 解决此问题，本申请人提出了设成以保持腔内的真空状态可以直接在工件的表里两面形成 膜的真空成膜装置而示于下述专利文献1的结构。专利文献1 日本专利第4140270号公报然而，虽然在真空中可在工件的表里成膜，但翻转仅为1次，可成膜的是表里各自 为1次，所以为了多层涂层如所述的多个成膜物质，每涂层1层需要打开腔重新设定成膜姿 势。并且，为打开腔必须使真空状态解除，并且内部温度也从高温(例如，100 40(TC)降 低到接近室温，所以重新设定工件后必须再次设成高温且真空，浪费很长时间。并且，使多个不同的成膜物质成膜时，有时根据成膜物质(例如，在400°C成膜之 后在100°C成膜等)成膜时的温度不同，若取在一面连续多层成膜后在另一面连续多层成 膜的方法，则在一面实施成膜的阶段导致在工件上产生翘曲。尤其在工件为薄的玻璃板的 情况下，有时导致较大地翘曲而不耐用。并且，所述专利文献1记载的装置为了使工件在腔内翻转必须具有电动机等驱动 机构，即使改造目前为止的装置也需要大规模的变更，在空间上、成本方面也会增加很大的 负担。

发明内容
本发明是鉴于上述问题点，提出不使用大规模的装置，将腔内保持真空状态直接 使工件连续地翻转，通过在表里两面交替反复成膜而可简单地进行不产生翘曲的多层涂层 的工件翻转单元。另外提出对工件的翻转不需要电动机等驱动机构，以保持腔内的真空状态可连续 地直接在工件的表里实施成膜的真空成膜装置。
本发明的工件翻转单元，其特征在于，其具有工件夹具，其固定于在真空成膜装 置的腔内旋转的工件保持盘而使用，装卸自如地保持工件，该工件在表里设有使从成膜物 质发生源飞散的成膜物质堆积的被成膜面；支承框，其固定于工件保持盘，并且在一所述被 成膜面朝向成膜物质发生源的初始位置和另一被成膜面朝向成膜物质发生源的翻转位置 旋转自如地支承所述工件夹具；翻转机构，其具有平衡重，并通过所述平衡重的移动将所述 工件夹具切换到所述初始位置和所述翻转位置，所述平衡重被移动自如地支承在与所述工 件保持盘的旋转方向平行的方向上，且在伴随所述工件保持盘的加速或减速的惯性的作用 下而移动。所述支承框具有与形成在所述工件夹具的定位突起抵接而将所述工件夹具保持 在所述初始位置的第一限制器、与所述定位突起抵接而将所述工件夹具保持在所述翻转位 置的第二限制器，并在平衡重自身的重力的作用下，支承使所述平衡重在将所述定位突起 向所述第一限制器按压的第一位置与向所述第二限制器按压的第二位置之间移动自如。所述翻转机构可以设成具有从动齿轮，其固定于旋转自如地轴支承所述工件夹 具的一对旋转轴之一且与所述工件夹具一体旋转；驱动齿轮，其旋转自如地轴支承于所述 支承框且与所述从动齿轮啮合而使所述工件夹具旋转；臂构件，其在一端侧固定所述驱动 齿轮且在另一端侧固定所述平衡重。或者是，也可以设成具有小齿轮，其固定在旋转自如 地轴支承所述工件夹具的一对旋转轴之一且与所述工件夹具一体旋转；齿条副，其设置在 所述平衡重且与所述小齿轮啮合而使所述工件夹具旋转。所述翻转机构可以设为，响应所述工件保持盘的旋转速度的急剧变化而多次反复 进行所述工件夹具的翻转，以使多层堆积于所述工件的表里的多个成膜物质交替堆积。本发明的工件装配单元，其装配于在真空成膜装置的腔内围绕垂直轴的轴以两个 以上不同的速度切换而旋转的拱顶，并且具有形成膜的两个成膜面的工件沿着所述拱顶的 倾斜面配置。工件装配单元的特征在于，具有工件夹具，其装卸自如地保持所述工件，并且 在将一所述成膜面朝向成膜物质发生源的初始位置和将另一成膜面朝向所述成膜物质发 生源的翻转位置之间变位自如；平衡重，其在所述拱顶以第一速度旋转时将所述工件夹具 保持在所述初始位置，在所述拱顶以比所述第一速度快的第二速度旋转时在离心力的作用 下使所述工件夹具移动到所述翻转位置；夹具支承框，其旋转自如地轴支承所述工件夹具， 并且具有沿所述离心力起作用的方向移动自如地引导所述平衡重的引导构件。所述夹具支承框设成如下即可，即具有与形成于所述工件夹具的定位突起抵接而 将所述工件夹具保持在所述翻转位置的限制器。所述工件装配单元设成如下即可，即具有 翻转弹簧，其对所述工件夹具向所述翻转位置的方向施力；卡止构件，其抵抗由所述翻转弹 簧施加的作用力，而将所述工件夹具卡止在所述初始位置，并且按压在因所述离心力而移 动的所述平衡重上，而解除所述工件夹具的卡止。所述平衡重为具有规定质量的滚珠，所述引导构件作为包括沿着所述离心力起作 用的方向竖立设置的一对壁部和在所述倾斜面侧连续设有所述壁部的底板部的槽状构件， 构成为如下即可，即在所述底板部的所述垂直轴侧设有载置所述滚珠的滚珠载置部，所述 卡止构件包括滚珠滚动部，该滚珠滚动部载置在所述槽状构件的底板部，从所述滚珠载置 部落下的所述滚珠在该滚珠滚动部上滚动且在所述离心力起作用的方向上滑动自如；竖立 设置在所述滚珠滚动部的距所述滚珠载置部远的一侧且滚动的所述滚珠所碰撞的滚珠碰撞部；与所述工件夹具抵接而阻止所述工件夹具的旋转的卡止爪。或者是，设成如下即可，即具有设置于所述夹具支承框且与所述定位突起卡合而 在所述初始位置保持所述工件夹具的第一限制器；在所述翻转位置保持所述工件夹具的第 二限制器，上述平衡重在自身重力的作用下，在使所述工件夹具向所述定位突起与所述第 一限制器卡合的方向旋转的第一位置和使所述工件夹具向所述定位突起与所述第二限制 器卡合的方向旋转的第二位置之间移动自如地被弓I导。并设成如下即可，即具有第一齿轮，其通过一对旋转轴旋转自如地轴支承所述工 件夹具并固定在所述一对旋转轴之一且与所述工件夹具一体旋转；第二齿轮，其与所述第 一齿轮啮合且旋转自如地轴支承于所述夹具支承框，所述第二齿轮固定于在一端侧固定所 述平衡重的臂构件的另一端侧。当所述平衡重位于所述第一位置而所述拱顶以所述第一 速度旋转时，所述工件夹具通过位于所述第一位置的所述平衡重的重力保持在所述初始位 置，在以所述第二速度旋转时所述平衡重通过离心力向所述第二位置移动而所述第二齿轮 进行转动，所述定位突起与所述第二限制器卡合而所述工件夹具成为所述翻转位置。本发明的真空成膜装置的特征在于，具有上述任一项之中的工件装配单元，在使 所述拱顶以第一速度旋转的同时进行向一成膜面的成膜，然后，在使所述拱顶以所述第二 速度旋转而使工件翻转之后，进行向另一成膜面的成膜。基于本发明的工件翻转单元，将真空成膜装置的腔内保持成真空可简单地直接进 行工件的连续翻转，所以可在工件的表里两面交替反复成膜，即使多层成膜条件不同的多 个成膜物质也不会在工件上产生翘曲。并且，基于本发明的真空成膜装置，通过具有所述工件装配单元仅改变拱顶的旋 转速度，即可保持腔内的真空状态连续地直接在工件的表里实施成膜。


图1是表示真空成膜装置的结构的示意图。 图2是工件翻转单元的立体外观图。 图3是表示工件夹具的结构的分解立体图。 图4是工件翻转单元的分解立体图。
图5是说明平衡重的第一位置和工件夹具的初始位置的关系的示意图。 图6是说明平衡重的第二位置和工件夹具的翻转位置的关系的示意图。 图7是驱动齿轮单元的分解立体图。 图8是表示各功能的时间图的图。
图9是说明基于平衡重移动的工件夹具的向初始位置的旋转的示意图。 图10是说明基于平衡重移动的工件夹具的向翻转位置的旋转的示意图。 图11是表示对拱顶制动而使工件夹具翻转时的时间图的图。 图12是表示加速拱顶而使工件夹具翻转时的时间图的图。 图13是表示另外工件翻转单元的立体外观图。 图14是说明工件夹具的向支承框安装的分解立体图。 图15是说明翻转机构的结构的分解立体图。 图16是翻转机构的剖视图。
图17是说明平衡重和工件夹具的位置的示意图。图18是说明平衡重位于第一位置时钢珠位于倾斜面上的示意图。图19是说明平衡重移动的示意图。图20是说明基于拱顶的减速的工件夹具的翻转的示意图。图21是说明翻转位置处的向被成膜面的成膜物质的堆积的示意图。图22是说明返回初始位置的工件夹具的示意图。图23是表示具有筒状鼓的真空成膜装置的结构的示意图。图24是第三工件翻转单元的立体外观图。图25是说明翻转机构的结构的分解立体图。图26是翻转机构的剖视图。图27是说明加速筒状鼓时的平衡重和工件夹具的位置的示意图。图28是说明工件夹具的翻转的示意图。图29是第四工件翻转单元的立体外观图。图30是第四工件翻转单元的分解图。图31是驱动齿轮单元的分解立体图。图32是表示基于本发明的真空成膜装置的结构的示意图。图33是工件装配单元的立体外观图。图34是表示工件装配单元的结构的示意图。图35是表示工件夹具的结构的分解立体图。图36是表示工件夹具和夹具支承框的结构的分解立体图。图37是工件装配单元的分解立体图。图38是说明工件装配单元的作用的示意图。图39是说明工件装配单元的作用的示意图。图40是说明工件装配单元的作用的示意图。图41是说明工件装配单元的作用的示意图。图42是说明工件装配单元的作用的示意图。图43是说明工件装配单元的作用的示意图。图44是表示滚珠载置部的另外实施方式的立体外观图。图45是表示滚珠载置部的另外实施方式的示意图。图46是表示改变工件夹具的安装方向的例子的图。图47是表示工件装配单元的另外实施方式的立体外观图。图48是另外工件装配单元的分解立体图。图49是第二齿轮单元的分解立体图。图50是说明另外工件装配单元的作用的示意图。图51是说明另外工件装配单元的作用的示意图。图中10、150_真空成膜装置，12-腔(真空腔)，13、153-垂直轴，14-倾斜面， 15-拱顶(工件保持盘)，16、156-装配孔(装配部)，18-载置环，19-3根支承臂，21-减 速齿轮装置(变速机构)，22-电动机，24、24A、24B、24C、24D-成膜物质，25、155-成膜物质 发生源，30、110、160、190_工件翻转单元，31-玻璃板(工件)，32-工件夹具，33、34、118、
7198、201_旋转轴，35、115、195-支承框，36-安装臂，37-安装孔，40、112、162、191-翻转机 构，41、113、163、193-平衡重，45、46_被成膜面，50-夹具底座，51-夹具罩，55、56_开口， 57,58,202-轴支承孔，60-定位突起，61-第一限制器，62-第二限制器，66-支承部，68-支 承板，70、192-驱动齿轮单元，71-从动齿轮，73-驱动齿轮，83,205-臂构件，116-轨道部， 120-小齿轮，125-齿条副，126,170-引导盒，128-钢珠，130、166_长槽，131、167_孔部， 132,168-底面，137,171,200-安装部，138,172-安装孔，140,173-容纳部，141,174-下表 面，142、175-平面部，143、176-倾斜面，151-筒状鼓(工件保持盘)，152-装配面，157-载 置台，158-台座，194-锥齿驱动齿轮，196-锥齿从动齿轮，210-真空成膜装置，211-腔， 212-垂直轴，213-倾斜面，215-拱顶，216-成膜物质发生源，217-成膜物质，218-工件装配 部，220,270-工件装配单元，221-玻璃板(工件)，222-工件夹具，223、224、274_旋转轴， 225、269、271-夹具支承框，226，251-安装臂，230-中心线，231-放射状的线(离心力起作 用的方向)，233-工件夹具底座，234-工件夹具罩，238,239-开口，241,242-旋转孔，243、 244-螺钉孔，245-限制器，246-定位突起，247-翻转弹簧，248-槽，250-滚珠弓I导框(引导 构件，槽状构件)，254-壁部，255-底板部，256-肋(滚珠载置部)，258-钢珠(滚珠、平衡 重)，260-卡止构件，261-滚珠滚动部，262-滚珠碰撞部，263-卡止爪，264-连续设置部， 265-引导槽，268-三角形的2条轨道(滚珠载置部)，272-翻转机构，273-保持部，275-第 一限制器，276-第二限制器，277-第一齿轮，278-第二齿轮，280-保持板，281-第二齿轮单 元，285-臂构件，286-垫圈，287-平衡重，288-轴，289-嵌合部，290,291-铆接孔，292-铆接 轴ο
具体实施例方式如图1所示，在真空成膜装置10中，在将内部设成真空的腔(真空腔)12内设置 具有围绕垂直轴13的轴旋转的伞状的倾斜面14的拱顶(工件保持盘)15，装配本发明的工 件翻转单元30的装配孔(装配部)16沿着倾斜面14的倾斜(例如35° )形成多个。拱顶 15固定在载置环18上，由3根支承臂19从腔12的顶板旋转自如地悬挂。3根支承臂19 通过减速齿轮装置(变速机构)21和电动机22以恒定速度旋转的同时能够进行急剧的加 速和减速。减速齿轮装置21具有制动装置(未图示)。在拱顶15的下部位置配置有使成 膜物质24飞散的成膜物质发生源25。另外，可以在电动机22使用具有电磁制动功能的装 置而省略减速齿轮装置21的制动装置。如图2所示，工件翻转单元30具有固定玻璃板(工件)31的工件夹具32、对工件 夹具32赋予旋转力的翻转机构40、支承这些机构的支承框35，支承框35装配在装配孔16。 支承框35通过一对旋转轴33、34(参照图4)旋转自如地支承工件夹具32。支承框35在与 装配孔16的移动方向正交的方向上配置旋转轴33、34(的中心线44)，以使翻转机构40的 平衡重41的移动方向(箭头42)成为与装配孔16的移动方向(箭头43)相同的方向，在 设置于支承框35的安装臂36的安装孔37中插通螺钉38，而沿着倾斜面14的斜率固定在 拱顶15。如图3所示，在表里具有被成膜面45、46的玻璃板31装卸自如地保持在夹具底座 50和夹具罩51之间，插通在形成于夹具罩51的孔52中的螺钉53与形成于夹具底座50的 螺钉孔54螺合，而使玻璃板31、夹具底座50及夹具罩51成为一体。在夹具底座50和夹具罩51的中央形成使被成膜面45、46分别显露的开口 55、56，并成为从成膜物质发生源25 放出的成膜物质24堆积在被成膜面45、46。如图4所示，在支承框35形成有让旋转轴33、34插通的轴支承孔57、58 ；第一 限制器61，其与形成于夹具底座50的定位突起60 (参照图3)卡合而将工件夹具32保持 在初始位置(参照图5)；第二限制器62，其在工件夹具32从初始位置旋转180°的翻转位 置(参照图6)与定位突起60卡合。在夹具底座50形成装配旋转轴33、34的螺钉孔63、 64(参照图3)。在旋转轴34压入从动齿轮71，若从动齿轮71旋转180°，则工件夹具32 旋转180°。翻转机构40包括具有平衡重41的驱动齿轮单元70、固定在旋转轴34的从动齿 轮71，从动齿轮71通过平衡重41的移动旋转。驱动齿轮73和从动齿轮71由支承部66和 通过螺钉67固定于支承部66的支承板68旋转自如地挟持。工件夹具32移动自如地保持 在将开口 55朝向成膜物质发生源25的初始位置和将开口 56朝向成膜物质发生源25的翻 转位置。如图5所示，平衡重41位于第一位置时，平衡重41的载荷向箭头72方向起作用 而对驱动齿轮73赋予箭头74方向的旋转力，驱动齿轮73对从动齿轮71赋予箭头75方向 的旋转力。与从动齿轮71连结的工件夹具32在定位突起60被第一限制器61按压而定位 在使被成膜面45朝向下方的初始位置。如图6所示，平衡重41位于第二位置时，平衡重41 的载荷向箭头72方向起作用而对驱动齿轮73赋予箭头77方向的旋转力，驱动齿轮73对 从动齿轮71赋予箭头78方向的旋转力。与从动齿轮71连结的工件夹具32在定位突起60 被第二限制器62按压而定位在使被成膜面46朝向下方的翻转位置。如图7所示，驱动齿轮单元70由以下结构构成驱动齿轮73 ；臂构件83，其在两端 形成嵌合孔81、82 ；垫圈84，其与驱动齿轮73相同厚度；平衡重41。在固定于驱动齿轮73 的轴85的两侧的根部分别形成嵌合部86，在驱动齿轮73形成固定臂构件83的铆接孔87。 使嵌合部86嵌合在臂构件83的一嵌合孔81中，通过2个臂构件83从两侧夹住驱动齿轮 73。使铆接轴89连通在铆接孔87和2个铆接孔88，将驱动齿轮73固定在2个臂构件83 的一端侧。螺钉90依次插通在形成于平衡重41的孔91、臂构件83的另一端侧的嵌合孔82、 形成于垫圈84的孔92、第二个臂构件83的嵌合孔82、形成于第二个平衡重41的孔91，并 与螺母93螺合而将这些构件固定。这样构成的驱动齿轮单元70通过平衡重41的载荷(重 力)使驱动齿轮73旋转，并使定位突起60抵接于第一限制器61或第二限制器62。其次，参考图8所示的时间图对作为第一实施方式的通过真空成膜装置10在设置 于玻璃板31的2个被成膜面45、46多层涂层多个成膜物质24(24A、24B、24C、24D、...)的 顺序进行说明。如图9所示，安装玻璃板31的工件翻转单元30固定于拱顶15的倾斜面 14。平衡重41设定在第一位置而拱顶15向图中右方向(在图1中为逆时针方向)旋转并 加速。此时，虽然惯性力向箭头97方向作用于平衡重41，但平衡重41仍然是第一位置，工 件夹具32保持在定位突起60抵接于第一限制器61而被成膜面45朝向下方的所述初始位 置。若拱顶15达到规定速度，则保持该速度直接向逆时针方向继续旋转。从配置在拱 顶15下部位置的成膜物质发生源25放射成膜物质24A(将最初堆积的成膜物质24设成24A)，在从保持在所述初始位置的工件夹具32的开口 55显露的被成膜面45上将成膜物质 24A成膜。如图10所示，若拱顶15急剧减速，则惯性力向箭头98方向作用于平衡重41，平衡 重41如箭头76移动而使驱动齿轮73向箭头77方向转动。驱动齿轮73使从动齿轮71向 箭头78方向转动，并使工件夹具32翻转。工件夹具32保持在定位突起60抵接于第二限 制器62而从所述初始位置旋转180°的翻转位置，被成膜面46朝向下方。拱顶15以减速 的速度继续向图中右方向(在图1中为逆时针方向)旋转，再次从成膜物质发生源25放射 成膜物质24A(参照图8)，通过开口 56在被成膜面46堆积成膜物质24A。这样，在被成膜 面45和46的两面堆积成膜物质24A。如图9所示，若结束向被成膜面45、46两面的成膜物质24A的堆积，则拱顶15再 次加速，惯性力向箭头97方向起作用而平衡重41向箭头79方向移动，使驱动齿轮73向箭 头74方向转动。驱动齿轮73将从动齿轮71向箭头75方向转动而使工件夹具32翻转而设 成初始位置。定位突起60抵接于第一限制器61而工件夹具32保持在所述初始位置。此 时，从成膜物质发生源25放射的成膜物质24选择另外成膜物质24B。根据成膜物质24，成 膜时的环境温度(腔12内的温度)有时不同，配合成膜物质24的选择而变更腔12内的温 度。拱顶15继续以所述规定速度旋转，朝向保持在将玻璃板31的被成膜面45朝向下 方的初始位置的工件夹具32从成膜物质发生源25放射成膜物质24B(参照图8)。成膜物 质24B通过开口 55堆积在被成膜面45。若在被成膜面45堆积成膜物质24B，则拱顶15再 次减速，平衡重41使工件夹具32翻转而设成翻转位置，被成膜面46朝向成膜物质发生源 25的方向。从成膜物质发生源25放射成膜物质24B，通过开口 56在被成膜面46堆积成膜 物质24B。这样，在堆积成膜物质24A的被成膜面45、46上重叠堆积成膜物质24B。如图8的时间图所示，利用通过反复拱顶15的加速和减速作用于平衡重41的惯 性力使工件夹具32反复翻转，使成膜物质24A堆积在玻璃板31的表里两面之后使下一个 成膜物质24B堆积，接着重叠成膜物质24C、成膜物质24D和多个成膜物质而进行多层涂层。 另外，未必一定要使相同成膜物质堆积在被成膜面45及46，也可以使完全不同的成膜物质 堆积在被成膜面45和46。例如，也可以设成在被成膜面45堆积成膜物质24A后在被成膜 面46堆积成膜物质24B，在被成膜面45堆积成膜物质24C后在被成膜面46堆积被成膜物 质 24D。其次，对如下情况进行说明，即并非使拱顶15向一方向旋转而是交替进行正转和 反转，由通过切换正转、反转时的减速作用于平衡重41的惯性使工件夹具32旋转。拱顶15 通过电动机22交替进行正转和反转。此时的各构件的时间图成为如图11所示的图。另外， 将拱顶15的正转(逆时针方向)、反转(顺时针方向)的切换不依靠电动机的正转、反转， 也可以在减速齿轮装置21使用可正反切换输出轴的旋转方向的结构的构件。如图9所示，装配在拱顶15的工件翻转单元30在第一位置设定平衡重41，且拱顶 15向图中右方向(逆时针方向，正转方向)旋转而被加速。从以规定速度向正转方向旋转 的拱顶15的下方朝向保持在所述初始位置的工件夹具32放射成膜物质24A，在保持于工件 夹具32的玻璃板31的被成膜面45堆积成膜物质24A。若结束向被成膜面45的堆积，则拱 顶15被制动而减速后停止。在该减速时，惯性力(箭头98)作用于平衡重41。平衡重41
10通过所作用的惯性力向箭头76方向移动，并通过驱动齿轮73及从动齿轮71使工件夹具32 翻转并将工件夹具32保持在翻转位置(参照图10)。减速后停止的拱顶15立即反转(图9的左方向，在图1中为顺时针方向)并以规 定速度旋转。再次从成膜物质发生源25放射成膜物质24A，成膜物质24A堆积在被成膜面 46。若结束向被成膜面46的堆积，则拱顶15被制动而减速。在该减速时，惯性力(箭头97) 作用于平衡重41。平衡重41向箭头79方向移动，且将驱动齿轮73及从动齿轮71向箭头 74,75方向转动而使工件夹具32翻转，并将工件夹具32保持在初始位置(参照图9)。减速后停止的拱顶15立即向正转方向(图9的右方向)以规定速度继续旋转。此 时，从成膜物质发生源25放射的成膜物质24选择另外成膜物质24B，成膜物质24B堆积在 被成膜面45。若结束向被成膜面45的堆积，则拱顶15被制动而减速，平衡重41移动，且通 过驱动齿轮73及从动齿轮71使工件夹具32翻转，并将工件夹具32保持在翻转位置(参 照图10)。减速后停止的拱顶15立即向反转方向加速旋转，并以规定速度继续旋转。再次从 成膜物质发生源25放射成膜物质24B，成膜物质24B堆积在被成膜面46。若结束向被成膜 面46的堆积，则拱顶15被制动而减速，平衡重41移动，且通过驱动齿轮73及从动齿轮71 使工件夹具32翻转，并将工件夹具32保持在初始位置(参照图9)。对被成膜面45、46的一方实施堆积后，对拱顶15制动而使工件夹具32翻转并使 成膜物质24A堆积在玻璃板31的表里两面，堆积成膜物质24A后堆积下一个成膜物质24B， 接着可连续重叠堆积成膜物质24C和多个成膜物质而进行多层涂层。这样，使拱顶15正转 或反转而仅在制动时使玻璃板31翻转，所以具有无需强力加速拱顶15而可对电动机22使 用较小功率的优点。并且，并不是在减速拱顶15时使玻璃板31翻转，也可以在加速拱顶15时使玻璃 板31翻转。此时在减速齿轮装置21不需要制动装置。如图12的时间图所示，由于不具有 制动装置，所以正转时及反转时的减速缓慢，平衡重41不受减速时作用的惯性力而移动， 仅以加速时作用的惯性力而移动。平衡重41通过正转及反转加速时向与在旋转方向反方向作用的惯性力，在正转 时自动向所述第一位置移动，反转时自动向所述第二位置移动。由此，在拱顶15正转时工 件夹具32保持在将被成膜面45朝向成膜物质发生源25的初始位置，反转时保持在将被成 膜面46朝向成膜物质发生源25的翻转位置，并在被成膜面45、46上分别堆积成膜物质24。 拱顶15可通过交替反复正转和反转而使多个成膜物质依次堆积在被成膜面45、46的两方 而进行多层涂层。其次，对将另外工件翻转单元110安装在真空成膜装置10的情况进行说明。如图 13所示，工件翻转单元110具有固定玻璃板31的工件夹具32 ；对工件夹具32赋予旋转力 的翻转机构112 ；支承这些机构的支承框115。支承框115固定于所述装配孔16，以使翻转 机构112的平衡重113的移动方向(箭头114)成为与装配孔16的移动方向(箭头43)相 同的方向。如图14所示，在支承框115形成有轴支承孔57、58，插通旋转轴33、118 ；第一限 制器61，与形成于夹具底座50的定位突起60卡合而将工件夹具32保持在初始位置(参照 图17)；第二限制器62，在工件夹具32从初始位置旋转180°的翻转位置(参照图21)与定位突起60卡合。旋转轴33插通于轴支承孔57而固定在形成于夹具底座50的螺钉孔64， 旋转轴118插通于轴支承孔58及小齿轮120而固定在形成于夹具底座50的螺钉孔63。设 置在旋转轴118的肋状键119与形成于小齿轮120的轴孔121的键槽卡合，小齿轮120、旋 转轴118和夹具底座50成为一体旋转。如图15及图16所示，旋转机构112如下构成平衡重113、形成在平衡重113的 齿条副125、容纳平衡重113的引导盒126、用于易滑动平衡重113的钢珠128。使形成在 平衡重113的长槽130嵌合在形成于支承框115的轨道部116。平衡重113具有容纳钢珠 128的2个孔部131，孔部131的深度比钢珠128的直径浅，钢珠128的一部分从孔部131的 底面132突出。使在孔部131插入钢珠128的平衡重113容纳在引导盒126的容纳部140 中。在引导盒126的下部形成安装部137，插通于设置在安装部137的安装孔138的螺 钉135与形成于支承框115的螺钉孔136螺合，引导盒126固定于支承框115。平衡重113 的长槽130被轨道部116引导，通过钢珠128前进移动自如地载置在容纳部140的下表面 141上。齿条副125与小齿轮120卡合，并将平衡重113的移动传递至小齿轮120而使工件 夹具32旋转。下表面141在中央具有平面部142，在其两端具有倾斜面143。参考图8所示的时间图对多层涂层多个成膜物质24的顺序进行说明。如图17所 示，若拱顶15向图中右方向(在图1中为逆时针方向)旋转，则惯性力向箭头97方向作用 于平衡重113。平衡重113向箭头97方向移动而成为第一位置，通过齿条副125及小齿轮 120 (参照图15)使工件夹具32向逆时针方向旋转。工件夹具32保持在定位突起60抵接 于支承框115的第一限制器61而玻璃板31的被成膜面45朝向下方的初始位置。拱顶15 继续旋转并从成膜物质发生源25放射所述成膜物质24A，成膜物质24A堆积在从保持在初 始位置的工件夹具32的开口 55显露的被成膜面45。如图18所示，平衡重113位于第一位置时，一个钢珠128位于一倾斜面143。对位 于倾斜面143的钢珠128实施平衡重113的自重，通过其分力而产生向倾斜方向移动的力。 通过此力，即使在拱顶15以恒定速度旋转且惯性力不作用于平衡重113的状态下，平衡重 113也继续在箭头97方向上承受力，并通过齿条副125将旋转力赋予小齿轮120。如图19所示，若拱顶15在旋转中向图中右方向急剧减速，则惯性力向箭头98方 向作用于平衡重113。通过该惯性力平衡重113向箭头98方向移动，位于一倾斜面143的 钢珠128移动至平面部142。如图20所示，平衡重113通过齿条副125和小齿轮120使工 件夹具32向箭头145方向转动。如图21所示，若平衡重113移动而另外钢珠128到达另 一倾斜面143，则工件夹具32保持在定位突起60抵接于第二限制器62而从初始位置旋转 180°的翻转位置且被成膜面46朝向下方。拱顶15以减速的速度继续旋转，再次从成膜物 质发生源25放射成膜物质24A，通过开口 56而在被成膜面46堆积成膜物质24A。这样，在 被成膜面45和46的两面堆积成膜物质24A。如图22所示，若结束向被成膜面45、46的两面的成膜物质24A的成膜，则拱顶15 再次加速，惯性力向箭头97方向作用于平衡重113。由此平衡重113向箭头97方向移动。 平衡重113通过齿条副125和小齿轮120使工件夹具32向箭头146方向转动。若通过平 衡重113，一个钢珠128移动至到达一倾斜面143，则定位突起60抵接于第一限制器61而 保持在初始位置且被成膜面45朝向下方。此时，从成膜物质发生源25放射的成膜物质24
12选择另外的成膜物质24B。拱顶15以规定速度继续旋转，从成膜物质发生源25朝向保持于将玻璃板31的被 成膜面45朝向下方的初始位置的工件夹具32放射成膜物质24B(参照图17)。成膜物质 24B通过开口 55堆积在被成膜面45。若在被成膜面45堆积成膜物质24B则拱顶15再次 减速，平衡重113使工件夹具32翻转(参照图20)而设成翻转位置，被成膜面46朝向成膜 物质发生源25的方向。从成膜物质发生源25放射成膜物质24B，在被成膜面46堆积成膜 物质24B(参照图21)。这样，在堆积成膜物质24A的被成膜面45、46上重叠堆积成膜物质 24B。并且，如前所述，并不是使拱顶15向一方向旋转而是交替进行正转和反转，也可 以由通过切换正转、反转时的减速作用于平衡重113的惯性使工件夹具32旋转。表示此时 的各构件的工作状态的时间图如图11所示。拱顶15在向正转方向(参照图17，图中右方 向)旋转且成膜物质24A堆积在玻璃板31的被成膜面45之后减速，并且惯性力(箭头98) 作用于平衡重113 (参照图19)。平衡重113通过所作用的惯性力向箭头98方向移动，并通 过驱动齿轮73和从动齿轮71使工件夹具32向箭头145方向翻转(参照图20)，并将工件 夹具32保持在翻转位置。减速后停止的拱顶15立即向反转方向加速旋转，以规定速度(参照图21、向图中 左方向)继续旋转。再次从成膜物质发生源25放射成膜物质24A，在被成膜面46堆积成 膜物质24A。若结束向被成膜面46的堆积，则拱顶15减速，平衡重113通过惯性力(箭头 97)向箭头97方向移动，工件夹具32向箭头146方向翻转并保持在初始位置(参照图22)。 减速后停止的拱顶15立即向正转方向加速并以规定速度继续旋转。此时，从成膜物质发生 源25放射的成膜物质24选择另外的成膜物质24B，堆积在被成膜面45。拱顶15反复正转和反转，在对被成膜面45、46的一方实施成膜后制动而使工件夹 具32翻转，并使成膜物质24A堆积在玻璃板31的表里两面。使成膜物质24A成膜后使下 一个成膜物质24B堆积，接着使成膜物质24C和多个成膜物质连续重叠堆积而进行多层涂 层。并且，并不是在减速拱顶15时使玻璃板31翻转，也可以在加速拱顶15时使玻璃 板31翻转。如图12的时间图所示，由于不具有制动装置所以正转时及反转时的减速缓和， 平衡重113不受减速时作用的惯性力而移动，而是以加速时作用的惯性力而移动。平衡重113通过在正转及反转的加速时向与旋转方向相反方向作用的惯性力，在 正转时移动到所述第一位置，而将工件夹具32保持在所述初始位置，并将被成膜面45朝向 成膜物质发生源25而使成膜物质堆积。并且，在反转时移动至第二位置，而将工件夹具32 保持在所述翻转位置，并将被成膜面46朝向成膜物质发生源25而使成膜物质堆积。拱顶 15可通过反复交替反复正转和反转，使多个成膜物质依次堆积在被成膜面45和被成膜面 46的两面而进行多层涂层。接着，对在装配在作为工件保持盘具有筒状鼓的真空成膜装置150时的第三工件 翻转单元160进行说明。如图23所示，筒状鼓151将多个矩形装配面152设成内侧而以筒 状排列，以垂直轴153的轴为中心旋转。在各装配面152形成有多个装配工件翻转单元160 的装配孔(装配部)156。筒状鼓151旋转自如地固定在载置台157，并通过内装于台座158 的减速齿轮装置21及电动机22以恒定速度旋转的同时能够急剧的加速和减速。在筒状鼓151的侧方位置配置使成膜物质24飞散的成膜物质发生源155。如图24所示，第三工件翻转单元160垂直安装在筒状鼓151的内侧。工件翻转单 元160具有固定玻璃板31的工件夹具32、对工件夹具32赋予旋转力的翻转机构162、支承 这些机构的支承框115。支承框115固定成翻转机构162的平衡重163的移动方向成为与 装配孔156的移动方向(筒状鼓151的旋转方向)相同的方向。由于支承框115及工件夹 具32与工件翻转单元110相同，所以附加相同符号而省略详细说明。如图25及26所示，翻转机构162具有平衡重163、形成在平衡重163的齿条副 125，、固定在工件夹具32的小齿轮120。工件夹具32在使定位突起60抵接于第一限制器 61的初始位置定位而组装在支承框115。使平衡重163的长槽166嵌合在形成于支承框 115的轨道部116，并使齿条副125卡合在固定于工件夹具32的小齿轮120。平衡重163与 插入在形成于平衡重163的孔部167的钢珠128 —起容纳在引导盒170。在引导盒170形成安装部171，插通于设置在安装部171的安装孔172的螺钉135 与形成于支承框115的螺钉孔136螺合，引导盒170固定在支承框115。平衡重163的长槽 166被轨道部116引导，通过钢珠128前进移动自如地载置在容纳部173的下表面174上。 孔部167的深度比钢珠128的直径浅，钢珠128的一部分从孔部167的底面168突出。齿 条副125将平衡重163的移动传递至小齿轮120而使工件夹具32旋转。下表面174在中 央具有平面部175，在其两端具有倾斜面176，其功能与所述下表面141处的平面部142、倾 斜面143相同。由于第三工件翻转单元160安装在筒状鼓151的内侧，所以平衡重163及引导盒 170虽然水平配置，但工件夹具32垂直配置的一点与工件翻转单元110不同，但向玻璃板 31的成膜物质24的堆积方法(顺序)与具有工件翻转单元110的真空成膜装置10相同。例如，按照图8所示的时间图进行成膜时，如图27所示，若筒状鼓151向图中右方 向(在图23中为逆时针方向)旋转则惯性力向箭头97方向作用于平衡重163。平衡重163 向箭头97方向移动而成为第一位置，并通过齿条副125及小齿轮120使工件夹具32向逆 时针方向旋转。工件夹具32保持在定位突起60抵接于支承框115的第一限制器61而玻 璃板31的被成膜面45朝向下方的初始位置。筒状鼓151继续旋转，并从成膜物质发生源 155放射成膜物质24A，在从保持在初始位置的工件夹具32的开口 55显露的被成膜面45 堆积成膜物质24A。若筒状鼓151急剧减速，则惯性力向箭头98方向作用于平衡重163。通过此惯性 力平衡重163向箭头98方向移动。平衡重163通过齿条副125和小齿轮120使工件夹具 32向箭头145方向转动。如图28所示，若平衡重163向前方移动，则工件夹具32保持在定 位突起60抵接于第二限制器62而从初始位置旋转180°的翻转位置且被成膜面46朝向下 方。筒状鼓151以减速的速度继续旋转，再次从成膜物质发生源25放射成膜物质24A，并在 被成膜面46堆积成膜物质24A。若筒状鼓151再次加速，则惯性力向箭头97方向作用于平衡重163，平衡重163向 箭头97方向移动，而使工件夹具32旋转而保持在初始位置。从成膜物质发生源25飞散另 外成膜物质24B，在被成膜面45堆积成膜物质24B。这样可利用通过反复筒状鼓151的加 速和减速作用于平衡重163的惯性力而使工件夹具32反复翻转，使成膜物质24A堆积在玻 璃板31的表里两面的基础上使下一个成膜物质24B堆积，接着重叠堆积成膜物质24C和多个成膜物质而进行多层涂层。并且，也可使工件夹具32由通过使拱顶15正转、反转并切换正转、反转时的减速 或者加速作用于平衡重113的惯性旋转。表示此时的各构件的工作状态的时间图如图13 或图12所示。其次，对装配在筒状鼓151的另外(第四)工件翻转单元190进行说明。如图29 所示，工件翻转单元190除翻转机构191以外与工件翻转单元30相同，翻转机构191具有 固定平衡重193的驱动齿轮单元192和使工件夹具32旋转的锥齿从动齿轮196。支承框 195支承驱动齿轮单元192、锥齿从动齿轮196、固定玻璃板31的工件夹具32。支承框195 通过螺钉38从筒状鼓151的内侧固定于装配孔156，以使平衡重193的移动方向成为与装 配孔156的移动方向(箭头43)相同的方向。如图30所示，支承框195除安装驱动齿轮单元192的安装部200以外与支承框35 相同，工件夹具32 (参照图3)通过插通于轴支承孔57、58的旋转轴33、201旋转自如地安 装。旋转轴201固定锥齿从动齿轮196，若锥齿从动齿轮196旋转180°，则工件夹具32也 旋转180°。锥齿从动齿轮196与锥齿驱动齿轮194啮合，并通过平衡重193使工件夹具 32翻转。对基于平衡重193的工件夹具32的翻转省略说明。如图31所示，驱动齿轮单元192由平衡重193、锥齿驱动齿轮194、在两端形成嵌 合孔206、207的臂构件205构成。螺钉208插通于形成在平衡重193的孔209和嵌合孔 207而与螺母93螺合，从而固定这些构件。固定平衡重193的臂构件205与形成在锥齿驱 动齿轮194的槽210A嵌合。旋转轴198插通于形成在锥齿驱动齿轮194的孔211A和嵌合 孔206之后，与前端部分212A形成在安装部200的轴支承孔202嵌合，螺钉部隔着垫圈203 与螺母93啮合，并固定在安装部200 (参照图30)。所述工件翻转单元30、110、160、190均为使安装工件(玻璃板31)的拱顶15或筒 状鼓151旋转驱动的构件，但也可以在构成为玻璃板31在真空腔内向一方向前后前进移动 的工件安装构件安装工件翻转单元30、110、160、190并控制成如图8或图11或图12所示 的时间图而使玻璃板31反复翻转。如图32所示，基于本发明的真空成膜装置210在将内部设成真空的腔211内设置 具有以垂直轴212的轴为中心旋转的伞状倾斜面213的拱顶215，在所述拱顶215的下部位 置配置成膜物质发生源216。所述拱顶215能够进行旋转速度的切换，以使能够以旋转速度 慢的第一速度和比其快的第二速度旋转。多个工件装配部218沿着倾斜面的斜率(例如， 30° )形成在所述倾斜面213。在所述工件装配部218装配工件装配单元220。如图33及图34所示，工件装配单元220在所述工件装配部218插入通过一对旋 转轴223、224旋转自如地支承固定在表里具有成膜面的玻璃板(工件)221的工件夹具222 的夹具支承框225，并通过插通在形成于夹具支承框225的安装臂226的安装孔227的螺钉 228，沿着所述倾斜面213的斜率安装。所述旋转轴223、224的中心线230配置成与从所述 垂直轴212朝向外周方向的放射状的线(即，所述拱顶215旋转时离心力作用的方向)231 成为垂直。如图35及图36所示，所述玻璃板221装卸自如地保持在工件夹具底座233和工 件夹具罩234之间，插通于形成在工件夹具罩234的孔235的螺钉236与形成在工件夹具 底座233的螺钉孔237螺合，而使所述玻璃板221、工件夹具底座233、工件夹具罩234成为一体。在所述工件夹具底座233和工件夹具罩234的中央分别形成开口 238、239，通过从所 述成膜物质发生源216放出的成膜物质217，使所述成膜物质217成膜在形成于所述玻璃板 221表里的各成膜面。在所述工件夹具底座233形成有螺钉孔243、244，装配插通于形成在所述夹具支 承框225的旋转孔241、242的所述旋转轴223、224 ；定位突起246，在以所述旋转轴223、224 为中心旋转时与形成在所述夹具支承框225的限制器245卡合；槽248，卡止插通所述旋转 轴224而支承的翻转弹簧247的一端。所述工件夹具222变位自如地保持在将所述开口 238朝向所述成膜物质发生源216的初始位置和将所述开口 239朝向所述成膜物质发生源 216的翻转位置。如图37及图34所示，在所述工件装配单元220中，在安装所述工件夹具222的夹 具支承框225被安装后，滚珠引导框(引导构件，槽状构件)250通过与形成在所述夹具支 承框225的安装臂251的螺钉孔252螺合的螺钉253固定于所述夹具支承框225。所述滚 珠引导框250形成为具有将向与所述放射状的线231平行的方向设成较长的长方形的一对 壁部254和在所述倾斜面213侧连续设置所述壁部254的底板部255的槽状，且在所述底 板部255的所述垂直轴212侧设有载置成使具有规定质量的钢珠(滚珠，平衡重)258不滚 动的肋(滚珠载置部)256。在所述底板部255的比所述肋256更靠所述拱顶215的外周方向载置卡止构件 260。在所述卡止构件260形成有越过所述肋256而落下的所述钢珠258所滚动的滚珠滚 动部261 ；滚珠碰撞部262，在所述滚珠滚动部261的距所述肋256远的一侧竖立设置；卡止 爪263，抵接于所述工件夹具222的边缘而卡止所述工件夹具222的旋转。连续设置所述 滚珠滚动部261和所述卡止爪263的连续设置部264卡止于形成在所述壁部254和底板部 255之间的引导槽265，而使所述卡止构件260在所述外周方向上滑动。其次对基于本发明的作用、效果进行说明。如图37所示，沿着所述拱顶215的倾 斜面213的斜率安装的工件装配单元220的所述滚珠引导框250以与所述倾斜面213相同 的斜率，例如以30°倾斜，但所述钢珠258通过所述肋256载置于所述滚珠弓I导框250的所 述垂直轴212侧。卡止构件260靠所述垂直轴212侧配置，以使所述卡止爪263与通过翻 转弹簧247向顺时针方向施力的所述工件夹具222的边缘抵接。所述卡止爪263通过所述 工件夹具222被上推，所述连续设置部264被所述引导槽265的所述壁部254按压而产生 摩擦。通过此摩擦，即使所述拱顶215旋转而离心力起作用，所述卡止构件260也不会向所 述外周方向移动。如图39所示，所述工件装配单元220安装在所述倾斜面213且所述拱顶215以第 一速度旋转。从配置在所述拱顶215的下部位置的成膜物质发生源216放射成膜物质217， 在从保持于所述初始位置的所述工件夹具222的所述开口 238显露的所述玻璃板221的一 个成膜面实施成膜。若结束向所述玻璃板221的一个成膜面的成膜，则暂时停止来自成膜 物质发生源216的成膜物质的放出，所述拱顶215的旋转速度切换成比所述第一速度快的 第二速度。如图40所示，通过所述旋转的拱顶215的离心力，钢珠258越过所述肋256，在 所述卡止构件260的滚珠滚动部261的右端落下。落下的钢珠258通过所述离心力和斜率， 在所述滚珠滚动部261上向左滚动而碰撞于所述滚珠碰撞部262，使所述卡止构件260向左 移动。
如图41所示，若所述卡止构件260向左移动而所述卡止爪263从与所述工件夹具 222的卡合位置偏移，则所述工件夹具222通过所述翻转弹簧247的作用力向顺时针方向 旋转。如图42所示，所述工件夹具222保持在形成于所述工件夹具底座233的所述定位突 起246抵接于形成在所述夹具支承框225的限制器245而旋转180°的所述翻转位置。如 图43所示，所述工件夹具222翻转后，再次从所述成膜物质发生源216放射成膜物质217， 通过所述开口 239进行向所述玻璃板221的另外成膜面的成膜。这样基于本发明的真空成 膜装置210仅改变所述拱顶215的旋转速度，即可保持所述腔211内的真空状态而连续直 接对所述玻璃板221的表里实施成膜。另外，在所述实施方式中，所述卡止构件260构成为如下，即所述卡止爪263通过 所述工件夹具222被推上去，所述连续设置部264被所述引导槽265的所述壁部254按压 而产生摩擦，通过该摩擦，即使所述拱顶215旋转而离心力起作用，所述卡止构件260也不 会移动，但也可以设置将所述卡止构件260向所述肋256侧按压的弹簧。并且，作为通过基 于第二速度的离心力移动的平衡重使用了钢珠258，但代替钢珠258也可以使用其他材质 的滚珠(球体)，也可以是非球体的圆筒体、多面体或立方体。所述实施方式作为设置在滚珠引导框250的滚珠载置部使用了肋256，但如图44 或图45所示，可以是三角形的2条轨道268，只要所述钢珠258以基于所述第一速度的离心 力保持在所述初始位置，并通过基于所述第二速度的离心力移动，就也可以是其他形状，例 如作为所述平衡重可以使用立方体，作为所述滚珠载置部可以使用摩擦板。所述实施方式中，安装在所述夹具支承框225，以使所述旋转轴223、224的中心线 230与所述放射状的线231成为垂直，但所述工件夹具222的旋转方向不限于此，如图46所 示，也可以设成将所述工件夹具222安装于夹具支承框269的结构，以使所述中心线230与 所述放射状的线231成为平行。其次，对另外实施方式进行说明。与所述实施方式相同的构件附加相同符号的同 时省略说明。如图47所示，在构成工件装配单元270的夹具支承框271设置保持使所述工 件夹具222翻转的翻转机构272的保持部273。所述工件夹具222通过一对旋转轴223、 274 (参照图48)旋转自如地支承在所述夹具支承框271，所述工件夹具222安装在所述夹 具支承框271，以使所述旋转轴223、274的中心线230与所述放射状的线231成为垂直。如图48及图49所示，在所述夹具支承框271形成有第一限制器275，其与形成 在所述工件夹具222的所述定位突起246卡合而将所述工件夹具222保持在初始位置；第 二限制器276，其在所述工件夹具222从所述初始位置旋转180°的翻转位置与所述定位突 起246卡合。第一齿轮277被压入在所述旋转轴274中，若所述第一齿轮277旋转180°， 则所述工件夹具222旋转180°。所述第一齿轮277与所啮合的第二齿轮278 —起通过所 述保持部273和由螺钉279固定在所述保持部273的保持板280旋转自如地挟持。所述第一齿轮277与第二齿轮单元281 —起构成所述翻转机构272。第二齿轮单 元281包括所述第二齿轮278 ；臂构件285，其在两端形成嵌合孔283、284 ；垫圈286，其与 所述第二齿轮278相同厚度；平衡重287。在固定于所述第二齿轮278的轴288两侧的根部 分别形成所述嵌合孔283嵌合的嵌合部289，在所述第二齿轮278形成固定所述臂构件285 的铆接孔290。使2个所述臂构件285各自一方的所述嵌合孔283嵌合在2个所述嵌合部 289，并配置成通过2个所述臂构件285从两侧夹住所述第二齿轮278，并使铆接轴292连通于形成在所述臂构件285的铆接孔291和所述铆接孔290，将所述第二齿轮278固定在2 个所述臂构件285的一端侧。螺钉293依次插通于形成在所述平衡重287的孔294、所述臂构件285的另一端 侧的嵌合孔284、形成在所述垫圈286的孔295、第二个所述臂构件285的嵌合孔284、形成 在第二个所述平衡重287的孔294，并与螺母296螺合，从而固定这些构件。由此构成的所 述平衡重287通过自身的重力，使所述第二齿轮278旋转的同时，在使所述第二齿轮278向 所述定位突起246按压所述第一限制器275的第一方向旋转而将所述工件夹具222设成所 述初始位置的第一位置、和使所述第二齿轮278向所述定位突起246按压所述第二限制器 276的第二方向旋转而将所述工件夹具222设成所述翻转位置的第二位置之间成为移动自 如。如图50所示，所述平衡重287其自身的重力向A的方向作用而使所述第二齿轮 278向顺时针方向B旋转。所述第二齿轮278的旋转传递到所述第一齿轮277，所述第一齿 轮277向逆时针方向C旋转而使所述工件夹具222向逆时针方向旋转。所述工件夹具222 使所述定位突起246按压在所述第一限制器275而将所述工件夹具222保持在所述初始位 置。在这种状态下，所述拱顶215以第一速度旋转，从所述成膜物质发生源216放出成膜物 质并在所述玻璃板221的一个成膜面实施成膜后，所述拱顶215的旋转速度切换成比所述 第一速度快的第二速度。如图51所示，所述平衡重287通过旋转的所述拱顶215的离心力从所述第一位置 向D方向移动。所述第二齿轮278向逆时针方向E旋转，使所述第一齿轮277向顺时针方 向F旋转。所述工件夹具222向顺时针方向旋转，形成在所述工件夹具222的所述定位突 起246抵接于所述第二限制器276。所述工件夹具222保持在从所述初始位置旋转180° 的翻转位置。若所述工件夹具222保持在所述翻转位置，则再次从所述成膜物质发生源216 放出成膜物质，而在装配于所述工件夹具222的所述玻璃板221的另外的成膜面实施成膜。所述实施方式将工件夹具222由工件夹具底座233和工件夹具罩234构成，并设 成将所述玻璃板221容纳在这些之间，但工件夹具222的结构不限于此，也可以对使成膜的 工件形状适当采用最佳的安装方法。
权利要求
一种工件翻转单元，其特征在于，具有工件夹具，其装卸自如地保持工件，该工件在表里设有使从成膜物质发生源飞散的成膜物质堆积的被成膜面；支承框，其固定于在真空腔内旋转的工件保持盘，并且在一所述被成膜面朝向成膜物质发生源的初始位置和另一被成膜面朝向成膜物质发生源的翻转位置旋转自如地支承所述工件夹具；翻转机构，其具有平衡重，并通过所述平衡重的移动将所述工件夹具在所述初始位置和所述翻转位置之间进行切换，所述平衡重被移动自动地支承在与所述工件保持盘的旋转方向平行的方向上，且在伴随所述工件保持盘的加速或减速的惯性的作用下而移动。
2.如权利要求1所述的工件翻转单元，其特征在于，所述支承框具有与形成在所述工件夹具的定位突起抵接而将所述工件夹具保持在所 述初始位置的第一限制器；与所述定位突起抵接而将所述工件夹具保持在所述翻转位置的 第二限制器。
3.如权利要求2所述的工件翻转单元，其特征在于，所述平衡重在自身重力的作用下，在将所述定位突起向所述第一限制器按压的第一位 置与向所述第二限制器按压的第二位置之间移动自如。
4.如权利要求1 3中任一项所述的工件翻转单元，其特征在于，所述翻转机构具有从动齿轮，其固定在旋转自如地轴支承所述工件夹具的一对旋转 轴之一且与所述工件夹具一体旋转；驱动齿轮，其旋转自如地轴支承于所述支承框且与所 述从动齿轮啮合而使所述工件夹具旋转；臂构件，其在一端侧固定所述驱动齿轮且在另一 端侧固定所述平衡重。
5.如权利要求1 3中任一项所述的工件翻转单元，其特征在于，所述翻转机构具有小齿轮，其固定在旋转自如地轴支承所述工件夹具的一对旋转轴 之一且与所述工件夹具一体旋转；齿条副，其设置在所述平衡重且与所述小齿轮啮合而使 所述工件夹具旋转。
6.如权利要求1 5中任一项所述的工件翻转单元，其特征在于，所述翻转机构响应所述工件保持盘的旋转速度的急剧变化而多次反复进行所述工件 夹具的翻转，以使多层堆积于所述工件的表里的多个成膜物质交替堆积。
7.一种工件装配单元，其装配于在真空成膜装置的腔内围绕垂直轴的轴以两个以上不 同的速度切换而旋转的拱顶，并且具有形成膜的两个成膜面的工件沿着所述拱顶的倾斜面 配置，所述工件装配单元的特征在于，具有工件夹具，其装卸自如地保持所述工件，并且在将一所述成膜面朝向成膜物质发生源 的初始位置和将另一成膜面朝向所述成膜物质发生源的翻转位置之间变位自如；平衡重，其在所述拱顶以第一速度旋转时将所述工件夹具保持在所述初始位置，在所 述拱顶以比所述第一速度快的第二速度旋转时在离心力的作用下使所述工件夹具移动到 所述翻转位置；夹具支承框，其旋转自如地轴支承所述工件夹具，并且具有沿所述离心力起作用的方 向移动自如地弓I导所述平衡重的弓I导构件。
8.如权利要求7所述的工件装配单元，其特征在于，所述夹具支承框具有与形成在所述工件夹具的定位突起抵接而将所述工件夹具保持 在所述翻转位置的限制器。
9.如权利要求7或8所述的工件装配单元，其特征在于，具有 翻转弹簧，其对所述工件夹具向所述翻转位置的方向施力；卡止构件，其抵抗由所述翻转弹簧施加的作用力，而将所述工件夹具卡止在所述初始 位置，并且被因所述离心力而移动的所述平衡重按压，而解除所述工件夹具的卡止。
10.如权利要求9所述的工件装配单元，其特征在于， 所述平衡重为具有规定质量的滚珠，所述引导构件为槽状构件，该槽状构件包括沿着所述离心力起作用的方向竖立设置的 一对壁部和在所述倾斜面侧连续设有所述壁部的底板部，在所述底板部的所述垂直轴侧设有载置所述滚珠的滚珠载置部， 所述卡止构件包括滚珠滚动部，该滚珠滚动部载置在所述槽状构件的底板部，从所述 滚珠载置部落下的所述滚珠在该滚珠滚动部上滚动且在所述离心力起作用的方向上滑动 自如；竖立设置在所述滚珠滚动部的距所述滚珠载置部远的一侧且滚动的所述滚珠所碰撞 的滚珠碰撞部；与所述工件夹具抵接而阻止所述工件夹具的旋转的卡止爪。
11.如权利要求8所述的工件装配单元，其特征在于，具有设于所述夹具支承框且与所述定位突起卡合而将所述工件夹具保持在所述初始 位置的第一限制器；将所述工件夹具保持在所述翻转位置的第二限制器，所述平衡重在自身重力的作用下，在使所述工件夹具向所述定位突起与所述第一限制 器卡合的方向旋转的第一位置和使所述工件夹具向所述定位突起与所述第二限制器卡合 的方向旋转的第二位置之间移动自如地被弓I导。
12.如权利要求11所述的工件装配单元，其特征在于，具有第一齿轮，其固定在旋转自如地轴支承所述工件夹具的一对旋转轴之一且与所述工件 夹具一体旋转；第二齿轮，其旋转自如地轴支承于所述夹具支承框且与所述第一齿轮啮合而向所述第 一齿轮传递旋转力；臂构件，其在一端侧固定所述第二齿轮且在另一端侧固定所述平衡重， 在所述平衡重在所述第一位置而在所述拱顶以所述第一速度旋转时，在位于所述第一 位置的所述平衡重的重力的作用下，将所述工件夹具保持在所述初始位置，在所述拱顶以 所述第二速度旋转时，在离心力的作用下，所述平衡重向所述第二位置移动，所述第二齿轮 转动，所述定位突起与所述第二限制器卡合，将所述工件夹具保持在所述翻转位置。
13.一种真空成膜装置，其特征在于，具有权利要求7 12中任一项所述的工件装配单元，在使所述拱顶以第一速度旋转的同时在所述工件的一成膜面实施成膜，然后，在使所 述拱顶以所述第二速度旋转而使工件翻转之后，在另一成膜面实施成膜。
全文摘要
本发明提供一种工件翻转单元、真空成膜装置及工件装配单元，工件翻转单元将真空成膜装置的腔内保持成真空可直接在工件的表里两面交替反复地成膜。真空成膜装置以保持腔内的真空状态可连续地直接在工件的表里实施成膜。在形成于配置在真空成膜装置的腔内的拱顶的倾斜面的多个工件装配部(18)装配工件装配单元(20)。工件装配单元(20)包括由一对旋转轴旋转自如地支承固定有玻璃板(21)的工件夹具(22)的夹具支承框(25)、具有卡止夹具支承框(25)的旋转的卡止构件(60)的滚珠引导框(50)。在滚珠引导框(50)载置有钢珠(58)，并保持在通过肋(56)所载置的位置。若加快拱顶的旋转速度，则钢珠(58)通过离心力越过肋(56)而与卡止构件(60)的滚珠碰撞部(62)碰撞，此时，卡止爪(63)从工件夹具(22)的卡止位置移动而工件夹具(22)进行翻转。
文档编号C23C14/24GK101899648SQ201010188299
公开日2010年12月1日 申请日期2010年5月25日 优先权日2009年5月28日
发明者仓桥肇 申请人:富士能株式会社