磁鐵及其加工方法和磁控濺射源的製作方法
2023-11-03 00:34:22 3
專利名稱：磁鐵及其加工方法和磁控濺射源的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種磁鐵製備技術，特別涉及一種磁鐵及其加工方法和磁控濺射源。
背景技術：
磁控濺射設備廣泛地應用於集成電路、液晶顯示器、薄膜太陽能及其LED的製造領域。在磁控濺射設備中，電子在電場作用下向基片運動，在飛向基片的過程中與氬原子碰撞，使氬原子電離得到帶正電氬離子的等離子體和二次電子；其中，等離子體向具有負電勢的靶材方向加速運動的過程中獲得動量，轟擊靶材使靶材發生濺射，以生成濺射粒子，濺射粒子沉積到襯底上形成與靶材性質基本相同的薄膜。磁控濺射設備包括磁控濺射源，磁控濺射源包括至少一塊磁鐵，在靶材背面的附近安裝磁控濺射源，磁控濺射源還可以連接有動力源，以帶動磁控濺射源運動，磁控濺射源產生的磁場能延長二次電子的運動軌跡。在現有的磁控濺射設備中，常常需要將磁控濺射源放置在水或其它液體中，致使磁控濺射源中的磁鐵易受水或其它液體的腐蝕，從而縮短磁鐵的使用壽命。
發明內容
本發明的目的是提供一種磁鐵及其加工方法和磁控濺射源，用於解決現有技術中磁鐵易受腐蝕、使用壽命短的問題。為解決上述問題，本發明提供了一種磁鐵的加工方法，其包括將磁粉加工成型後進行燒結和電鍍處理，以得到初始磁鐵；在所述初始磁鐵外表面套置非磁性的密閉外套；對套置非磁性的密閉外套的所述初始磁鐵進行充磁以得到磁鐵。其中，所述密閉外套由鎳、鋅、銅、鋁或非磁性的不鏽鋼構成。其中，所述在初始磁鐵外表面套置非磁性的密閉外套包括通過焊接方式使所述密閉外套所包括的兩個桶狀組件密閉套置所述初始磁鐵，所述兩個桶狀組件相向對接以形成密閉空間。本發明還提供了一種磁鐵，其中，所述磁鐵外表面套置一層由非磁性物質構成的密閉外套。其中，所述非磁性物質為鎳、鋅、銅、鋁或非磁性的不鏽鋼。其中，所述密閉外套包括兩個桶狀組件，所述兩個桶狀組件通過焊接方式相向對接以形成密閉外套。本實施例還提供了一種磁控濺射源，其中，包括支撐件和上述的任意一種磁鐵，所述支撐件用於固定所述磁鐵。其中，所述支撐件為圓形、圓環形或橢圓形，所述磁鐵固定在兩個所述支撐件之間。其中，所述支撐件為圓形、圓環形或橢圓形，所述磁鐵固定在一個所述支撐件上。
本發明具有下述有益效果本發明提供的磁鐵加工方法，通過將磁鐵的外表面密閉套置一層非磁性的密閉外套，以保護磁鐵免受外界的氣體或液體的腐蝕或汙染，同時提高磁鐵的機械強度和抗衝擊能力，從而延長了磁鐵的使用壽命，並且將充磁工序設定在完成燒結、電鍍和焊接等高溫工序之後進行，使充磁得到的磁鐵不需要再經歷高溫工序，從而保持磁鐵的磁性的穩定。本發明提供的磁鐵，磁鐵的外表面套置一層非磁性的密閉外套，以保護磁鐵免受外界的氣體或液體的腐蝕或汙染，並能提高磁鐵的機械強度和抗衝擊能力，從而延長了磁鐵的使用壽命，通過磁鐵密閉外套上的固定件，可以將磁鐵固定安裝到不同的工藝設備上。
此外，本發明提供的磁控濺射源，通過將磁鐵套置在密閉外套中，能夠保護磁鐵免受外界的氣體或液體的腐蝕和汙染，並可提高磁鐵的機械強度和抗衝擊能力，從而即使將磁控濺射源安裝在水或複雜氣體環境中依然具有較長的使用壽命。此外，本發明提供的磁控濺射源通過磁鐵密閉外套上的固定件將磁鐵固定安裝到支撐件上，從而可根據需要而將多個磁鐵按照一定的排列次序固定在一起，使磁控濺射源能提供多種不同磁場強度的磁場，而且還可將磁控濺射源固定安裝到不同的工藝設備上，從而擴大磁控濺射源的使用範圍。
圖1為本發明提供的磁鐵的加工方法實施例的流程圖；圖2為本發明提供的磁鐵的加工方法實施例中磁鐵結構示意圖；圖3為本發明提供的磁鐵的加工方法實施例中桶狀組件的結構示意圖；圖4為本發明提供的磁鐵實施例的結構示意圖；圖5為本發明提供的磁鐵實施例中固定件的第一結構示意圖；圖6為本發明提供的磁鐵實施例中固定件的第二結構示意圖；圖7為本發明提供的磁控濺射源實施例的結構示意圖。
具體實施例方式下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步地詳細描述。圖1為本發明提供的磁鐵的加工方法實施例的流程圖。如圖1所示，本實施例磁鐵的加工方法包括如下具體步驟步驟101、將磁粉加工成型後進行燒結和電鍍處理，以得到初始磁鐵。上述初始磁鐵是通過將磁粉進行成型加工而得到的，具體包括首先，使磁粉按照預定形狀而成型；然後，對成型後的磁粉在1000攝氏度左右的環境中進行燒結處理而得到緻密堅固的磁粉緻密體；最後，為了防止該磁粉緻密體因其表面比較粗糙而容易被外界氣體或液態腐蝕的問題，在該磁粉緻密體的表面電鍍一層材質為鋅、鎳或類似物的電鍍膜，從而得到表面光滑的初始磁鐵。在本實施例中，上述磁粉的材料例如可以採用NdFeB等物質。步驟102、在初始磁鐵外表面套置非磁性的密閉外套。初始磁鐵的形狀可以為圓柱形、圓筒形、立方形或其它多面體的形狀。圖2為本發明提供的磁鐵的加工方法實施例中磁鐵結構示意圖。如圖2所示，在本實施例中，初始磁鐵 30的形狀以圓柱形為例來介紹技術方案，然後在初始磁鐵30的外表面套置非磁性的密閉外套，密閉外套將初始磁鐵30密封起來，密閉外套可以與初始磁鐵30緊密結合以提高磁鐵的機械強度。密閉外套可以是由非磁性的不鏽鋼製備而成，例如為不鏽鋼304、不鏽鋼316 等，也可以是鎳、鋅、銅或鋁等非磁性金屬，密閉外套的形狀與初始磁鐵30的形狀相適配， 以能緊密封裝初始磁鐵30。圖3為本發明提供的磁鐵的加工方法實施例中桶狀組件的結構示意圖。如圖3所示，密閉外套為兩個一端密閉的非磁性的不鏽鋼桶狀組件301組成，兩個桶狀組件301可相向對接以形成密閉空間，將這兩個不鏽鋼桶狀組件301相向對接以套置在初始磁鐵30上，然後進行焊接處理，使這兩個不鏽鋼桶狀組件301相對套置在初始磁鐵 30外表面，形成包裹初始磁鐵30的密閉外套。步驟103、對套置有非磁性密閉外套的初始磁鐵進行充磁以得到磁鐵。將套置有非磁性密閉外套的初始磁鐵30進行充磁處理，非磁性密閉外套不影響其密閉封裝的初始磁鐵30的充磁處理，以得到套置有非磁性密閉外套的具有穩定磁性的磁鐵。在本實施例中，通過將磁鐵的外表面密閉套置一層非磁性的密閉外套，以保護磁鐵免受外界的氣體或液體的腐蝕或汙染，同時提高磁鐵的機械強度和抗衝擊能力，從而延長了磁鐵的使用壽命，並且將充磁工序設定在完成燒結、電鍍和焊接等高溫工序之後進行， 使充磁得到的磁鐵不需要再經歷高溫工序，從而保持磁鐵的磁性的穩定。圖4為本發明提供的磁鐵實施例的結構示意圖。如圖4所示，在本實施例中，磁鐵 40上密閉封裝有一層非磁性的密閉外套，密閉外套可以由如圖3所示的兩個桶狀組件301 焊接而成，桶狀組件301為非磁性物質構成，非磁性物質可以是不鏽鋼304、不鏽鋼316，也可以是鎳、鋅、銅或鋁等非磁性金屬，在桶狀組件301封閉的一端設置有一固定件302，可以根據磁鐵的用途來設置固定件302的結構、形狀和長度。圖5為本發明提供的磁鐵實施例中固定件的第一結構示意圖，如圖5所示，桶狀組件301上的固定件302設置為螺絲的結構，以方便地將磁鐵固定到有對應螺母的支撐件上， 也能方便地將磁鐵從支撐件上拆卸下來，支撐件用於固定支撐至少一塊磁鐵，撐件上的至少一塊磁鐵按照一定排列方式排列，支撐件上的至少一塊磁鐵也可作為一個整體運動。圖 6為本發明提供的磁鐵實施例中固定件的第二結構示意圖，如圖6所示，桶狀組件301上的固定件302由2根三稜柱，對應支撐件的相應位置則設置有凹入支撐件表面的三稜形凹槽， 以容納桶狀組件301上的固定件302，圖6所示的固定件302的結構既方便磁鐵40插入支撐件或從支撐件拔出，而且又能使磁鐵更加穩固地安裝在支撐件上，提高磁控濺射源的穩定性。在本實施例中，磁鐵的外表面套置一層非磁性的密閉外套，以保護磁鐵免受外界的氣體或液體的腐蝕或汙染，並能提高磁鐵的機械強度和抗衝擊能力，從而延長了磁鐵的使用壽命，通過磁鐵密閉外套上的固定件，可以將磁鐵固定安裝到不同的工藝設備上。圖7為本發明提供的磁控濺射源實施例的結構示意圖。如圖7所示，在本實施例磁控濺射源包括磁鐵40和支撐件50，其中，磁鐵40可以採用如圖4所示的圓柱形的磁鐵 40，磁控濺射源包括數個磁鐵40，磁鐵40的密封套件的兩端分別通過固定件302固定在兩個支撐件50之間，支撐件50可以為環形、圓形、橢圓形或心形等，本實施例中的兩個支撐件 50為環形，兩個支撐件50之間固定4個磁鐵40。在實際應用中，磁鐵40的形狀和磁場強度等可以根據需要來設定，對於磁鐵40的兩端的固定件302，其中一端的固定件302採用圖5的結構，另外一端的固定件302採用圖6的結構。通過如圖5所示的固定件302將磁鐵旋進支撐件50上以與支撐件50固定連接，該支撐件50上設置有凹入其表面的螺母，通過如圖6所示的固定件302插入到帶有相應三稜形凹槽的另一個支撐件50上，兩個支撐件 50將若干個磁鐵夾持固定在二者之間，既能使磁鐵更穩定地固定到支撐件50上，提高磁控濺射源的穩定性和機械強度，又方便磁鐵40插入支撐件50或從支撐件50拔出，使用起來非常方便。在實際應用中，也可以只用一個支撐件50來固定各個磁鐵40，此時磁鐵40通過設置在固定件302上的螺絲固定到支撐件50上，也可以通過卡接、插接等方式固定到支撐件50上，避免通過焊接等高溫作業方式將磁鐵40固定到支撐件50上時導致磁鐵40的磁性受損。在本實施例磁控濺射源中，通過將磁鐵套置在密閉外套中，能夠保護磁鐵免受外界的氣體或液體的腐蝕和汙染，並可提高磁鐵的機械強度和抗衝擊能力，從而即使將磁控濺射源安裝在水或複雜氣體環境中依然具有較長的使用壽命。此外，本發明提供的磁控濺射源通過磁鐵密閉外套上的固定件將磁鐵固定安裝到支撐件上，從而可根據需要而將多個磁鐵按照一定的排列次序固定在一起，使磁控濺射源能提供多種不同磁場強度的磁場，而且還可將磁控濺射源固定安裝到不同的工藝設備上，從而擴大磁控濺射源的使用範圍。可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而採用的示例性實施方式，然而本發明並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種磁鐵的加工方法，其特徵在於，包括將磁粉加工成型後進行燒結和電鍍處理，以得到初始磁鐵；在所述初始磁鐵外表面套置非磁性的密閉外套；對套置非磁性的密閉外套的所述初始磁鐵進行充磁以得到磁鐵。
2.根據權利要求1所述的磁鐵的加工方法，其特徵在於，所述密閉外套由鎳、鋅、銅、鋁或非磁性的不鏽鋼構成。
3.根據權利要求1所述的磁鐵的加工方法，其特徵在於，所述在初始磁鐵外表面套置非磁性的密閉外套包括通過焊接方式使所述密閉外套所包括的兩個桶狀組件密閉套置所述初始磁鐵，所述兩個桶狀組件相向對接以形成密閉空間。
4.一種磁鐵，其特徵在於，所述磁鐵外表面套置一層由非磁性物質構成的密閉外套。
5.根據權利要求4所述的磁鐵，其特徵在於，所述非磁性物質為鎳、鋅、銅、鋁或非磁性的不鏽鋼。
6.根據權利要求4所述的磁鐵，其特徵在於，所述密閉外套包括兩個桶狀組件，所述兩個桶狀組件通過焊接方式相向對接以形成密閉外套。
7.—種磁控濺射源，其特徵在於，包括支撐件和權利要求4-6任意一項所述的磁鐵，所述支撐件用於固定所述磁鐵。
8.根據權利要求7所述的磁控濺射源，其特徵在於，所述支撐件為圓形、圓環形或橢圓形，所述磁鐵固定在兩個所述支撐件之間。
9.根據權利要求7所述的磁控濺射源，其特徵在於，所述支撐件為圓形、圓環形或橢圓形，所述磁鐵固定在一個所述支撐件上。
全文摘要
本發明涉及一種磁鐵及其加工方法和磁控濺射源，其中，加工方法包括將磁粉加工成型後進行燒結和電鍍處理，以得到初始磁鐵；在所述初始磁鐵外表面套置非磁性的密閉外套；對套置非磁性的密閉外套的所述初始磁鐵進行充磁以得到磁鐵。在本實施例中，通過將磁鐵的外表面密閉套置一層非磁性的密閉外套，以保護磁鐵免受外界的氣體或液體的腐蝕或汙染，同時還可提高磁鐵的機械強度和抗衝擊能力，從而延長磁鐵的使用壽命；並且，將充磁工序設定在完成燒結、電鍍和焊接等高溫工序之後進行，使充磁得到的磁鐵不需要再經歷高溫工序，從而保持磁鐵的磁性的穩定。
文檔編號H01F41/00GK102456478SQ201010523028
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月22日 優先權日2010年10月22日
發明者丁培軍, 劉旭, 吳桂龍, 楊柏, 趙夢欣 申請人:北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司