專利名稱：貼片電感骨架的連續(xù)鍍膜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濺射鍍覆的專用設(shè)備，特別是涉及一種貼片電感骨架的連續(xù)鍍膜裝置。
背景技術(shù)：
貼片電感主要由骨架和線圈構(gòu)成，在骨架的一個端面上設(shè)有電極層，所述線圈的兩個線頭與電極層相焊接，所述骨架是采用軟磁鐵氧體或陶瓷材料制成的。在現(xiàn)有技術(shù)中，骨架上的電極層通過將銀-鉛-鈀漿料涂覆在骨架端面，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)后，再以這層金屬層為基礎(chǔ)分別化學(xué)電鍍鎳、銅、銀等金屬層而成的；由于在骨架上設(shè)置電極層需要將昂貴的銀-鈀漿料作底金屬層，其成本較高；高溫?zé)Y(jié)不僅能量消耗大、生產(chǎn)效率低，而且也不適合由高分子聚合物材料制成的骨架上設(shè)置電極層；另外電鍍層的結(jié)構(gòu)比較疏松、抗熔蝕性和抗拉強度較差，電鍍工藝不僅會給環(huán)境帶來污染，電鍍廢液處理的成本也很高，更為嚴(yán)重的是在產(chǎn)品上殘留著有害人體健康的化學(xué)成分，不符合國際市場對產(chǎn)品的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)過程無污染、產(chǎn)量大、成本低、電極層抗熔蝕和抗拉性強、骨架材料適應(yīng)性廣、產(chǎn)品符合國際要求的貼片電感骨架連續(xù)式濺射鍍膜裝置。
本發(fā)明的目的是采用這樣的技術(shù)解決方案實現(xiàn)的它包括機體、真空抽氣裝置和惰性氣體充氣機構(gòu)，所述真空抽氣裝置和惰性氣體充氣機構(gòu)分別與機體相連通，其特征在于所述機體由依次相通的預(yù)抽室、清洗室、濺射腔室、出片室以及真空閥門構(gòu)成，機體內(nèi)設(shè)有基片輸送裝置，所述基片輸送裝置上設(shè)有工件架，該工件架上安裝有基片架，基片架上設(shè)有掩膜板，在濺射腔室內(nèi)設(shè)有金屬濺射靶，在清洗室內(nèi)設(shè)有等離子清洗裝置，所述基片輸送裝置能夠?qū)惭b有基片架的工件架依次輸送到預(yù)抽室、清洗室、濺射腔室和出片室中。
由于本發(fā)明所述機體由依次相通的預(yù)抽室、清洗室、濺射腔室和出片室構(gòu)成，機體內(nèi)的基片輸送裝置能夠?qū)⒐ぜ芤来屋斔偷筋A(yù)抽室、清洗室、濺射腔室和出片室中，真空閥門能有效隔離各真空區(qū)域，使等離子清洗室、濺射室在工作時始終保持真空狀態(tài)，因而能夠達到連續(xù)大量生產(chǎn)效果，并具有工藝簡單、無污染、金屬膜層與骨架結(jié)合牢固的特點，它是一種大量生產(chǎn)貼片電感骨架的理想鍍膜設(shè)備。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明的基片架示意3為本發(fā)明的掩膜板示意圖附圖標(biāo)號說明1-機體，2-預(yù)抽室，3-掩膜板，4-隔離閥門，5-等離子清洗裝置，6-清洗室，7-金屬濺射靶，8-濺射腔室，9-金屬濺射靶，10-濺射腔室，11-金屬濺射靶，12-濺射腔室，13-隔離閥門，14-出片室，15-閥門，16-基片輸送裝置，17、24、19-22-真空抽氣裝置，18、25-放大氣閥，23a、23b、23c、24d-惰性氣體充氣機構(gòu)，26-工件架，27-基片架，28-閥門，29-骨架槽孔，30-定位銷孔，31-圖形孔，32-分隔條，33-定位孔。
具體實施例方式
在圖1中，本發(fā)明所述的貼片電感骨架的連續(xù)鍍膜設(shè)備包括機體1、真空抽氣裝置17、19-22、24、惰性氣體充氣機構(gòu)23a、23b、23c、24d，所述真空抽氣裝置分別與機體1相連通，所述機體1由依次相通的預(yù)抽室2、清洗室6、濺射腔室8、10、12和出片室14構(gòu)成，機體1內(nèi)設(shè)有可正反傳輸并可調(diào)節(jié)速度的基片輸送裝置16，所述基片輸送裝置16上設(shè)有工件架26，該工件架26上安裝有基片架27，基片架27上設(shè)有掩膜板3，在濺射腔室8、10、12內(nèi)設(shè)有金屬濺射靶7、9、11，在清洗室內(nèi)6設(shè)有等離子清洗裝置5，所述基片輸送裝置16能夠?qū)惭b有基片架27的工件架26依次輸送到預(yù)抽室2、清洗室6、濺射腔室8、10、12和出片室14中，輸送方式正反可逆，輸送速度可調(diào)；在機體1的兩端設(shè)有閥門15、28，在所述預(yù)抽室2與清洗室6之間設(shè)有隔離閥門4，在所述濺射腔室12與出片室14之間設(shè)有隔離閥門13；所述惰性氣體充氣機構(gòu)23a、23b、23c、23d分別布置在等離子清洗室6與濺射腔室8、10、12中；所述預(yù)抽室2、出片室14接有抽氣中真空裝置24、17，以及放大氣閥25、18；所述清洗室6和濺射腔室8、10、12連接有高真空抽氣裝置19-22；所述基片輸送裝置16可正反傳輸工件架26，傳輸速度可調(diào)；所述金屬濺射靶7、9、11采用旋轉(zhuǎn)柱型磁控濺射靶，也可用平面磁控濺射靶；磁控濺射靶至少為三只。磁控濺射是一種高速率、低溫升、環(huán)保的成膜技術(shù)，濺射膜層與基片結(jié)合牢固、膜層致密；合理選擇材料與膜層配置能獲得結(jié)合力強、高溫焊接性好、成本低廉的電極膜；所述真空抽氣裝置17、19-22、24和惰性氣體充氣機構(gòu)23由市場直接購得，其結(jié)構(gòu)不作贅述。
在圖2、圖3中本發(fā)明所述的基片架27由金屬材料或耐溫有機材料或陶瓷材料制成，在基片架27上設(shè)有骨架槽孔29和定位銷孔30，所述骨架槽孔29均勻分布在基片架27中，使用時它能夠與貼片電感骨架相配合，并能使貼片電感骨架按一定方向整齊排列；所述定位銷孔30中插入銷釘就可將基片架27安裝在工件架26上；本發(fā)明所述的掩膜板3由金屬薄板或耐溫有機材料薄片制成，掩膜板3上設(shè)有與骨架槽孔29相對應(yīng)的圖形孔31，每個圖形孔中設(shè)有分隔條32，該分隔條32能將骨架上金屬膜層分隔開，且相互絕緣，在掩膜板3上設(shè)有與定位銷孔30相對應(yīng)的定位孔33，通過銷釘能夠?qū)⒀谀ぐ?、基片架27和工件架26聯(lián)接在一起。
本發(fā)明使用時，先將貼片電感骨架采用超聲振動方式按一定方向、整齊劃一地排布在基片架27的骨架槽孔29中，然后將掩膜板3覆蓋在基片架27上，并用銷釘將二者一起聯(lián)接在工件架26上，關(guān)閉兩端的閥門4與閥門13，啟動真空抽氣裝置17-20，將機體1內(nèi)預(yù)抽室2、清洗室6和濺射腔室8、10、12抽到高真空狀態(tài)，關(guān)閉隔離閥4和13，再由惰性氣體充氣機構(gòu)23a、23b、23c、23d向濺射室6、8、10及清洗室6內(nèi)動態(tài)地輸入Ar等惰性氣體，將機內(nèi)壓力動態(tài)維持在10-1Pa范圍內(nèi)。通過放大氣閥25向預(yù)抽室2放入大氣，打開閥門28，將上述裝有骨架、基片架的工件架26送入預(yù)抽室2，關(guān)閉閥門28并啟動抽氣系統(tǒng)24，在預(yù)抽室2達到幾Pa真空度后，打開隔離閥門4，由基片輸送裝置16將工件架26輸送到清洗室6中，關(guān)閉隔離閥門4，啟動等離子清洗裝置5，其產(chǎn)生的等離子體能夠轟擊基片架27上貼片電感骨架的表面，從而實現(xiàn)在線等離子清洗；然后將清洗后的貼片電感骨架依次輸送移至濺射腔室8、10、12，由金屬濺射靶7、9、11分別向基片架27上的貼片電感骨架濺射，達到向貼片電感骨架表面濺射沉積底金屬層、過渡金屬層與面電極層作用。所述底金屬層、過渡金屬層與面電極層的厚度分別為50-300nm、200-5000nm和50-500nm，各層膜層的厚度靠調(diào)節(jié)各個磁控濺射靶的功率、控制工件架的傳輸速率與往復(fù)次數(shù)來實現(xiàn)。完成向貼片電感骨架表面濺射各層金屬層后，打開隔離閥13，將工件架26輸送至出片室14，再關(guān)閉隔離閥門13，通過放大氣閥18向出片室放入大氣，打開閥15，取出工件架26，關(guān)閉閥15與放大氣閥18，啟動抽氣裝置，使出片室保持真空；后續(xù)工件架26上貼片電感骨架的鍍膜工作過程相同，在此不作詳述。預(yù)抽室2與隔離閥門4、出片室14與隔離閥門13的設(shè)置，可保證等離子清洗室6以及濺射室8、10、12等功能區(qū)在運轉(zhuǎn)時始終保持在真空狀態(tài)而不暴露大氣，從而實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。
本發(fā)明的抽真空、閥門的開閉、輸入Ar等惰性氣體、等離子清洗骨架、工件架22的輸送和金屬濺射靶7、9、11的濺射等工作過程均可采用公知的自動控制技術(shù)進行控制和操作，以實現(xiàn)智能化生產(chǎn)和管理。
在制作濺射膜電極貼片電感時，先將鍍有電極層的電感骨架放置在繞線機上繞制線圈，然后在高溫錫槽中將線圈的漆包線線頭除漆，并將線頭與電極層相焊接即可得到產(chǎn)品。
實施例一種型號為DA-43的貼片電感，其骨架由鎳鋅鐵氧體材料制成，采用本發(fā)明技術(shù)鍍以膜系電極層，各膜層的構(gòu)成是厚度為200nm鈦底層濺射薄膜、厚度為2500nm的金屬鎳-銅過渡層濺射薄膜和厚度為200nm的金屬銀面層濺射薄膜；每一個工件架安放4000只DA-43骨架，每鍍一架約10分鐘。在430℃錫槽中焊接，兩線頭均被均勻豐滿地熔焊在膜層上，經(jīng)拉力試驗，其平均抗拉強度達到75N，統(tǒng)計生產(chǎn)成本每只骨架僅為不到1分人民幣。
權(quán)利要求
1.貼片電感骨架的連續(xù)鍍膜設(shè)備，包括機體、真空抽氣裝置、惰性氣體充氣機構(gòu)和濺射靶，所述真空抽氣裝置和惰性氣體充氣機構(gòu)分別與機體相連通，其特征在于所述機體由依次相通的預(yù)抽室、清洗室、濺射腔室和出片室構(gòu)成，機體內(nèi)設(shè)有基片輸送裝置，所述基片輸送裝置上設(shè)有工件架，該工件架上安裝有基片架，基片架上設(shè)有掩膜板，在濺射腔室內(nèi)設(shè)有金屬濺射靶，在清洗室內(nèi)設(shè)有等離子清洗裝置，所述基片輸送裝置能夠?qū)惭b有基片架的工件架依次輸送到預(yù)抽室、清洗室、濺射腔室和出片室中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼片電感骨架的連續(xù)鍍膜設(shè)備，其特征在于所述預(yù)抽室與清洗室之間設(shè)有隔離閥門，在所述濺射腔室與出片室之間設(shè)有隔離閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼片電感骨架的連續(xù)鍍膜設(shè)備，其特征在于所述清洗室布置有一個在線進行清洗的等離子清洗裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼片電感骨架的連續(xù)鍍膜設(shè)備，其特征在于所述金屬濺射靶為旋轉(zhuǎn)柱型磁控濺射靶和平面磁控濺射靶中的一種，濺射靶的數(shù)量至少為三只。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼片電感骨架的連續(xù)式鍍膜設(shè)備，其特征在于所述的機體內(nèi)設(shè)有可正反傳輸并可調(diào)節(jié)速度的基片輸送裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼片電感骨架的連續(xù)鍍膜設(shè)備，其特征在于所述基片架由金屬材料或耐溫有機材料或陶瓷材料制成，在基片架上設(shè)有骨架槽孔和定位銷孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼片電感骨架的連續(xù)鍍膜設(shè)備，其特征在于所述掩膜板由金屬薄板或耐溫有機材料薄片制成，掩膜板上設(shè)有與骨架槽孔相對應(yīng)的圖形孔，每個圖形孔中設(shè)有分隔條。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種貼片電感骨架的連續(xù)濺射鍍膜設(shè)備，它包括機體、真空抽氣裝置和惰性氣體充氣機構(gòu)，所述真空抽氣裝置和惰性氣體充氣機構(gòu)分別與機體相連通，其特征在于所述機體由依次相通的預(yù)抽室、清洗室、濺射腔室和出片室構(gòu)成，機體內(nèi)設(shè)有基片輸送裝置，所述基片輸送裝置上設(shè)有工件架，該工件架上安裝有基片架，基片架上設(shè)有掩膜板，在濺射腔室內(nèi)設(shè)有金屬濺射靶，在清洗室內(nèi)設(shè)有等離子清洗裝置，所述基片輸送裝置能夠?qū)惭b有基片架的工件架依次輸送到預(yù)抽室、清洗室、濺射腔室和出片室中；具有結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性廣、能耗低、電極層抗熔蝕、抗拉性強、生產(chǎn)過程無污染、產(chǎn)量大，它是一種大吞吐量的貼片電感骨架金屬化鍍膜設(shè)備。
文檔編號C23C14/50GK1865489SQ20061004894
公開日2006年11月22日 申請日期2006年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月6日
發(fā)明者王德苗, 任高潮, 董樹榮, 金浩, 顧為民, 邵凈羽 申請人:浙江大學(xué)