專(zhuān)利名稱(chēng)：貼片電感骨架的筒體型鍍膜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于濺射鍍覆的專(zhuān)用設(shè)備，特別是涉及一種貼片電感骨架的筒體型鍍膜裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，貼片電感主要由骨架和線圈構(gòu)成，在骨架的一個(gè)端面上設(shè)有電極層，所述線圈的兩個(gè)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，骨架上的電極層通過(guò)將銀-鉛-鈀漿料涂覆在骨架端面，經(jīng)過(guò)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，還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(qiáng)度較差，電鍍工藝不僅會(huì)給環(huán)境帶來(lái)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(guó)際市場(chǎng)對(duì)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結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性廣、能耗低、電極層抗熔蝕和抗拉性強(qiáng)、生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染、產(chǎn)品符合國(guó)際時(shí)常標(biāo)準(zhǔn)的貼片電感骨架的筒體型鍍膜裝置。
本發(fā)明的目的是采用這樣的技術(shù)解決方案實(shí)現(xiàn)的它包括金屬筒體、真空抽氣裝置和惰性氣體充氣機(jī)構(gòu)，所述真空抽氣裝置和惰性氣體充氣機(jī)構(gòu)分別與筒體相連通，其特征在于所述筒體內(nèi)腔中設(shè)有清洗區(qū)、鍍膜區(qū)和傳遞區(qū)，所述傳遞區(qū)內(nèi)設(shè)有工件架，該工件架能以筒體中心線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，工件架上安裝有基片架，基片架上設(shè)有掩膜板，在筒體內(nèi)設(shè)有金屬濺射靶和等離子清洗裝置，所述金屬濺射靶位于鍍膜區(qū)內(nèi)，所述等離子清洗裝置設(shè)在清洗區(qū)內(nèi)，所述基片架能夠被工件架傳送到清洗區(qū)和鍍膜區(qū)中。
本發(fā)明采用了在筒體內(nèi)設(shè)置金屬濺射靶、等離子清洗裝置和能轉(zhuǎn)動(dòng)的工件架結(jié)構(gòu)，金屬膜層都能在同一真空周期內(nèi)制作完成，所鍍金屬膜層與骨架結(jié)合牢固、膜層結(jié)構(gòu)密實(shí)、抗拉性強(qiáng)、鍍膜工藝簡(jiǎn)單、無(wú)污染、生產(chǎn)效率高、成本低，它是一種較為理想的貼片電感骨架鍍膜裝置。


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(hào)說(shuō)明1-筒體、2-基片架、3-掩膜板、4、6、8-金屬濺射靶、5-鍍膜區(qū)、7-工件架、10-真空抽氣裝置、11-惰性氣體充氣機(jī)構(gòu)、12-傳遞區(qū)、13-等離子清洗裝置、14-清洗區(qū)、15-骨架槽孔、16-定位銷(xiāo)孔、17-圖形孔、18-分隔條、19-定位孔。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1本發(fā)明包括金屬筒體1、真空抽氣裝置10和惰性氣體充氣機(jī)構(gòu)11，所述真空抽氣裝置10和惰性氣體充氣機(jī)構(gòu)11分別與筒體1相連通，所述筒體1內(nèi)腔中設(shè)有清洗區(qū)14、鍍膜區(qū)5和傳遞區(qū)12，所述傳遞區(qū)12內(nèi)設(shè)有工件架7，該工件架7能以筒體1中心線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，工件架7上安裝有基片架2，基片架2上設(shè)有掩膜板3，在筒體內(nèi)設(shè)有金屬濺射靶4、6、8和等離子清洗裝置13，所述金屬濺射靶4、6、8位于鍍膜區(qū)5內(nèi)，所述等離子清洗裝置13設(shè)在清洗區(qū)14內(nèi)，所述基片架2能夠被工件架7傳送到清洗區(qū)14和鍍膜區(qū)5中；所述筒體1采用不銹鋼材料制成，為帶蓋密封圓柱體，所述工件架7位于傳動(dòng)區(qū)12中，該傳動(dòng)區(qū)12位于筒體1內(nèi)腔的中央?yún)^(qū)域，工件架7呈柱體狀，最好采用的是多邊形柱體，也可采用圓柱體；工件架7的轉(zhuǎn)動(dòng)可逆，速度可調(diào)；在所述鍍膜區(qū)5內(nèi)一般設(shè)置三個(gè)金屬濺射靶4、6、8，也可根據(jù)需要設(shè)置1-6個(gè)金屬濺射靶，所述金屬濺射靶4、6、8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(qiáng)、高溫焊接性好、成本低廉的電極膜；所述真空抽氣裝置10由旋片泵、羅茨泵、分子泵或油擴(kuò)散泵以公知的方式構(gòu)成。
在圖2、圖3中本發(fā)明所述的基片架2由金屬材料或耐溫有機(jī)材料或陶瓷材料制成，在基片架2上設(shè)有骨架槽孔15和定位銷(xiāo)孔16，所述骨架槽孔15均勻分布在基片架2中，使用時(shí)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(xiāo)孔16中插入銷(xiāo)釘就可將基片架2安裝在工件架7上；本發(fā)明所述的掩膜板3由金屬薄板或耐溫有機(jī)材料薄片制成，掩膜板3上設(shè)有與骨架槽孔15相對(duì)應(yīng)的圖形孔17，每個(gè)圖形孔中設(shè)有分隔條18，該分隔條18能將骨架上金屬膜層分隔開(kāi)，且相互絕緣，在掩膜板3上設(shè)有與定位銷(xiāo)孔16相對(duì)應(yīng)的定位孔19，通過(guò)銷(xiāo)釘能夠?qū)⒀谀ぐ?7、基片架2和工件架7聯(lián)接在一起。
本發(fā)明使用時(shí)，先將貼片電感骨架采用超聲振動(dòng)方式按一定方向、整齊劃一地排布在基片架2的骨架槽孔15中，然后將掩膜板3覆蓋在基片架2上，并用銷(xiāo)釘將二者一起聯(lián)接在工件架9上，封閉筒體1，啟動(dòng)真空抽氣裝置10，將筒體1內(nèi)腔抽到高真空狀態(tài)后，再由惰性氣體充氣機(jī)構(gòu)11向真空腔內(nèi)動(dòng)態(tài)地輸入Ar等惰性氣體，筒內(nèi)壓力動(dòng)態(tài)維持在10-1Pa范圍內(nèi)，啟動(dòng)等離子清洗裝置13，其產(chǎn)生的等離子體能夠轟擊位于清洗區(qū)14內(nèi)基片架2上貼片電感骨架的表面，從而實(shí)現(xiàn)在線等離子清洗；轉(zhuǎn)動(dòng)工件架7，可將清洗后的貼片電感骨架移至鍍膜區(qū)5，鍍膜區(qū)5中的金屬濺射靶4、6、8能夠依次向基片架2上的貼片電感骨架濺射，達(dá)到在同一真空周期內(nèi)依次向貼片電感骨架表面濺射沉積底金屬層、過(guò)渡金屬層與面電極層作用，調(diào)節(jié)濺射靶的功率和工件架的轉(zhuǎn)動(dòng)速度與轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，可達(dá)到所需的膜厚，所述底金屬層、過(guò)渡金屬層與面電極層的厚度分別為50-300nm、200-5000nm和50-500nm，在完成對(duì)筒體內(nèi)貼片電感骨架表面的鍍膜后，打開(kāi)筒體1，重新更換貼片電感骨架后，重復(fù)上述過(guò)程便能得到又一批鍍有金屬膜的貼片電感骨架；本發(fā)明的抽真空、輸入Ar等惰性氣體、等離子清洗骨架、工件架7的轉(zhuǎn)動(dòng)和金屬濺射靶4、6、8的濺射等工作均可采用公知的自動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行控制和操作，以實(shí)現(xiàn)科學(xué)生產(chǎn)和管理效果。
在制作濺射膜電極貼片電感時(shí)，先將鍍有電極層的電感骨架放置在繞線機(jī)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(shí)施例1一種直徑為4毫米的型號(hào)為DA-43的濺射膜電極貼片，其電感骨架由鎳鋅鐵氧體材料制成，在鍍膜前采用功率為500W的射頻等離子清洗骨架端面，用本發(fā)明技術(shù)在骨架端面上分別鍍以厚度為100nm的金屬鈦底層濺射薄膜、厚度為3000nm的金屬銅過(guò)渡層濺射薄膜和厚度為200nm金屬銀面層濺射薄膜，三者構(gòu)成一個(gè)膜系電極層，在自動(dòng)繞線機(jī)上繞制漆包線，然后在430℃的高溫?zé)o鉛錫槽中浸三秒鐘，并浸三次即可；制成的濺射膜電極貼片電感經(jīng)過(guò)對(duì)1000只樣品的試驗(yàn)，漆包線的引出端均豐滿地焊接在左右隔開(kāi)的電極層上，未發(fā)現(xiàn)露底；用拉力計(jì)測(cè)試膜層的抗拉強(qiáng)度，平均值均在75N以上。經(jīng)小批量生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)，每只貼片電感的鍍膜成本約1分人民幣。而用化學(xué)電鍍法制備的同類(lèi)貼片電感，其抗拉強(qiáng)度的平均值僅為33N，每只骨架的電鍍生產(chǎn)成本約為4-6分人民幣。
權(quán)利要求
1.貼片電感骨架的筒體型鍍膜裝置，包括金屬筒體、真空抽氣裝置和惰性氣體充氣機(jī)構(gòu)，所述真空抽氣裝置和惰性氣體充氣機(jī)構(gòu)分別與筒體相連通，其特征在于所述筒體內(nèi)腔中設(shè)有清洗區(qū)、鍍膜區(qū)和傳遞區(qū)，所述傳遞區(qū)內(nèi)設(shè)有工件架，該工件架能以筒體中心線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，工件架上安裝有基片架，基片架上設(shè)有掩膜板，在筒體內(nèi)設(shè)有金屬濺射靶和等離子清洗裝置，所述金屬濺射靶位于鍍膜區(qū)內(nèi)，所述等離子清洗裝置設(shè)在清洗區(qū)內(nèi)，所述基片架能夠被工件架傳送到清洗區(qū)和鍍膜區(qū)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼片電感骨架的筒體型鍍膜裝置，其特征在于所述工件架位于傳動(dòng)區(qū)中，該傳動(dòng)區(qū)位于筒體內(nèi)腔的中央?yún)^(qū)域，工件架呈柱體狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述清洗室布置有一個(gè)對(duì)骨架表面進(jìn)行在線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筒體型鍍膜裝置，其特征在于所述鍍膜區(qū)內(nèi)1-6個(gè)金屬濺射靶，所述金屬濺射靶為旋轉(zhuǎn)柱形磁控濺射靶和平面磁控濺射靶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼片電感骨架的筒體型鍍膜裝置，其特征在于所述的基片架由金屬材料或耐溫有機(jī)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(xiāo)孔，所述骨架槽孔均勻分布在基片架中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼片電感骨架的筒體型鍍膜裝置，其特征在于所述掩膜板由金屬薄板或耐溫有機(jī)材料薄片制成，掩膜板上設(shè)有與骨架槽孔相對(duì)應(yīng)的圖形孔，每個(gè)圖形孔中設(shè)有分隔條，該分隔條能將骨架上金屬膜層分隔開(kāi)，且相互絕緣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種貼片電感骨架的筒體型鍍膜裝置，它包括金屬筒體、真空抽氣裝置和惰性氣體充氣機(jī)構(gòu)，所述真空抽氣裝置和惰性氣體充氣機(jī)構(gòu)分別與筒體相連通，其特征是在筒體內(nèi)腔中設(shè)有清洗區(qū)、鍍膜區(qū)和傳遞區(qū)，所述傳遞區(qū)內(nèi)設(shè)有工件架，該工件架能以筒體中心線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，工件架上裝有基片架，基片架上設(shè)有掩膜板，在筒體內(nèi)設(shè)有金屬濺射靶和等離子清洗裝置，所述金屬濺射靶位于鍍膜區(qū)內(nèi)，等離子清洗裝置設(shè)在清洗區(qū)內(nèi)，所述基片架能夠被工件架傳送到清洗區(qū)和鍍膜區(qū)中。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性廣、工藝簡(jiǎn)單、節(jié)省材料、能耗低、全制程無(wú)污染、骨架結(jié)合牢固、電極層結(jié)構(gòu)密實(shí)、抗熔蝕和抗拉性強(qiáng)、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品符合國(guó)際市場(chǎng)要求等特點(diǎn)，它是一種較為理想的貼片電感骨架鍍膜裝置。
文檔編號(hào)C23C14/02GK1804111SQ20061004894
公開(kāi)日2006年7月19日 申請(qǐng)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(shù)榮, 金浩, 顧為民, 邵凈羽 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)