專利名稱：物理氣相沉積蒸鍍機的磁性過濾裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種物理氣相沉積蒸鍍機的磁性過濾裝置，尤其涉及一種設置在蒸鍍機的濺鍍靶出口處，對濺鍍靶所濺擊出的金屬離子進行微米顆粒與納米顆粒的分離的物理氣相沉積蒸鍍機的磁性過濾裝置。
背景技術：
目前在裝飾品、餐具、刀具、工具、模具半導體組件等表面處理上，已大量利用物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)來對被鍍物的表面進行金屬離子披覆，以增加被鍍物的美觀、耐熱、耐蝕、表面硬度及延長使用壽命。然而如何對該金屬離子進行微米顆粒及納米顆粒的分離，使納米顆粒能夠吸附在被鍍物表面，而大幅增加鍍膜的結構強度，及提高被鍍物的機械性能與延長使用壽命，已成為本領域技術人員所研究的重要課題。
公知的物理氣相沉積蒸鍍機的過濾裝置主要是在濺鍍靶與被鍍物之間設有過濾網，該過濾網由多條金屬經線及緯線相互交錯制成，在各該經、緯線之間形成有多個網孔，在過濾網的四周環繞設置有陶瓷等絕緣材料，使該過濾網不形成電極，以過濾顆粒大小不等的金屬離子，并令這些金屬離子能夠披覆吸附在被鍍物的表面上。
然而，公知的物理氣相沉積蒸鍍機的過濾裝置，在實際使用上存在有以下缺陷由于該過濾網的網孔由經線及緯線所交錯形成，而從濺鍍靶所濺擊出的金屬離子在移動過程中將被經線、緯線所阻擋而造成堆積，或因金屬顆粒太大而堵塞在網孔中，使該過濾網不易對微米顆粒與納米顆粒進行分離；另外，這些金屬離子中的微米顆粒質量大移動速度慢，而納米顆粒的質量小移動速度快，由于該過濾裝置不具有對這些離子進行引導的作用，而易使濺擊出的微米顆粒與納米顆粒產生相互干擾，從而影響到蒸鍍機的蒸鍍效能。
于是，本發明人鑒于現有技術中存在的缺陷，憑借從事該行業多年的經驗，針對可進行改進的缺陷，經過潛心研究配合實際的運用，本著精益求精的精神，終于提出一種設計合理且有效改進上述缺陷的本發明。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種物理氣相沉積蒸鍍機的磁性過濾裝置，其利用濺鍍靶所濺擊出的微米顆粒及納米顆粒的移動路徑不同，將微米顆粒留置在該管體的內部，而納米顆粒則經磁場產生機構的推送通過該管體內部，并散布吸附于被鍍物的表面上，以提高鍍膜的結構強度及鍍膜與被鍍物的結合緊密度。
為了實現上述目的，本發明提供一種物理氣相沉積蒸鍍機的磁性過濾裝置，該蒸鍍機具有濺鍍靶，在該濺鍍靶的出口設有磁性過濾裝置，該磁性過濾裝置包括管體，該管體包括有入口端、出口端及至少一個形成于該入口端與出口端之間的彎曲部，該入口端連接于所述濺鍍靶的出口處；以及磁場產生機構，其設于所述管體的外部周緣，利用該磁場產生機構所產生的磁場強度，以控制從濺鍍靶所濺擊出，并通過該管體內部的金屬離子的顆粒大小與移動方向，從而實現上述目的。
圖1為本發明的實施例應用于蒸鍍機的組合示意圖；圖2為本發明的實施例應用于蒸鍍機的使用狀態圖；圖3為圖2中磁性過濾裝置與濺鍍靶的局部放大圖；圖4為圖2中磁性過濾裝置與濺鍍靶的另一方向的局部放大圖；圖5為本發明的管體的第二實施例與濺鍍靶的組合剖視圖；圖6為本發明的管體的第三實施例與濺鍍靶的組合剖視圖；圖7為本發明的管體的第四實施例與濺鍍靶的組合剖視圖。
附圖中，各標號所代表的部件列表如下1-磁性過濾裝置
11-管體 111-入口端112-出口端113-彎曲部12-磁場產生機構 121-磁鐵122-導線 123-電源供應器2-濺鍍靶3-電弧電源供應器31-電弧槍4-偏壓電源供應器5-固持裝置51-固定軸 52-大斜齒輪53-轉盤 54-支撐臂55-旋轉軸 56-小斜齒輪57-插接座6-離子裝置7-氣體入口8-氣體抽出裝置具體實施方式
有關本發明的特征及技術內容，請參閱以下的詳細說明與附圖，附圖僅提供參考與說明，并非用來對本發明加以限制。
圖1、圖2分別為本發明應用于蒸鍍機的組合示意圖及使用狀態圖；圖3、圖4分別為圖2中濺鍍靶與磁性過濾裝置的局部放大圖及另一方向的局部放大圖。本發明提供一種物理氣相沉積蒸鍍機的磁性過濾裝置，如圖1、圖2、圖3及圖4所示，磁性過濾裝置1主要包括有管體11及設置在管體11外部周緣的磁場產生機構12，其中管體11可為金屬材料制成，其具有入口端111、出口端112及至少一個形成于入口端111與出口端112之間的彎曲部113。管體11的剖斷面形狀可為圓形、矩形、橢圓形或其它各種不同幾何形狀，本實施例為圓形。
磁場產生機構12可為電磁鐵或其它具有調整磁場強弱的磁性組件，本實施例為電磁鐵(如圖4所示)，其包括“U”形磁鐵121、二條纏繞在磁鐵121的兩極(N、S極)的導線122及與各導線122電連接的電源供應器123。電源供應器123的電壓或電流輸出可被變更或調整變換，使磁場產生機構12能夠產生不同的磁場強度。
組合時，將磁性過濾裝置1設置在蒸鍍機上，該蒸鍍機具有濺鍍靶2、電弧電源供應器3、偏壓電弧電源供應器4、固持裝置5、離子裝置6、氣體入口7及氣體抽出裝置8。電弧電源供應器3連接有電弧槍31。固持裝置5包括固定連接在該蒸鍍機頂板的固定軸51，連接在固定軸51的大斜齒輪52，設置在大斜齒輪52下方并與偏壓電弧電源供應器4電連接的轉盤53，在轉盤53的外周緣設有支撐桿54，支撐桿54的末端連接有旋轉軸55，旋轉軸55的兩端分別連接有與大斜齒輪52相互嚙合轉動的小斜齒輪56，及供被鍍物插設連接的插接座57。離子裝置6可為離子槍，氣體抽出裝置8可為泵(bump)。將管體11的入口端111連接在濺鍍靶2的出口處，而出口端112則是以絕緣狀態穿接在蒸鍍機的壁板上，將電源連接于磁場產生機構12的電源供應器123，即可迅速地將磁性過濾裝置1安裝在蒸鍍機上。
使用時，先以氣體抽出裝置8將蒸鍍機內部抽成真空狀態后，并令轉盤53產生旋轉運動，使小斜齒輪56與大斜齒輪52相互嚙合轉動；插設有被鍍物的插接座57將產生傾斜狀旋轉運動；對被鍍物進行加溫處理，再利用離子裝置6打出離子清洗該被鍍表面，并以電弧槍31將金屬離子21從濺鍍靶2以不同圓弧半徑向外拋射濺擊出；其中，金屬離子21中的微米顆粒211的質量大移動圓弧半徑大(為近線性的移動路徑)，將無法繞射通過管體11而被留置在彎曲部112內，而納米顆粒212的質量小移動圓弧半徑小(為非線性的移動路徑)，并利用磁場產生機構12的磁力推送而通過管體11內部，以將納米顆粒212均勻散布吸附在被鍍物的表面上，從而提高鍍膜的結構強度及鍍膜與被鍍物的結合緊密度；最后，再從氣體入口7處通入含氮、碳的氣體，并進行冷卻作業即可完成鍍層的制作。
圖5為本發明的管體的第二實施例與濺鍍靶的組合剖視圖；圖6為本發明的管體的第三實施例與濺鍍靶的組合剖視圖。本發明的管體11除可為上述實施例的型態外，管體11的入口端111端面與出口端112端面所形成夾角為90度(如圖5所示)，以提供被鍍物對不同金屬離子21的顆粒大小的篩選。另外，管體11亦可由兩個不同折向的彎曲部113所構成，使兩彎曲部113的內壁圓弧位于同一水平切線上，并使入口端111端面與出口端112端面相互平行(如圖6所示)，以對濺鍍靶2所濺擊出的金屬離子21具有多重過濾效果。
圖7為本發明的管體的第四實施例與濺鍍靶的組合剖視圖。管體11從入口端111水平延伸一段距離后，再彎折向上，使出口端112的所處位置高于入口端111位置，使被濺擊出且通過管體11內部的金屬離子21的顆粒更加細化。
本發明物理氣相沉積蒸鍍機的磁性過濾裝置，不僅可改進公知技術中的種種缺點，并具有以下的優點由于該管體呈彎曲狀，能夠有效對濺鍍靶所濺擊出的微米顆粒及納米顆粒進行分離，將微米顆粒留置在管體的內部。而納米顆粒則可通過管體而散布吸附在被鍍物的表面上，以提高鍍膜的結構強度及鍍膜與被鍍物的結合緊密度；另外，當對磁場產生機構通以不同電壓或電流時，即能有效改變通過管體的金屬離子的顆粒大小，并令該納米顆粒能沿同一方向移動，更具操作的簡易性及使用的便利性；再者，利用本發明的磁性過濾裝置的過濾，可使被鍍物的鍍膜表面光滑、硬度高、附著性佳及密度高等。
綜上所述，本發明的物理氣相沉積蒸鍍機的磁性過濾裝置具有實用性、新穎性與創造性，且本發明的構造亦不曾見于同類產品及公開使用過，申請前更未見于任何刊物上，完全符合發明專利申請的要求。
以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此即限制本發明的專利范圍，凡是運用本發明的說明書及附圖內容所作的等效結構變換，直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利范圍內。
權利要求
1.一種物理氣相沉積蒸鍍機的磁性過濾裝置，所述蒸鍍機具有濺鍍靶，在所述濺鍍靶的出口設有所述磁性過濾裝置，其特征在于，所述磁性過濾裝置包括管體，包括有入口端、出口端及至少一個形成于所述入口端與出口端之間的彎曲部，所述入口端連接于所述濺鍍靶的出口處；以及磁場產生機構，設置在所述管體的外部周緣，利用所述磁場產生機構所產生的磁場強度來控制從濺鍍靶所濺擊出，并通過所述管體內部的金屬離子的顆粒大小與移動方向。
2.如權利要求1所述的物理氣相沉積蒸鍍機的磁性過濾裝置，其特征在于所述管體的剖斷面為圓形、矩形或橢圓形中的任一種。
3.如權利要求1所述的物理氣相沉積蒸鍍機的磁性過濾裝置，其特征在于所述管體的入口端端面與出口端端面所形成夾角為90度。
4.如權利要求1所述的物理氣相沉積蒸鍍機的磁性過濾裝置，其特征在于所述管體的入口端與出口端之間設有多個彎曲部，各所述彎曲部的內壁圓弧位于同一水平切線上。
5.如權利要求1所述的物理氣相沉積蒸鍍機的磁性過濾裝置，其特征在于所述磁場產生機構為電磁鐵。
6.如權利要求5所述的物理氣相沉積蒸鍍機的磁性過濾裝置，其特征在于所述電磁鐵包括磁鐵、兩條纏繞在所述磁鐵兩極的導線及電連接于所述導線的電源供應器。
全文摘要
一種物理氣相沉積蒸鍍機的磁性過濾裝置，設置在蒸鍍機的濺鍍靶出口，包括有管體及設于管體外部周緣的磁場產生機構；其中，該管體具有入口端、出口端及形成于上述二者之間的彎曲部；該入口端連接于濺鍍靶的出口，通過改變該磁場產生機構的磁場強度，來控制從該濺鍍靶所濺擊出，并通過管體內部的金屬離子的顆粒大小與移動方向；由此，可對濺鍍靶所濺擊出的金屬離子進行微米顆粒與納米顆粒的分離，并使納米顆粒吸附于被鍍物的表面，增加鍍膜的結構強度及提高被鍍物的機械性能與延長使用壽命。
文檔編號B03C1/023GK1908227SQ20051008903
公開日2007年2月7日 申請日期2005年8月3日 優先權日2005年8月3日
發明者陳競清 申請人:陳競清