一种用于真空镀的可控、活动遮盖装置的制作方法

文档序号:14685879发布日期:2018-06-14 21:51

本发明涉及真空镀工艺中的遮盖技术,尤指用于真空镀的可控、活动遮盖装置。



背景技术:

目前,公知的真空镀技术知识,几乎没有一种有效实用的工艺,能够灵活控制镀层物质在工件上的着落。虽然申请公布号CN102605336A的专利公布了一种磁控方法,用于控制镀层物质的着落,但是该方法对不受电场、磁场控制的镀层物质无效,有局限性。

另一方面,目前的多层陶瓷电容(MLCC)通常采用的是以一种刮刀(DotBlade)-干式工艺或淋膜-湿式工艺制作介电陶瓷层及网版印刷制作多层内部电极方式,其内部电极受工艺限制最薄厚度一般只能到1μm,且需要以贵金属制作导电层。申请公布号CN1716473A的专利虽然公布了一种用真空镀制作MLCC的方法,该方法的明显缺点是需要用光罩蚀刻工艺处理MLCC内部电极线路,MLCC的镀制过程需要反复取出工件,造成镀制速度慢、成本高、生产过程易受空气污染。

再一方面,包括电动汽车在内的现代机电设备,对可快速充放电的大容量电池需求日益增加,以至于电池性能往往成为制约电动汽车等新技术推广的一个瓶颈。现有电动汽车所用大容量电池基本上有两种类型:锂电池和活性炭超级电池,他们都有不可克服的缺点,前者充电慢,后者比能量低,使用不当会造成电解质泄漏。

据现有技术推断,电动汽车用的理想电池有望是大容量的多层陶瓷电容(MLCC)电池,该电池具有容量大、耐压高、稳定性高、可快速反复充放电、漏电流小等优点。



技术实现要素:

为了克服现有的真空镀技术无法控制镀层物质的灵活着落的不足,本发明提供了一种用于真空镀的可控、活动遮盖装置,该装置可以方便地控制真空镀的镀制区域,从而灵活地控制镀层物质的着落,特别适用于真空溅镀法制作多层陶瓷电容器(MLCC),它可以大大提高MLCC陶瓷电容器的性能和降低其制作成本。该装置同时适用于真空装饰镀,可方便地在工件的不同区域镀上不同厚度的镀层,提高装饰镀的表达能力。该装置也适合于镀制厚度渐变的镀层,如用于制作渐变滤镜等。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:根据不同真空镀工艺的特性,在真空镀设备的镀源与被镀工件中间,设置一个性能不同的、可方便控制的遮盖装置,用于遮挡不需要镀制的工件表面,从而控制镀层物质在被镀工件表面的着落。

该遮盖装置一般有两种形式,第一种遮盖装置包括有一个复杂的储存仓,储存仓内有多块遮挡板,遮挡板可以在储存仓中直线运动/转动,储存仓中还设置有一套控制机构,可以控制各个遮挡板的运动,使其按镀制工艺的要求停留在适当的位置,或者适时进行恰当的运动,从而遮挡了工件不需要镀制的表面。这些遮挡板不同的位置组合/运动组合,便构成了不同的固定/变动的镀制区;第二种遮盖装置包括有一个可储存备用遮挡板的储存仓,有一个固定遮挡板的支架,有一台沿支架上导轨运行的运输小车,运输小车上有一套装夹与运送的机构,可以受控将遮挡板从储存仓运送到其遮挡的位置,精确地固定在支架上,起遮挡的作用,并且运输小车还可以反过来将遮挡板送回储存仓中。第二种遮盖装置特点是,每块遮挡板依据镀层的形状进行镂空,使得刚好能遮挡住不需要镀制的工件表面。通过更换不同的遮挡板,使每个镀制层开关不同。

本发明的有益效果是,它拓展了真空镀工艺的适用性和生产效率。它既可以快速改变遮盖物形状,使得在镀制不同形状的镀层时,不必重复地将工件取出、装进真空室,从而(1)提高镀制速度和镀制质量;(2)将真空镀的过程变成逐“点”或逐“线”镀制,从而可以镀制出厚薄不均的单一镀层及其镀层组合,可以制作特殊装饰镀件和特种光学透镜。

附图说明

图1示意说明本发明所指真空镀源1001、可控活动遮盖装置1002、被镀工件1003、承载工件的基座1004之间的相对位置关系。

图2示意说明本发明“一种用于真空镀的可控、活动遮盖装置”的一个基本应用实例,图2是图1中从真空镀源1001面向被镀工件1003的视图,图中A、B是可相向运动的一对遮盖板,C、D是可相向运动的另一对遮盖板,内外虚线围成的区域F是遮盖装置1002的储存仓和控制机构,F里面的遮盖板A、B、C、D可受控各自向镀制区E伸缩。被遮盖板A、B、C、D和储存仓F挡住后,只有阴影部分所标示的面积(即镀制区E)的工件表面暴露给真空镀源进行镀制。

图3是图2的另一个变化,镀制区E面积从方形变成接近圆形,采用类似相机快门的遮盖机构进行遮挡。

图4是本发明的另一个应用示例,其中,支架4001上面设置有导轨和定位机构,虚线所标示的运输小车4003可以在导轨上面移动,运输小车4003配置有一套复杂的机构,可以将遮盖板4002从储存仓4004中取出后,运送到支架4001的适当位置,并将遮盖板4002定位在支架4001上起遮挡作用,镀层完成镀制后,运输小车负责将遮盖板4002送回到储存仓中。遮盖板4002上有不同镂空花纹。

图5是图2的一个特例,用于示意MLCC陶瓷电容的镀制工艺,图2中的遮盖板A做成两块上下重叠、可以各自滑动的板,即遮盖板A1和遮盖板A2,两块板长宽相同且各有一个对称的缺口5004和5005,5001和5003为导电镀层,其上分别有凸出引线5006和5007(位置与5004、5005对应),虚线5002所示是介电陶瓷层,CELL为MLCC核心部件。

图6是图4中可更换遮盖板的示例,4002-1、4002-2、4002-3分别是三块可更换的遮盖板,每块板上各有4个相同形状的镂空。

具体实施方式

本发明的主旨是改进真空镀的遮盖技术,有效控制镀制区域的形状和控制镀层各点的厚度,从而提高真空镀工艺的适应性,提高产能和产品质量,扩大镀制工艺的能力。

下面结合附图和实施例对本发明的内容进行例释,实施例中所提及的内容并非对本发明的限定。

实施例1

结合图1、图2、图3和图5,说明应用本发明遮盖装置如何制作MLCC电容。本示例采用磁控溅射的方法镀制MLCC的导电层金属铝和介电陶瓷层钛酸钡。

图5的遮盖装置包括有一个复杂的储存仓F,储存仓内有多块遮挡板A1、A2、B、C、D,遮挡板可以在储存仓F中直线运动,储存仓中还设置有一套控制机构,可以控制各个遮挡板的运动,使其按镀制工艺的要求停留在适当的位置,或者适时进行恰当的运动,从而遮挡了工件不需要镀制的表面。这些遮挡板不同的位置组合/运动组合,便构成了不同的固定/变动的镀制区E。

镀制过程如下,当图5中的遮盖板A1移至比遮盖板A2更靠近图2的镀制区E时,缺口5005被盖住、失效,缺口5004起作用,控制遮盖板A1、B、C、D分别定位于导电层5001的边线位置,此时的镀制区E与导电层5001的形状相同,便可以镀制铝导电层5001(图中实线所示部分);同理,当遮盖板A2移至比遮盖板A1更靠近图2的镀制区E时,缺口5004失效、5005起作用,便可以镀制铝导电层5003;而当遮盖板A1与遮盖板A2正重叠时,缺口5004和5005皆失效,控制遮盖板A1、A2、B、C、D分别定位于5002的边线位置,又可以镀制介电陶瓷层5002(图中虚线所示部分)。当按照“5002+5001+5002+5003+……+5003+5002”的规律,隔着介电陶瓷层5002,两种铝导电层5001和5003交替重复镀制,就可以制作MLCC电容的核心部件CELL,经过后期的适当封装工艺,可以制作MLCC电容成品,CELL的电极从5006和5007引出。

本例的被镀制工件1003是一块绝缘塑料基板,封装后,该基板可以成为MLCC外壳的一部分。

实施例2

结合图4、图5和图6,说明应用本发明遮盖装置如何制作MLCC电容。本示例采用磁控溅镀的方法镀制MLCC的导电层金属铝和介电陶瓷层钛酸钡。

如图4所示遮盖装置包括有一个可储存备用遮挡板4002的储存仓4004,有一个固定遮挡板的支架4001,有一台沿支架运行的运输小车4003,车上有一套装夹与运送的机构,可以受控将遮挡板4002从储存仓4004运送到其遮挡的位置,精确地固定在支架4001上,起遮挡的作用,并且运输小车还可以反过来将遮挡板送回储存仓中。

镀制过程如下,当图4中遮盖板4002共有三块,即分别做成图6中的遮挡板4002-1,遮挡板4002-2和遮挡板4002-3形状,他们分别按图5中铝导电层5001、5003和介电陶瓷层5002的形状进行镂空,使得一次镀制可以做成4个相同的MLCC电容核心部件CELL,当运输小车4003按照“4002-3、4002-1、4002-3、4002-2、……、4002-2、4002-3”的顺序,将遮挡板4002-1,遮挡板4002-2和遮挡板4002-3分别送至其遮挡位置,进行各层镀制时,可分别镀制介电陶瓷层5002和两极铝导电层5001和5003,并最终镀制成4个相同的MLCC电容核心部件CELL,镀制完成后进行适当的裁切,并按实施例1中相同的后期封装方法制作MLCC电容成品。

本例的被镀制工件1003是一块绝缘塑料基板,封装后,可以成为MLCC外壳的一部分。

实施例3

结合图1、图2,说明应用本发明遮盖装置如何镀制渐变镀层,图2中的E区为镀制区,当调整遮盖板A、B、C、D的相对位置,可以让镀制区E变成一条细缝(横缝或竖缝),镀制过程中改变镀制区E的大小及移动,就可以镀制出厚度变化的镀层,这种镀制方法还可以根据需要配上可旋转的基座1004,产生多种变化效果的镀层。

当镀制区E为一个细小面积时,通过控制遮盖板A、B、C、D的运动,可以移动镀制区E,从而镀制各种不同的花纹图案。不同材质和不同厚度的镀层有不同的性能与颜色,其组合可以构成色彩丰富的工件装饰面。

再多了解一些
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