一种具有保护层的石墨夹具及石墨夹具涂镀设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及涂镀设备领域，尤其涉及一种涂镀保护层的石墨夹具及用于石墨夹具涂镀的设备。
【背景技术】
[0002]在电子器件封装时，需将数种电子原件(及用于烧结的材料)放入烧结夹具中(一般每个夹具可装载数套至数百套电子器件)进行定位，然后将石墨夹具与电子原件一起放入烧结炉进行烧结。由于烧结时温度高达约1600°C，因而夹具材料必须能耐高温，高纯石墨是目前烧结夹具采用最常见的一种材料。
[0003]石墨含量在99.99 %以上的石墨叫高纯石墨，可用于无机非金属用坩祸舟皿、单晶炉用加热器、电火花加工石墨、烧结模具、电子管阳极、金属涂镀，半导体技术用的石墨坩祸、发射电子管、闸流管和汞弧整流器用的石墨阳极、栅极等。高纯石墨具有电阻系数小、耐高温、耐腐蚀、抗氧化、抗热震性好、导电、导热膨胀系数小、自润滑、易于精密机加工等优点。石墨的熔点为3850±50°C，沸点为4250°C，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000°C时，石墨强度提高一倍。
[0004]用于制造夹具的高纯石墨板，其材料为单纯的碳粉，粒度很细，因而加工成型的夹具在生产使用过程中，表面的石墨颗粒与电子零件产生摩擦，造成石墨粉脱落，影响夹具的使用寿命，尺寸不稳定，乃至污染被封装的电子原件。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种保持石墨特性，又能防止石墨颗粒脱洛，大大提尚石墨夹具尺寸稳定性和提尚广品成型质量的具有保护层的石墨夹具及石墨夹具涂镀设备。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]本实用新型的石墨夹具涂镀设备，包括相互平行的正极板和负极板，所述正极板和负极板设置在真空室内，所述正极板和负极板由等离子发生器提供射频电源，所述正极板和负极板之间设置石墨夹具，所述真空室设有让含有保护层材料原子的气体导入的进气口，所述含有保护层材料原子的气体在射频电源作用下形成包覆在石墨夹具外表面的保护层。
[0008]本实用新型所述含有保护层材料原子的气体为硅烷、氨气和氮气，所述硅烷、氨气和氮气在射频电源的作用下形成包覆在石墨夹具外表面上的陶瓷保护层。
[0009]本实用新型所述进气口包括硅烷进气口、氨气进气口和氮气进气口，所述硅烷进气口、氨气进气口和氮气进气口分别连接有进气装置。
[0010]本实用新型所述真空室上设有抽真空口，所述抽真空口连接有抽真空装置。
[0011]本实用新型所述真空室的外周面上设有加热装置。
[0012]本实用新型还提供一种石墨夹具，使用上述的石墨夹具涂镀设备制备出保护层，所述石墨夹具的外表面包覆着所述保护层，所述保护层为陶瓷保护层。
[0013]本实用新型的具有保护层的石墨夹具及石墨夹具涂镀设备的有益效果是:本实用新型的涂镀石墨夹具保护层包括相互平行的正极板和负极板，正极板和负极板设置在真空室内，正极板和负极板由等离子发生器提供射频电源，正极板和负极板之间设置石墨夹具，涂镀设备包括通过等离子增强化学气相沉积法在高纯的石墨夹具表面生成一层致密保护层，这样的保护层具有:结构致密、硬度大、能抵御碱和金属离子侵蚀、介电强度高、耐湿性好等特点，既保持石墨特性，又能防止石墨颗粒脱落，大大提高了石墨夹具尺寸稳定性和延长使用寿命，提高产品成型质量。
【附图说明】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0015]图1是本实用新型的石墨夹具涂镀设备整体结构示意图。
[0016]其中:石墨夹具1 ;正极板2 ;负极板3 ;真空室4，抽真空口 41，硅烷进气口 42，氨气进气口 43，氮气进气口 44 ;加热装置5。
【具体实施方式】
[0017]实施例一:
[0018]如图1所示，本实施例的石墨夹具涂镀设备包括相互平行的正极板2和负极板3，正极板2和负极板3设置在真空室4内，正极板2和负极板3由等离子发生器提供射频电源，正极板2和负极板3之间设置石墨夹具1，真空室4设有让含有保护层材料原子的气体导入的进气口，含有保护层材料原子的气体在射频电源作用下形成包覆在石墨夹具1外表面的保护层。优选的，含有保护层材料原子的气体为娃烧、氨气和氮气，娃烧、氨气和氮气在射频电源的作用下形成包覆在石墨夹具1外表面上的陶瓷保护层，相应地，含有保护层材料原子的气体的进气口包括硅烷进气口 42、氨气进气口 43和氮气进气口 44，硅烷进气口42、氨气进气口 43和氮气进气口 44分别连接有进气装置。本实施例中的真空室4上设有抽真空口 41，抽真空口 41连接有抽真空装置，真空室4的外周面上设有加热装置5。
[0019]上述石墨夹具涂镀设备的制备过程为:石墨夹具1涂镀设备利用一组平行的正极板2和负极板3以及高频的等离子发生器，在低压和升温的情况下，使含有保护层材料原子的气体在射频电源的作用下电离成离子，例如含有保护层材料原子的气体为硅烷、氨气和氮气，硅烷、氨气和氮气经过多次碰撞产生了大量的SiH3-、Η-等活性基，这些活性基被吸附在石墨夹具1的基板上或者取代石墨夹具1的基板表面的Η原子，被吸附的原子在自身动能和石墨夹具1的基板温度的作用下在基板表面迀移，选择能量最低的点稳定下来，同时石墨夹具1的基板上的原子不断脱离周围原子的束缚，进入等离子体中，以达到动态平衡，当原子沉积速度大于逃逸速度后，就可以在石墨夹具1的外表面沉积成陶瓷保护层。
[0020]本实施例还提供一种具有保护层的石墨夹具，使用上述的石墨夹具涂镀设备制备出保护层，石墨夹具1的外表面包覆着上述保护层，优选的，保护层为陶瓷保护层，陶瓷保护层结构致密、硬度大、能抵御碱和金属离子侵蚀、介电强度高、耐湿性好，既能保持石墨特性，又能防止石墨颗粒脱落，涂镀有陶瓷保护层的石墨夹具1，使用寿命延长，尺寸稳定性更好，而且可以提高烧结电子器件的质量。
[0021]应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
【主权项】
1.一种石墨夹具涂镀设备，其特征在于:包括相互平行的正极板(2)和负极板(3)，所述正极板⑵和负极板⑶设置在真空室⑷内，所述正极板⑵和负极板⑶由等离子发生器提供射频电源，所述正极板(2)和负极板(3)之间设置石墨夹具(1)，所述真空室(4)设有让含有保护层材料原子的气体导入的进气口，所述含有保护层材料原子的气体在射频电源作用下形成包覆在石墨夹具(1)外表面的保护层。2.根据权利要求1所述的石墨夹具涂镀设备，其特征在于:所述含有保护层材料原子的气体为硅烷、氨气和氮气，所述硅烷、氨气和氮气在射频电源的作用下形成包覆在石墨夹具(1)外表面上的陶瓷保护层。3.根据权利要求2所述的石墨夹具涂镀设备，其特征在于:所述进气口包括硅烷进气口(42)、氨气进气口(43)和氮气进气口(44)，所述硅烷进气口(42)、氨气进气口(43)和氮气进气口(44)分别连接有进气装置。4.根据权利要求3所述的石墨夹具涂镀设备，其特征在于:所述真空室(4)上设有抽真空口(41)，所述抽真空口(41)连接有抽真空装置。5.根据权利要求4所述的石墨夹具涂镀设备，其特征在于:所述真空室(4)的外周面上设有加热装置(5)。6.一种具有保护层的石墨夹具，使用如权利要求5所述的石墨夹具涂镀设备制备出保护层，其特征在于:所述石墨夹具(1)的外表面包覆着所述保护层，所述保护层为陶瓷保护层。
【专利摘要】本实用新型涉及涂镀设备领域，尤其是一种石墨夹具涂镀设备，包括相互平行的正极板和负极板，所述正极板和负极板设置在真空室内，所述正极板和负极板由等离子发生器提供射频电源，所述正极板和负极板之间设置石墨夹具，所述真空室设有让含有保护层材料原子的气体导入的进气口，所述含有保护层材料原子的气体在射频电源作用下形成包覆在石墨夹具外表面的保护层，保护层为陶瓷保护层，陶瓷保护层结构致密、硬度大、能抵御碱和金属离子侵蚀、介电强度高、耐湿性好，既能保持石墨特性，又能防止石墨颗粒脱落，涂镀有陶瓷保护层的石墨夹具，使用寿命延长，尺寸稳定性更好，而且可以提高烧结电子器件的质量。
【IPC分类】C23C16/513, C23C16/30
【公开号】CN205077144
【申请号】CN201520794343
【发明人】李伯平, 陈位
【申请人】南京华伯仪器科技有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月14日