专利名称：均匀磁场产生设备及其磁场产生单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁场产生设备及其磁场产生单元，特别是涉及一种可产生均勻平面磁场的均勻磁场产生设备及其磁场产生单元。
背景技术：
磁场的应用非常广泛，举凡光电半导体设备、马达组件、超导研究与磁浮技术等领域，皆有磁场的需求与配置。举例来说，磁控溅镀技术需要平行于靶材表面的磁场分布，以提升靶材使用率。而磁控等离子体辅助化学气象沉积技术，需要大面积平行于基板上方的磁场分布，以增加沉积速率与薄膜均勻度。至于电子回旋共振平面镀膜技术，则需要平行于导波管方向的均勻磁场分布，以具有最大镀膜面域。以广泛应用于光电半导体领域的溅镀技术为例，直流与射频溅镀效率皆偏低，磁控溅镀使用磁场辅助电子以螺旋轨迹前进，增加电子与制作工艺气体分子碰撞机率，提高等离子体密度与溅镀效率。磁控溅镀技术是将具备多个磁性组件的磁控单元配设于靶材背面，以使真空腔体内靶材表面具备磁场。腔体内磁场与电场正交的多寡影响电子轨迹分布，进而影响离子轰击靶材面域。虽然磁场可提升靶材的溅镀效率，但当靶材表面磁场的均勻性不佳时，则会使离子轰击靶材的区域不平均，如此将使得靶材的利用率下降，造成生产成本的提高。因此， 如何提供均勻且平行于靶材表面的磁场，以提升靶材的使用率，一直都是现今技术人员所要追求的目标。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明的目的在于提供一种磁场产生设备及其磁场产生单元， 用以解决背景技术所存在的不易提供均勻且平行于靶材表面的磁场的问题。本发明所揭露一实施例的磁场产生单元，其包含一第一磁性组件、一第二磁性组件以及一第三磁性组件。第一磁性组件具有一第一表面，第一表面具有一第一磁性。第二磁性组件为一环型体，第二磁性组件环绕第一磁性组件。第二磁性组件具有一环状的第二表面，第二表面具有一第二磁性。第一表面与第二表面均面向同一侧，并且第一磁性相反于第二磁性。第三磁性组件为一环型体，第三磁性组件环绕第一磁性组件，且第三磁性组件介于第一磁性组件与第二磁性组件之间。第三磁性组件具有彼此相对的一第一上表面与一第一下表面，以及连接第一上表面与第一下表面的一第一内侧表面以及一第一外侧表面。第一表面与第一下表面均面向同一侧，第一内侧表面面向第一磁性组件，第一外侧表面面向第二磁性组件。第一内侧表面具有一第三磁性，第一外侧表面具有一第四磁性，并且第三磁性相反于第四磁性。其中，一第一虚拟直线与一第二虚拟直线垂直第一磁性组件的其中相邻两边，第一虚拟直线与第二虚拟直线并由第一磁性组件向外延伸而穿过第三磁性组件与第二磁性组件，并且第一虚拟直线与第二虚拟直线皆垂直于第三磁性组件以及第二磁性组件的边。
本发明所揭露一实施例的均勻磁场产生设备，其包含一吸附板、一第一磁性组件、 一第二磁性组件以及一第三磁性组件。吸附板具有一平面，第一磁性组件设置于平面上。第一磁性组件具有一第一表面，第一表面面向平面，且第一表面具有一第一磁性。第二磁性组件为一环型体，且设置于平面上，第二磁性组件环绕第一磁性组件。第二磁性组件具有一环状的第二表面，第二表面具有一第二磁性。第一表面与第二表面均面向平面，并且第一磁性相反于第二磁性。第三磁性组件为一环型体，且设置于平面上。第三磁性组件环绕第一磁性组件，且第三磁性组件介于第一磁性组件与第二磁性组件之间。第三磁性组件具有彼此相对的一第一上表面与一第一下表面，以及连接第一上表面与第一下表面的一第一内侧表面以及一第一外侧表面。第一表面与第一下表面均面向平面，第一内侧表面面向第一磁性组件，第一外侧表面面向第二磁性组件。第一内侧表面具有一第三磁性，第一外侧表面具有一第四磁性，并且第三磁性相反于第四磁性及第一磁性。其中，一第一虚拟直线与一第二虚拟直线垂直第一磁性组件的其中相邻两边，第一虚拟直线与第二虚拟直线并由第一磁性组件向外延伸而穿过第三磁性组件与第二磁性组件，并且第一虚拟直线与第二虚拟直线皆垂直于第三磁性组件以及第二磁性组件的边。根据上述的均勻磁场产生设备及其磁场产生单元，其中第二磁性组件及第三磁性组件为环型体，且皆环绕第一磁性组件，第三磁性组件并介于第一磁性组件与第二磁性组件之间。此外，第二磁性组件的磁性方向与第一磁性组件相反，第三磁性组件的两磁极方向则分别面对第一磁性组件与第二磁性组件。是以这样的磁性组件排列方式，可使本发明的磁场产生单元产生均勻的平面磁场，进而使运用本发明的均勻磁场产生设备的相关镀膜技术可获得良好的生产质量。有关本发明的特征、实作与功效，兹配合附图作最佳实施例详细说明如下。
图IA为根据本发明一实施例的均勻磁场产生设备的结构示意图。图IB为根据图IA的均勻磁场产生设备的平面图。图IC为根据本发明另一实施例的均勻磁场产生设备的结构示意图。图ID为根据本发明另一实施例的均勻磁场产生设备的结构示意图。图IE为根据本发明另一实施例的均勻磁场产生设备的结构示意图。图IF为根据本发明另一实施例的均勻磁场产生设备的结构示意图。图2A为根据图IA的本发明一实施例的均勻磁场产生设备的剖视图。图2B为根据图2A的尺寸标示图。图2C为根据图2A的均勻磁场产生设备的磁场强度分析图。图2D为根据图2A的均勻磁场产生设备的磁路分布图。图3A为根据本发明另一实施例的均勻磁场产生设备的结构示意图。图;3B为根据图3A的均勻磁场产生设备的剖视图。图3C为根据图:3B的尺寸标示图。图3D为根据图:3B的均勻磁场产生设备的磁场强度分析图。图3E为根据图:3B的均勻磁场产生设备的磁路分布图。图4A为根据本发明再一实施例的均勻磁场产生设备的剖视图。
图4B为根据图4A的尺寸标示图。图4C为根据图4A的均勻磁场产生设备的磁场强度分析图。图4D为根据图4A的均勻磁场产生设备的磁路分布图。图5A为根据本发明又一实施例的均勻磁场产生设备的磁场强度分析图。图5B为根据本发明又一实施例的均勻磁场产生设备的磁路分布图。图6A为根据本发明又一实施例的均勻磁场产生设备的磁场强度分析图。图6B为根据本发明又一实施例的均勻磁场产生设备的磁路分布图。图7A为根据本发明一实施例的均勻磁场产生设备的另一剖视图。图7B为根据本发明又一实施例的均勻磁场产生设备的磁场强度分析图。主要组件符号说明10 磁场产生单元100 吸附板101第一磁性组件102第二磁性组件103第三磁性组件104第四磁性组件105第五磁性组件110 平面201 第一表面202 第二表面203 第三表面204第四表面205 第五表面206 第六表面211 第一内侧表面212 第一外侧表面213 第一上表面214 第一下表面221 第二内侧表面222 第二外侧表面223 第二上表面224 第二下表面301 第一磁性302 第二磁性303 第三磁性304第四磁性305第五磁性306第六磁性307 第七磁性
具体实施例方式请参照图IA及图1B，图IA为根据本发明一实施例的均勻磁场产生设备的结构示意图，图IB为根据图IA的均勻磁场产生设备的平面图。本发明的均勻磁场产生设备包含一吸附板100以及一磁场产生单元10。磁场产生单元10包括一第一磁性组件101、一第二磁性组件102以及一第三磁性组件103。第一磁性组件101、第二磁性组件102以及第三磁性组件103设置于吸附板100的一平面110上。第一磁性组件101为一柱体。在本实施例中，第一磁性组件101例如为一等五边形柱体。第二磁性组件102以及第三磁性组件103为一环型体。在本实施例中，第二磁性组件102以及第三磁性组件103例如为一等五边环型体。第二磁性组件102以及第三磁性组件103环绕第一磁性组件101，且第三磁性组件103 介于第一磁性组件101与第二磁性组件102之间。并且，若以一第一虚拟直线A与一第二虚拟直线B分别垂直第一磁性组件101的其中相邻两边的中点(即边的中垂线)，且第一虚拟直线A与第二虚拟直线B向外延伸而穿过第三磁性组件103与第二磁性组件102。则第一虚拟直线A与第二虚拟直线B也皆为第三磁性组件103以及与第二磁性组件102的边的中垂线。再者，当一第三虚拟直线C由第一虚拟直线A与第二虚拟直线B的相交点，往第二虚拟直线B与第一磁性组件101相交的边的四分之一段落点(即i点)延伸，则分别与第三磁性组件103以及与第二磁性组件102的边相交于j点与k点。且j点与k点也分别为第三磁性组件103以及与第二磁性组件102的边的四分之一段落点。此外，在本发明另一实施例当中，第一磁性组件101的等五边形柱体、第二磁性组件102以及第三磁性组件103的等五边环型体的边角更可具有一倒角R(如图IC所示)，以更符合实际工程实施。需注意的是，本实施例以第一磁性组件101为等五边形柱体，第二磁性组件102以及第三磁性组件103为等五边环型体的方式呈现，但非用以限定本发明。举例来说，例如图 ID所示，第一磁性组件101为一等六边形柱体，第二磁性组件102以及第三磁性组件103为一等六边形环型体。或是如图IE所示，第一磁性组件101为一等九边形柱体，第二磁性组件102以及第三磁性组件103为一等九边形环型体。当等多边型的边数趋近于无限大时， 则如图IF所示，第一磁性组件101为一圆柱体，第二磁性组件102以及第三磁性组件103 为一圆环型体。并且，第三磁性组件103外形的圆环型体、第二磁性组件102外形的圆环型体与第一磁性组件101外形的圆柱体共轴心。接下来将针对均勻磁场产生设备的详细结构加以解说，请继续参照图1A，并同时参照图2A及图2B。图2A为根据图IA的本发明一实施例的均勻磁场产生设备的剖视图，图 2B为根据图2A的尺寸标示图。其中，图2A的剖视视角为沿第一虚拟直线A与第二虚拟直线B所呈现。本实施例的第一磁性组件101设置于吸附板100的平面110上，吸附板100为具有良好导磁性的材料，其材质选择为相对导磁率大于1的材料，如铁、钴、镍、钨钢、铬钢、铝镍钴合金、铁铝硅合金、一些铁氧体及一些含有稀土元素的合金等。第一磁性组件101为圆柱体，且具有相对的一第一表面201及一第四表面204。第一表面201面向平面110，并且设置于平面110上，第一表面201并具有一第一磁性301。为了后续说明的方便，第一磁性
8301的磁极将以N极为例，因此相对于第一表面201的第四表面204上则具有S极的磁极。本实施例的第二磁性组件102设置于平面110上，第二磁性组件102并具有相对的一环状的第二表面202及一环状的第五表面205。第二表面202具有一第二磁性302，且第一表面201与第二表面202均面向平面110，第二表面202并设置于平面110上。第二磁性302的磁极相反于第一磁性301，意即第二磁性302的磁极为S极，因此相对于第二表面 202的第五表面205上则具有N极的磁极。另外，本实施例的第三磁性组件103设置于平面110上，第三磁性组件103环绕第一磁性组件101，且第三磁性组件103介于第一磁性组件101与第二磁性组件102之间。意即第三磁性组件103环绕第一磁性组件101，第二磁性组件102同时环绕第三磁性组件103 与第一磁性组件101。第三磁性组件103具有彼此相对的一第一上表面213与一第一下表面214，以及连接第一上表面213与第一下表面214的一第一内侧表面211以及一第一外侧表面212。第一表面201与第一下表面214均面向平面110，第一下表面214并设置于平面 110上。第一内侧表面211并面向第一磁性组件101，第一外侧表面212并面向第二磁性组件102。第一内侧表面211具有一第三磁性303，第一外侧表面212具有一第四磁性304， 并且第三磁性303相反于第四磁性304及第一磁性301。由上述可得知，由于第三磁性303 相反于第一磁性301，第四磁性304相同于第一磁性301，因此第三磁性303与第四磁性304 分别为S极与N极。需注意的是，本实施例的第一磁性301以N极为例，但非用以限定本发明。举例来说，第一磁性301的磁极也可以是S极，当第一磁性301为S极时，第二磁性302、第三磁性 303及第四磁性304也将分别对应的改变为N极、N极与S极。请继续参照图2A及图2B，接着将针对本实施例的均勻磁场产生设备的详细实施方式进行举例说明。本实施例的第一磁性组件101的强度为5000高斯，且具有一柱体剖视宽度c与高度d，柱体剖视宽度c的值为2公分，高度d值也为2公分，如图2B所标示。本实施例的第二磁性组件102的强度为5000高斯，且具有一环体剖视宽度c与一高度d，环体剖视宽度c的值为2公分，高度d值也为2公分，如图2B所标示。本实施例的第三磁性组件 103的强度为1600高斯，且具有一环体剖视宽度a与一高度b，环体剖视宽度a的值为2. 4 公分，高度b值为1. 3公分，如图2B所标示。此外，第一磁性组件101、第三磁性组件103及第二磁性组件102分别成等间距排列，且具有一间隔距离e，间隔距离e的值为3. 8公分。请同时参照图2C及图2D，图2C为根据图2A的均勻磁场产生设备的磁场强度分析图，图2D为根据图2A的均勻磁场产生设备的磁路分布图。由上述本实施例的各磁性组件的几何尺寸以实际去模拟，可得到如图2C及图2D所示的磁场强度及以磁路分布。图2C 中所示为磁场强度300高斯的分布线路图，其中实线与虚线的差异只在于磁路方向上的差异。由图2C可看出本实施例的均勻磁场产生设备可以具体的产生均勻的平面磁场，平面磁场产生于磁性组件相对于吸附板100的一侧，意即平面磁场产生于第四表面204、第一上表面213以及第五表面205所朝向的一侧。以上本发明的实施例以三个彼此环绕的磁性组件为例，但磁性组件的个数非用以限定本发明。举例而言，本发明的均勻磁场产生设备也可以使用五个磁性组件。请参照图 3A至图3C，图3A为根据本发明另一实施例的均勻磁场产生设备的结构示意图，图:3B为根据图3A的均勻磁场产生设备的剖视图，图3C为根据图:3B的尺寸标示图。由于本实施例与图IA的实施例的结构大同小异，其两者间的差异仅在于本实施例多设置两磁性组件，且几何排列关系相同于图1A，因此以下叙述只针对相异处加以说明。本发明的均勻磁场产生设备还可以包含一第四磁性组件104及一第五磁性组件 105。第四磁性组件104设置于吸附板100的平面110上。第四磁性组件104环绕第二磁性组件102，意即第四磁性组件104也同时环绕第一磁性组件101及第三磁性组件103。第四磁性组件104具有相对的一环状的第三表面203与一环状的第六表面206，第三表面203 具有一第五磁性305。第三表面203与第二表面202均面向平面110，且第三表面203设置于平面110上。其中，第五磁性305相反于第二磁性302，意即第五磁性305的磁极为N极， 因此相对于第三表面203的第六表面206上则具有S极的磁极。另外，本实施例的第五磁性组件105设置于平面110上。第五磁性组件105环绕第二磁性组件102，且第五磁性组件105介于第二磁性组件102与第四磁性组件104之间。意即第五磁性组件105同时环绕第一磁性组件101、第二磁性组件102及第三磁性组件103， 第四磁性组件104同时环绕第一磁性组件101、第二磁性组件102、第三磁性组件103及第四磁性组件104。第五磁性组件105具有彼此相对的一第二上表面223与一第二下表面 224，以及连接第二上表面223与第二下表面2 的一第二内侧表面221以及一第二外侧表面222。第二表面202与第二下表面2M均面向平面110，第二下表面224并设置于平面 110上。第二内侧表面221并面向第二磁性组件102，第二外侧表面222并面向第四磁性组件104。第二内侧表面221具有一第六磁性306，第二外侧表面222具有一第七磁性307， 并且第六磁性306相反于第七磁性307及第二磁性302。由上述可得知，由于第六磁性306 相反于第二磁性302，第七磁性307相同于第二磁性302，因此第六磁性306与第七磁性307 分别为N极与S极。请继续参照图;3B及图3C，接着将针对本实施例的均勻磁场产生设备的各磁性组件间具体的几何尺寸加以说明。本实施例的第一磁性组件101、第二磁性组件102及第三磁性组件103的几何尺寸与图2B所示的实施例皆相同，因此只针对第四磁性组件104及第五磁性组件105的几何尺寸详以说明。本实施例的第四磁性组件104的强度为5000高斯，且具有一环体剖视宽度c与一高度d，环体剖视宽度c的值为2公分，高度d值也为2公分，如图3C所标示。因此，由图3C的剖视面来看，第四磁性组件104的剖视截面相同于第二磁性组件102的剖视截面。本实施例的第五磁性组件105的强度为1600高斯，且具有一环体剖视宽度a与一高度b，环体剖视宽度a的值为2. 4公分，高度b值为1. 3公分，如图2B所标示。因此，由图3C的剖视面来看，第五磁性组件105的剖视截面相同于第三磁性组件103 的剖视截面。此外，第一磁性组件101、第二磁性组件102、第三磁性组件103、第四磁性组件 104及第五磁性组件105分别成等间距排列，且具有一间隔距离e，间隔距离e的值为3. 8 公分。请同时参照图3D及图3E，图3D为根据图3A的均勻磁场产生设备的磁场强度分析图，图3E为根据图3A的均勻磁场产生设备的磁路分布图。由上述本实施例的各磁性组件的几何尺寸以实际去模拟，可得到如图3D及图3E所示的磁场强度及以磁路分布。图3D 中所示为磁场强度300高斯的分布线路图，其中实线与虚线的差异只在于磁路方向上的差异。由图3D可看出本实施例的均勻磁场产生设备可以具体的产生均勻的平面磁场，平面磁场产生于磁性组件相对于吸附板100的一侧，意即平面磁场产生于第四表面204、第一上表面213、第五表面205、第二上表面223以及第六表面206所朝向的一侧。以上本发明的实施例以五个彼此环绕的磁性组件为例，但磁性组件的个数非用以限定本发明。更进一步来说，只要磁性组件间排列的规则参照图2A的实施例，磁性组件的个数是可以继续扩充，以产生更大面积的平面磁场。请参照图4A及图4B，图4A为根据本发明再一实施例的均勻磁场产生设备的剖视图，图4B为根据图4A的尺寸标示图。本实施例与图2A及图2B的实施例的结构大致相同， 因此只针对相异处加以说明。本实施例的均勻磁场产生设备，其中第二磁性组件102的强度为MOO高斯，且第二磁性组件102的第二表面202与第一磁性组件101的第一表面201 夹一角度θ，角度θ可以为10度但不以此为限。本实施例中，第二磁性组件102与第三磁性组件103具有一高低差f，高低差f为0. 1公分。请同时参照图4C及图4D，图4C为根据图4A的均勻磁场产生设备的磁场强度分析图，图4D为根据图4A的均勻磁场产生设备的磁路分布图。由上述本实施例的各磁性组件的排列的几何尺寸以实际去模拟，可得到如图4C及图4D所示的磁场强度及以磁路分布。 图4C中所示为磁场强度300高斯的分布线路图，其中实线与虚线的差异只在于磁路方向上的差异。由图4C可看出本实施例的均勻磁场产生设备也可以具体的产生均勻的平面磁场， 平面磁场产生于磁性组件相对于吸附板100的一侧，意即平面磁场产生于第四表面204、第一上表面213以及第五表面205所朝向的一侧。换句话说，即使第二磁性组件102的第二表面202与第一磁性组件101的第一表面201非共面且有夹角，通过各磁性组件间的适当位置调整以及磁性强度的调整，依旧可以产生均勻的平面磁场。请参照图5A、图5B、图6A及图6B，图5A为根据本发明又一实施例的均勻磁场产生设备的磁场强度分析图，图5B为根据本发明又一实施例的均勻磁场产生设备的磁路分布图，图6A为根据本发明又一实施例的均勻磁场产生设备的磁场强度分析图，图6B为根据本发明又一实施例的均勻磁场产生设备的磁路分布图。其中，图5A及图5B的实施例是将图2A的实施例的均勻磁场产生设备的几何尺寸，以等比例的方式缩小为0. 25倍所模拟出的磁场强度与磁路分布。图6A及图6B的实施例是将图2A的实施例的均勻磁场产生设备的几何尺寸，以等比例的方式放大为2倍所模拟出的磁场强度与磁路分布。由图5A及图6A可知，均勻磁场产生设备在经过等比例缩放后， 依旧可产生均勻的平面磁场。意即，本发明的均勻磁场产生设备并不会因为几何尺寸的等比例放大或缩小，而改变其具有产生均勻平面磁场的特性。请参照图7A及图7B，图7A为根据本发明一实施例的均勻磁场产生设备的另一剖视图，图7B为根据本发明又一实施例的均勻磁场产生设备的磁场强度分析图。其中，图7A 剖视视角为沿第一虚拟直线A与第三虚拟直线C所呈现(如图IB所示)。因此，图7A的剖视几何形状与图2B的剖视几何形状有些微差异。相关数值如下表不，a = 2. 4cm ；a’ = 2. 55cm ；b = 2cm ；b’ = 2. 13cm ；c = 2. 06cm ；d = 2cm ；e = 3. 8cm ； e’=4.05cm;f= 1.3cm。当以此剖面所模拟出的磁场强度分析，其中虚线的磁场强度降为 285高斯。由分析结果显示，即使剖面比例不同于图2B实施例的设计，此非等比例的几何差异造成磁场强度变化仅5% (300高斯与285高斯)，这与工程实施上的磁性组件制作误差范围(士 10%)相仿。这也代表着本实施例的均勻磁场产生设备可产生相当均勻的磁场。根据上述的均勻磁场产生设备及其磁场产生单元，其中第二磁性组件及第三磁性组件为环型体，且皆环绕第一磁性组件，第三磁性组件并介于第一磁性组件与第二磁性组件之间。此外，第二磁性组件的磁性方向与第一磁性组件相反，第三磁性组件的两磁极方向则分别面对第一磁性组件与第二磁性组件。上述磁性组件的这样排列方式，可使本发明的磁场产生单元产生均勻的平面磁场，进而使运用本发明的均勻磁场产生设备的相关镀膜技术可获得良好的生产质量。并且在实际运用上，使用者可继续的扩充磁性组件的数量，以使均勻磁场产生设备可达到大面积的均勻平面磁场，而有利于镀膜技术的提升。
权利要求
1.一种磁场产生单元，其包含第一磁性组件，具有第一表面，该第一表面具有第一磁性；第二磁性组件，为一环型体，该第二磁性组件环绕该第一磁性组件，该第二磁性组件具有环状的第二表面，该第二表面具有第二磁性，该第一表面与该第二表面均面向同一侧，并且该第一磁性相反于该第二磁性；以及第三磁性组件，为一环型体，该第三磁性组件环绕该第一磁性组件，且该第三磁性组件介于该第一磁性组件与该第二磁性组件之间，该第三磁性组件具有彼此相对的第一上表面与第一下表面，以及连接该第一上表面与该第一下表面的第一内侧表面以及第一外侧表面，该第一表面与该第一下表面均面向同一侧，该第一内侧表面面向该第一磁性组件，该第一外侧表面面向该第二磁性组件，该第一内侧表面具有第三磁性，该第一外侧表面具有第四磁性，并且该第三磁性相反于该第四磁性；其中，一第一虚拟直线与一第二虚拟直线垂直该第一磁性组件的相邻两边，该第一虚拟直线与该第二虚拟直线由该第一磁性组件向外延伸而穿过该第三磁性组件与该第二磁性组件，并且该第一虚拟直线与该第二虚拟直线皆垂直于与之交会的该第三磁性组件以及该第二磁性组件的边。
2.如权利要求1所述的磁场产生单元，其中该第一磁性组件的外型为柱体，该第二磁性组件及该第三磁性组件的外型为等多边环型体；其中，该第一虚拟直线与该第二虚拟直线分别为该第一磁性组件的相邻两边的中垂线，一第三虚拟直线由该第一虚拟直线与该第二虚拟直线的相交点，往该第二虚拟直线与该第一磁 性组件相交的边的四分之一段落点延伸，并也分别相交于该第三磁性组件以及该第二磁性组件的边的四分之一段落点。
3.如权利要求1所述的磁场产生单元，还包含第四磁性组件，为一环型体，该第四磁性组件环绕该第二磁性组件，该第四磁性组件具有环状的第三表面，该第三表面具有第五磁性，该第三表面与该第二表面均面向同一侧，并且该第五磁性相反于该第二磁性；以及第五磁性组件，为一环型体，该第五磁性组件环绕该第二磁性组件，且该第五磁性组件介于该第二磁性组件与该第四磁性组件之间，该第五磁性组件具有彼此相对的第二上表面与第二下表面，以及连接该第一上表面与该第二下表面的第二内侧表面以及第二外侧表面，该第二表面与该第二下表面均面向同一侧，该第二内侧表面朝向该第二磁性组件，该第二外侧表面朝向该第四磁性组件，该第二内侧表面具有第六磁性，该第一外侧表面具有第七磁性，并且该第六磁性相反于该第七磁性；其中，该第一虚拟直线与该第二虚拟直线由该第一磁性组件向外延伸而穿过该第五磁性组件与该第四磁性组件，并且该第一虚拟直线与该第二虚拟直线皆垂直于与之交会的该第五磁性组件以及该第四磁性组件的边。
4.如权利要求3所述的磁场产生单元，其中该第一磁性组件的外型为柱体，该第二磁性组件、该第三磁性组件、该第四磁性组件及该第五磁性组件的外型为等多边环型体；其中，该第一虚拟直线与该第二虚拟直线分别为该第一磁性组件的相邻两边的中垂线，一第三虚拟直线由该第一虚拟直线与该第二虚拟直线的相交点，往该第二虚拟直线与该第一磁性组件相交的边的四分之一段落点延伸，并也分别相交于该第三磁性组件、该第二磁性组件、该第五磁性组件以及该第四磁性组件的边的四分之一段落点。
5.如权利要求1所述的磁场产生单元，其中该第二磁性组件的该第二表面与该第一磁性组件的该第一表面夹一角度。
6.一种均勻磁场产生设备，其包含吸附板，具有一平面；第一磁性组件，设置于该平面上，该第一磁性组件具有第一表面，该第一表面面向该平面，该第一表面具有第一磁性；第二磁性组件，为一环型体，且设置于该平面上，该第二磁性组件环绕该第一磁性组件，该第二磁性组件具有一环状的第二表面，该第二表面具有第二磁性，该第一表面与该第二表面均面向该平面，并且该第一磁性相反于该第二磁性；以及第三磁性组件，为一环型体，且设置于该平面上，该第三磁性组件环绕该第一磁性组件，且该第三磁性组件介于该第一磁性组件与该第二磁性组件之间，该第三磁性组件具有彼此相对的第一上表面与第一下表面，以及连接该第一上表面与该第一下表面的第一内侧表面以及第一外侧表面，该第一表面与该第一下表面均面向该平面，该第一内侧表面面向该第一磁性组件，该第一外侧表面面向该第二磁性组件，该第一内侧表面具有一第三磁性， 该第一外侧表面具有一第四磁性，并且该第三磁性相反于该第四磁性及该第一磁性；其中，一第一虚拟直线与一第二虚拟直线垂直该第一磁性组件的其中相邻两边，该第一虚拟直线与该第二虚拟直线并由该第一磁性组件向外延伸而穿过该第三磁性组件与该第二磁性组件，并且该第一虚拟直线与该第二虚拟直线皆垂直于与之交会的该第三磁性组件以及该第二磁性组件的边。
7.如权利要求6所述的均勻磁场产生设备，其中该第一磁性组件的外型为柱体，该第二磁性组件及该第三磁性组件的外型为等多边环型体；其中，该第一虚拟直线与该第二虚拟直线分别为该第一磁性组件的相邻两边的中垂线，一第三虚拟直线由该第一虚拟直线与该第二虚拟直线的相交点，往该第二虚拟直线与该第一磁性组件相交的边的四分之一段落点延伸，并也分别相交于该第三磁性组件以及该第二磁性组件的边的四分之一段落点。
8.如权利要求6所述的均勻磁场产生设备，还包含第四磁性组件，为一环型体，且设置于该平面上，该第四磁性组件环绕该第二磁性组件，该第四磁性组件具有环状的第三表面，该第三表面具有第五磁性，该第三表面与该第二表面均面向该平面，并且该第五磁性相反于该第二磁性；以及第五磁性组件，为一环型体，且设置于该平面上，该第五磁性组件环绕该第二磁性组件，且该第五磁性组件介于该第二磁性组件与该第四磁性组件之间，该第五磁性组件具有彼此相对的第二上表面与第二下表面，以及连接该第二上表面与该第二下表面的第二内侧表面以及第二外侧表面，该第二表面与该第二下表面均面向该平面，该第二内侧表面面向该第二磁性组件，该第二外侧表面面向该第四磁性组件，该第二内侧表面具有第六磁性，该第一外侧表面具有第七磁性，并且该第六磁性相反于该第七磁性及该第二磁性；其中，该第一虚拟直线与该第二虚拟直线由该第一磁性组件向外延伸而穿过该第五磁性组件与该第四磁性组件，并且该第一虚拟直线与该第二虚拟直线皆垂直于与之交会的该第五磁性组件以及该第四磁性组件的边。
9.如权利要求8所述的均勻磁场产生设备，其中该第一磁性组件的外型为柱体，该第二磁性组件、该第三磁性组件、该第四磁性组件及该第五磁性组件的外型为等多边环型体；其中，该第一虚拟直线与该第二虚拟直线分别为该第一磁性组件的相邻两边的中垂线，一第三虚拟直线由该第一虚拟直线与该第二虚拟直线的相交点，往该第二虚拟直线与该第一磁性组件相交的边的四分之一段落点延伸，并也分别相交于该第三磁性组件、该第二磁性组件、该第五磁性组件以及该第四磁性组件的边的四分之一段落点。
10.如权利要求6所述的均勻磁场产生设备，其中该第二磁性组件的该第二表面与该第一磁性组件的该第一表面夹一角度。
全文摘要
本发明公开一种均匀磁场产生设备及其磁场产生单元，该磁场产生单元包含一第一磁性组件、一第二磁性组件及一第三磁性组件。第一磁性组件具一第一磁性，第二磁性组件环绕第一磁性组件。第二磁性组件具有与第一磁性面对相同方向的一第二磁性，第一磁性相反于第二磁性。第三磁性组件环绕第一磁性组件，且第三磁性组件介于第一磁性组件与第二磁性组件之间。第三磁性组件具有一第三磁性及一第四磁性，第三磁性相反于第四磁性。第三磁性面向第一磁性组件，第四磁性面向第二磁性组件。这样的磁性组件排列方式可产生均匀的平面磁场。
文档编号H01F7/00GK102468031SQ20101057447
公开日2012年5月23日 申请日期2010年12月6日 优先权日2010年11月12日
发明者李侃峰, 林冠宇 申请人:财团法人工业技术研究院