一种可兼容横竖电极板的腔体真空等离子设备的制作方法

1.本实用新型涉及等离子设备技术领域，尤其涉及一种可兼容横竖电极板的腔体真空等离子设备。


背景技术：

2.等离子体指部分或完全电离的气体，且自由电子和离子所带正、负电荷的总和完全抵消，宏观上呈现中性电，等离子体产生的活性粒子种类多、活性强，更易于和所接触的材料表面发生反应，常被用来对材料表面进行改性处理。等离子设备主要应用的表面改性处理为:表面清洗、表面活化、表面刻蚀、表面接枝、表面沉积、表面聚合以及等离子体辅助化学气相沉积。
3.目前市面上大部分真空等离子设备腔体电极板的放置方式为两种：横式放置及竖式放置，上述单一的电极板放置方式存在局限性，如无法实现在同一设备中处理多面的电极样品，通常处理方式为先处理样品的上下面，处理完成后，再人工将电极样品变换放置方式，处理另一面。该设备耗费人工，人工成本高，生产效率低，无法适应生产线上快速生产的需求；且因人为处理，容易处理重叠处理、处理不均匀、处理时间不统一等现象，因此需要一种可兼容横竖电极板的腔体真空等离子设备来满足人们的需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种可兼容横竖电极板的腔体真空等离子设备，该等离子设备可实现对不同类型样品等离子处理需求，人工成本降低、生产效率提高、处理清洗效果更好。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种可兼容横竖电极板的腔体真空等离子设备，用于对样品进行等离子处理，包括机架，所述机架上设有等离子电源、抽真空泵，所述机架内还设有一真空腔体，所述真空腔体内设有可拆卸的由横电极板或/和竖电极板构成的电极板组件，所述电极板组件由所述真空腔体开口处推入；所述抽真空泵与所述真空腔体导通，启动抽真空泵使得所述真空腔体处于真空状态；所述真空腔体的进气孔通过气管与供气设备连接；所述等离子电源连接一匹配器，所述匹配器通过电极件与所述横电极板或竖电极板连接。
7.优选的，所述真空腔体内左右两侧均沿水平方向设置若干个第一凹槽，左右两侧的所述第一凹槽的位置一一对应，所述电极板组件沿左右两侧的所述第一凹槽推入至所述真空腔体内。
8.优选的，所述真空腔体内左右两侧均沿水平方向设置若干个第二凹槽，左右两侧的所述第二凹槽的位置一一对应，所述第二凹槽位于同一侧的相邻两个所述第一凹槽之间。
9.优选的，所述电极件一端连接于所述匹配器的输出端，所述电极件另一端连接于所述横电极板或所述竖电极板。
10.优选的，所述电极板组件包括若干个沿水平方向放置的第一横电极板、与每个所述第一横电极板对应的第一边框，每个所述第一边框套设于对应的所述第一横电极板外边缘，套设完成后的所述第一横电极板由左右两侧的所述第一凹槽推入所述真空腔体内；所述样品位于上下相邻的两个第一横电极板之间，所述样品由左右两侧的所述第二凹槽推入所述真空腔体内。
11.优选的，所述电极件包括正电极插件和负电极插件，所述正电极插件与所述负电极插件交错设置，一所述第一横电极板插入到所述正电极插件另一端，相邻的另一所述第一横电极板插入到所述负电极插件另一端。
12.优选的，所述电极板组件包含若干个沿竖直方向设置的第一竖电极板、上固定板、下固定板及若干个间隔板，所述上固定板、所述下固定板、所述间隔板均沿水平方向设置，所述第一竖电极板均匀间隔固定设置于所述上固定板与所述下固定板之间，相邻的两个所述第一竖电极板之间设置一所述间隔板，装载有样品的弹夹放置于所述间隔板或所述下固定板上；所述上固定板向左右两侧延伸一第一滑块，所述下固定板向左右两侧延伸一第二滑块，所述第一滑块、所述第二滑块均滑动于所述第一凹槽内。
13.优选的，所述电极件包括正电极插件和负电极插件，所述正电极插件与所述负电极插件交错设置，一所述第一竖电极板插入到所述正电极插件另一端，相邻的另一所述第一竖电极板插入到所述负电极插件另一端。
14.优选的，所述电极板组件包含若干个沿水平方向设置的第二横电极板、与每个所述第二横电极板对应的第二边框、及若干个沿竖直方向设置的第二竖电极板，所述第二边框套设于所述第二横电极板外边缘，套设完成后的所述第二横电极板由左右两侧的所述第一凹槽推入所述真空腔体内，所述第二竖电极板交错连接于一所述第二横电极板顶部或相邻另一所述第二横电极板底部，两个相邻的所述第二横电极板与两个相邻的所述第二竖电极板围成一放置腔，装载有样品的弹夹放置于所述第二横电极板上并位于所述放置腔内。
15.优选的，所述电极件包括正电极插件和负电极插件，所述正电极插件与所述负电极插件交错设置，一所述第二横电极板插入到所述正电极插件另一端，相邻的另一所述第二横电极板插入到所述负电极插件另一端。
16.本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型中，该可兼容横竖电极板的腔体真空等离子设备中的电极板组件由由横电极板或/和竖电极板，则可以实现电极板组件的三种方式：单一横电极板放置方法、单一竖电极板放置方式、横竖电极板同时放置方式，从而可以根据实际样品清洗要求对电极板组件进行选择，在对多面样品进行处理时无需多次变换样品放置方式，处理时间短，可以降低人工成本，且提高了生产效率；且不需反复对样品放置位置进行变换，只是一次性处理，可以避免重叠处理、处理不均匀、处理时间不统一等问题，有效提高处理样品的良品率。
附图说明
18.图1为本实用新型第一实施例的可兼容横竖电极板的腔体真空等离子设备的立体结构图；
19.图2为本实用新型第一实施例的可兼容横竖电极板的腔体真空等离子设备(删除机架面壳及腔体门)的立体结构图一；
20.图3为图2中a部分的放大图；
21.图4为本实用新型第一实施例的可兼容横竖电极板的腔体真空等离子设备(删除机架面壳及腔体门)的立体结构图二；
22.图5为本实用新型第一实施例的可兼容横竖电极板的腔体真空等离子设备(删除机架面壳及腔体门)的立体结构图三；
23.图6a为本实用新型第一实施例的电极件的结构图一；
24.图6b为本实用新型第一实施例的电极件的结构图二；
25.图7为本实用新型第一实施例的腔体及电极板组件的结构图；
26.图8为本实用新型第一实施例的第一横电极板及第一边框的爆炸图；
27.图9为本实用新型第二实施例的腔体及电极板组件的结构图；
28.图10为本实用新型第二实施例的电极板组件的结构图；
29.图11为本实用新型第三实施例的腔体及电极板组件的结构图；
30.图12为本实用新型第三实施例的电极板组件的结构图。
31.图中：
32.100
‑
可兼容横竖电极板的腔体真空等离子设备
33.10
‑
机架
ꢀꢀ
20
‑
等离子电源
ꢀꢀ
30
‑
流量计
ꢀꢀ
40
‑
真空腔体
ꢀꢀ
41
‑
腔体门
34.411
‑
通孔
ꢀꢀ
42
‑
第一凹槽
ꢀꢀ
43
‑
第二凹槽
ꢀꢀ
60
‑
匹配器
ꢀꢀ
70
‑
电极件
35.71
‑
铜条部分
ꢀꢀ
72
‑
插条部分
ꢀꢀ
721
‑
插入凹槽
ꢀꢀ
50a
‑
电极板组件
36.51a
‑
第一横电极板
ꢀꢀ
511a
‑
固定凸块
ꢀꢀ
52a
‑
第一边框
ꢀꢀ
521a
‑
第一边
37.5211a
‑
固定凹槽
ꢀꢀ
5212a
‑
定位凹槽
ꢀꢀ
522a
‑
第二边
ꢀꢀ
5221a
‑
定位凸块
38.50b
‑
电极板组件
ꢀꢀ
51b
‑
第一竖电极板
ꢀꢀ
52b
‑
上固定板
ꢀꢀ
521b
‑
第一滑块
39.53b
‑
下固定板
ꢀꢀ
531b
‑
第二滑块
ꢀꢀ
54b
‑
间隔板
ꢀꢀ
50c
‑
电极板组件
40.51c
‑
第二横电极板 52c
‑
第二边框
ꢀꢀ
53c
‑
第二竖电极板
ꢀꢀ
54c
‑
放置腔
41.80
‑
弹夹
ꢀꢀ
200
‑
样品
具体实施方式
42.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
43.参阅图1
‑
8，本实用新型第一实施例提供的一种可兼容横竖电极板的腔体真空等离子设备100，包括机架10，机架10包括面壳，机架底部还可包括滑轮，滑轮方便对整个设备的移动。机架10上设有等离子电源20、抽真空泵(图中未示)，该等离子电源20、抽真空泵通过电气控制系统(图中未示)对其进行控制，设定好参数，通过电气控制系统控制等离子电源20、抽真空泵启动或关闭。优选的，等离子电源20为40khz的中频等离子电源、或13.56mhz的射频等离子电源；抽真空泵为油泵、干泵或罗茨泵。
44.再者，本实用新型的机架10内还设有真空腔体40，真空腔体40为长方形或正方形，真空腔体40一开口处设置腔体门41，在样品处理过程中将腔体门41关闭；当样品处理完成后，打开腔体门41取出样品或放入新的待处理样品。下面结合图3对真空腔体40的内部结构进行说明：
45.真空腔体40内左右两侧均沿水平方向设置若干个第一凹槽42，左右两侧的第一凹槽42的位置一一对应；真空腔体40内左右两侧均沿水平方向设置若干个第二凹槽43，左右两侧的第二凹槽43的位置一一对应，第二凹槽43位于同一侧的相邻两个第一凹槽42之间。其中，第一凹槽42与第二凹槽43平行；第一凹槽42的宽度可以与第二凹槽43宽度相同或不同，第一凹槽42宽度取决于滑动于第一凹槽42内的电极板组件(50a，50b，50c)滑动部分厚度，第一凹槽42宽度大于或等于电极板组件(50a，50b，50c)滑动部分的厚度；第二凹槽43宽度取决于滑动于第二凹槽43内的样品厚度，第二凹槽43宽度大于或等于样品厚度。
46.进一步的，本实用新型的真空腔体40内设有可拆卸的由横电极板或/和竖电极板构成的电极板组件(50a，50b，50c)，电极板组件(50a，50b，50c)由真空腔体40开口处推入，电极板组件(50a，50b，50c)沿左右两侧的第一凹槽42滑动推入至真空腔体40内，通过第一凹槽42实现电极板组件(50a，50b，50c)的可拆卸功能。通过不同电极板组件(50a，50b，50c)的设置可以实现三种电极板放置方式：单一横电极板放置方式，单一竖电极板放置方式，横竖电极板同时放置方式。通过单一横电极板放置方式或单一竖电极板放置方式均可实现样品单面处理；而需要对多面的样品或多边角的样品进行处理时，则可采用横竖电极板同时放置方式，保证每面都可以进行等离子处理。用户可以根据实际需处理的样品类型对三种电极板放置方式进行选择，也即是选择不同类型的电极板组件(50a，50b，50c)。
47.本实用新型的抽真空泵与真空腔体40导通，启动抽真空泵使得真空腔体40处于真空状态。请继续参阅图3，腔体门41上设有一通孔411作为真空腔体40的进气孔，进气孔通过气管(图中未示)与供气设备(图中未示)连接。等离子电源20连接一匹配器60，匹配器60通过电极件70与横电极板或竖电极板连接。则，当电气控制系统控制启动抽真空泵时，实现真空腔体40处于真空状态，启动等离子电源20，并通过供气设备提供工艺气体，工艺气体电离产生等离子体，通过该等离子体对真空腔体40内的样品进行等离子处理。优选的，工艺气体可为氩气、氧气、氢气、氮气、四氟化碳等。优选的，在气管与供气设备之间还包括流量计30，从而可以对控制流入的工艺气体的流量。
48.进一步的，本实用新型的电极件70一端连接于匹配器60的输出端，电极件70另一端连接于横电极板或竖电极板。电极件70包括负电极插件和负电极插件，通过负电极插件和负电极插件可以实现电极板的正极负极，从而当电极板两端加上电源时电离。负电极插件与负电极插件的结构完全相同，只是与匹配器60连接的电极不同进行区分，下面对电极件70的结构进行详细描述，请参阅图6a、6b：电极件70包含铜条部分71、插条部分72，铜条部分71与插条部分72接触式连接，插条部分72有一插入凹槽721，铜条部分71与匹配器60连接，横电极板或竖电极板插入到插入凹槽721内。
49.本发明主要是通过不同的电极板组件(50a，50b，50c)实现不同的电极板放置方式，下面以三个实施例进行说明，三者的区别仅在于电极板组件(50a，50b，50c)的结构不同，下面对具体的电极板组件(50a，50b，50c)的结构进行详细描述：
50.第一实施例：单一横电极板放置方式
51.请参阅图7，本实施例可兼容横竖电极板的腔体真空等离子设备110的电极板组件50a包括若干个沿水平方向放置的第一横电极板51a、与每个第一横电极板51a对应的第一边521a框52a，每个第一边521a框52a套设于对应的第一横电极板51a外边缘，套设完成后的第一横电极板51a由左右两侧的第一凹槽42滑动推入真空腔体40内，电极板组件50a中的第
一横电极板51a可以分别推入而不作为一个整体。具体的，请参阅图8，第一边框52a包括第一边521a、第二边522a，第一边521a位于第一横电极板51a左右两侧，第二边522a位于第一横电极板51a前侧。第一横电极板51a向左右两侧延伸有固定凸块511a，第一边521a上方设有固定凹槽5211a；第一边521a端部下方设有定位凹槽5212a，第二边522a向左右两边延伸有定位凸块5221a，第一横电极板51a套设安装时，固定凸块511a插入到固定凹槽5211a内，定位凸块5221a插入到定位凹槽5212a内。第一边521a用于固定第一横电极板51a左右两端，第二边522a起到支撑和限位的作用，同时通过拉第二边522a将第一横电极板51a带出或推入，避免直接接触到第一横电极板51a可对第一横电极板51a外侧进行保护。
52.请继续参阅图7，本实施例的样品位于上下相邻的两个第一横电极板51a之间，样品由左右两侧的第二凹槽43滑动推入真空腔体40内。负电极插件与负电极插件交错设置，一第一横电极板51a插入到负电极插件另一端，相邻的另一第一横电极板51a插入到负电极插件另一端。则，相邻的第一横电极板51a实现不同电极极性，不同电极极性实现气体电离，从而通过电离后的等离子体对样品上下侧面进行处理。
53.第二实施例：单一竖电极板放置方式
54.该放置方式的可兼容横竖电极板的腔体真空等离子设备120中其他组件均与第一实施例中相同，区别在于电极板组件50b。具体的，请参阅图9、图10，本实施例的电极板组件50b包含若干个沿竖直方向设置的第一竖电极板51b、上固定板52b、下固定板53b及若干个间隔板54b，上固定板52b、下固定板53b、间隔板54b均沿水平方向设置，第一竖电极板51b均匀间隔固定设置于上固定板52b与下固定板53b之间，相邻的两个第一竖电极板51b之间设置一间隔板54b，装载有样品的弹夹80放置于间隔板54b或下固定板53b上；上固定板52b向左右两侧延伸一第一滑块521b，下固定板53b向左右两侧延伸一第二滑块531b，第一滑块521b、第二滑块531b均滑动于第一凹槽42内。该电极板组件50b作为一个整体被推入到真空腔体40内，本实施例的电极板组件50b包含四个竖电极板，通过四个竖电极板、上固定板52b、下固定板53b、及三个间隔板54b将真空腔体分割为6个小的处理空间，可放置6个放置样品的弹夹80。
55.再者，负电极插件与负电极插件交错设置，一第一竖电极板51b插入到负电极插件另一端，相邻的另一第一竖电极板51b插入到负电极插件另一端。则，相邻的第一竖电极板51b实现不同电极极性，不同电极极性实现气体电离，从而通过电离后的等离子体对样品左右侧面进行处理。
56.第三实施例：横竖电极板同时放置方式
57.该放置方式的可兼容横竖电极板的腔体真空等离子设备130中其他组件均与第一实施例中相同，区别在于电极板组件50c。针对于多面样品，需同时对样品的左右侧面及上下侧面进行处理，则需采取横竖电极板同时放置的方式。请参阅图11、图12，本实用新型实施例中电极板组件50c包含若干个沿水平方向设置的第二横电极板51c、与每个第二横电极板51c对应的第二边框52c、及若干个沿竖直方向设置的第二竖电极板53c，第二边框52c套设于第二横电极板51c外边缘，套设完成后的第二横电极板51c由左右两侧的第一凹槽42推入真空腔体40内。第二边框52c与第一实施例中的第一边框52a结构相同，下面不对其结构进行进一步的描述。再者，第二竖电极板53c交错连接于一第二横电极板51c顶部或相邻另一第二横电极板51c底部，两个相邻的第二横电极板51c与两个相邻的第二竖电极板53c围
成一放置腔54c，装载有样品的弹夹80放置于第二横电极板51c上并位于放置腔54c内。具体的，本实施例的电极板组件50c包含三个第二横电极板51c及六个第二竖电极板53c，根据上述结构可以分隔出4个小的处理空间，可放置4个放置样品的弹夹80。
58.进一步的，本实用新型的负电极插件与负电极插件交错设置，一第二横电极板51c插入到负电极插件另一端，相邻的另一第二横电极板51c插入到负电极插件另一端。本实施例中，最上面的第二横电极板51c通过负电极插件连接正极，中间的第二横电极板51c通过负电极插件连接负极，最下面的第二横电极板51c电极板通过负电极插件连接正极，上方的左右两侧的第二竖电极板53c与最上面的第二横电极板51c连接则其连接正极，上方的中间第二竖电极板53c与中间的第二横电极板51c连接则连接负极，下方的左右两侧的第二竖电极板53c与最下面的第二横电极板51c连接则连接正极，下方的中间的第二竖电极板53c与中间的第二横电极板51c连接则连接负极，实现相邻两个电极板为不同电极极性。
59.本实用新型工作原理：
60.用户根据实际的需要清洗样品的类型选择不同类型的电极板组件(50a，50b，50c)，打开腔体门41，将电极板组件(50a，50b，50c)推入到真空腔体40内并放入样品，电气控制系统启动抽真空泵使得真空腔体40处于真空状态，启动等离子电源20，并向真空腔体40内通入工艺气体，电极板组件(50a，50b，50c)对工艺气体电离产生等离子体，等离子体对放入的样品进行清洗，清洗完成后打开腔体门41，取出样品。
61.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。