一种钽靶材喷砂装置的制作方法

1.本实用新型涉及溅射靶材生产设备领域，具体涉及一种钽靶材喷砂装置。


背景技术：

2.钽靶材是一种典型的金属靶材，基于钽靶材的抗腐蚀性能和电磁屏蔽性能因此被广泛地应用在pvd中。例如：钽可以用在其他金属表面作为装饰和保护镀层使用，可以通过对钽靶材进行真空溅射的方式产生。
3.靶材的溅射面又分为溅射区和非溅射区。一定能量的离子轰击的是靶材的溅射区，非溅射区为能量离子不能够轰击到的区域，或者不需要进行轰击的区域。现有技术往往利用喷砂处理对靶材溅射区边缘的非溅射区进行粗糙化处理并形成喷砂区，不仅可以提高非溅射区粘附性，使粗糙化后的非溅射区能够更好的粘附住沉积到非溅射区的靶材材料，减小其溢出的概率，还可以通过喷砂处理对靶材机加工过程中产生的毛刺、飞边、刀痕等微小突出物进行遮蔽，防止这些微小突出物引起的电弧影响溅射镀膜的质量。
4.现有技术中对于圆形的钽靶材进行喷砂处理时，需要首先利用胶带对圆形钽靶材中间的溅射区进行保护，防止喷砂过程中造成靶材报废。改种方法首先需要人工将大于溅射区面积的胶带粘贴在靶材上，然后利用刀盘对多余部分进行剪裁以确定喷砂范围。胶带防护的方法过于繁琐，用量较大，且为一次性用品，成本较高，另外，胶带在喷砂过程中会受到剧烈冲击，后续除去时，会在靶材表面残留胶痕，难以除去，且用刀片剪裁时，极容易留下划痕。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本实用新型将采用以下技术方案：
6.一种钽靶材喷砂装置，包括喷砂箱，所述喷砂箱内设置有上挡板和下挡板；所述下挡板用于放置圆柱形钽靶材，且其直径大于等于钽靶材背板的直径；所述下挡板的下方设有转动支撑组件；所述转动支撑组件包括下固定板，以及贯穿下固定板的转动轴；所述下固定板通过至少一个下支撑杆固定在喷砂箱的内壁上；所述转动轴与所述下固定板之间转动连接，且所述转动轴的下端与驱动机构连接，该驱动机构带动转动轴旋转；所述转动轴的上端设置有截面为矩形的插块一，所述下挡板下表面的中心部位设置有与所述插块一配合的凹槽一，所述下挡块通过该凹槽一插接在所述插块一上；所述上挡板放置在钽靶材上方且与待喷砂的钽靶材的溅射区大小一致，所述上挡板的上表面设置有凹槽二，所述凹槽二中插接有插块二，所述插块二的截面为矩形，且其上连接有固定轴，该固定轴的上端转动连接有可调节高度的压紧组件；所述喷砂箱的顶部设置有用于向钽靶材和背板的上表面喷砂的喷砂组件一；所述喷砂箱的侧壁处设置有用于向钽靶材和背板的侧圆周面喷砂的喷砂组件二。
7.进一步地，所述压紧组件包括竖直设置的至少一根螺纹杆，从上往下套装在螺纹杆上的锁紧块和调节块，以及上固定板；所述螺纹杆的上端固定在所述喷砂箱的顶板上，且
下端固定在所述喷砂箱的底板上或所述下支撑杆上；所述调节块与所述螺纹杆之间间隙配合；所述固定轴与所述上固定板之间转动连接，且所述调节块通过水平设置的上支撑杆与所述上固定板之间连接；所述锁紧块与所述螺纹杆之间螺纹连接。
8.进一步地，所述驱动机构包括设置在所述喷砂箱内的驱动盒，设置在驱动盒内的相互啮合的主动锥齿轮和从动锥齿轮，以及设置在喷砂箱外的电机；所述转动轴的下端延伸至所述驱动盒内，并与所述驱动盒之间转动连接；所述从动锥齿轮同轴设置在所述转动轴的端部；所述主动锥齿轮的中心轴依次贯穿所述驱动盒和喷砂箱，并与所述电机的输出轴之间连接；所述主动锥齿轮的中心轴分别与所述驱动盒和所述喷砂箱之间转动连接。
9.进一步地，所述喷砂组件一包括设置在喷砂箱上部的水平设置的丝杠一和导向杆一，套装在丝杠一和导向杆一上的移动块一，设置在移动块一上的移动板一，以及设置在移动板一上的至少一个喷头一；所述丝杠一与所述喷砂箱之间转动连接，且其一端延伸至所述喷砂箱外；所述移动块一与所述丝杠一之间螺纹连接，且与所述导向杆一之间滑动连接；所述喷头一朝向所述钽靶材和背板上表面的喷砂区设置，且所述喷头一通过软管一与设置在喷砂箱外的供砂装置连通。
10.进一步地，所述喷砂组件二包括靠近所述喷砂箱侧壁且竖直设置的丝杠二和导向杆二，套装在丝杠二和导向杆二上的移动块二，设置在移动块二上的移动板二，以及设置在移动板二上的至少一个喷头二；所述丝杠二与所述喷砂箱之间转动连接，且其一端延伸至所述喷砂箱外；所述移动块二与所述丝杠二之间螺纹连接，且与所述导向杆二之间滑动连接；所述喷头二朝向所述钽靶材和背板的侧圆周面设置，且所述喷头二通过软管二与设置在喷砂箱外的供砂装置连通。
11.进一步地，所述丝杠一和丝杠二位于所述喷砂箱外的部分上均设置有手轮。
12.进一步地，所述驱动盒与所述下固定板之间设置有顶点向上的锥形板，所述锥形板固定在所述转动轴上。
13.进一步地，所述喷砂箱的底部成锥状，且其锥顶处设有下料口。
14.本实用新型的有益效果：本实用新型适用于不同尺寸的圆形靶材，避免了使用胶带粘贴溅射区的方法，本实用新型利用下挡板对待喷砂的靶材起到承托的作用，又利用上挡板对溅射区进行保护，且上挡板和下挡板均可以方便地拆卸，当更换不同尺寸的靶材时，可以随之更换相应型号的上挡板和下挡板，本实用新型的上下挡板均可以重复使用，成本大大降低，且操作时，只需要转动锁紧块，既可以方便拿出和更换靶材，操作简便；本实用新型中的喷头一和喷头二均可以根据靶材的尺寸和厚度来调整位置，因此适应性更强；最后本实用新型中由于上下挡板的存在，不仅能够保护钽靶材的溅射区，又能对钽靶材进行固定，防止喷砂时，造成钽靶材发生移动。
附图说明
15.图1为本实用新型的整体结构示意图；
16.附图标记：1、喷砂箱；2、下固定板；3、转动轴；4、驱动盒；5、锥形板；6、从动锥齿轮；7、主动锥齿轮；8、电机；9、插块一；10、上挡板；11、钽靶材；12、螺纹杆；13、调节块；14、锁紧块；15、上支撑杆；16、固定轴；17、上固定板；18、插块二；19、导向杆一；20、丝杠一；21、移动板一；22、喷头一；23、手轮；24、导向杆二；25、丝杠二；26、移动块二；27、移动板二；28、喷头
二；29、下料口；30、下挡板。
具体实施方式
17.以下将结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行进一步地说明，以期本领域技术人员能更清楚地理解该技术方案的内容。
18.如附图1所示，本实用新型的一种钽靶材喷砂装置，包括喷砂箱1，所述喷砂箱1的底部成锥状，且其锥顶处设有下料口29。所述喷砂箱的侧壁上铰接有密封门。所述喷砂箱1内设置有上挡板10和下挡板30；所述下挡板30用于放置待喷砂的圆柱形钽靶材11，且其直径大于等于钽靶材11背板的直径；所述下挡板30的下方设有转动支撑组件。
19.所述转动支撑组件包括下固定板2，以及贯穿下固定板2的转动轴3；所述下固定板2通过至少一个下支撑杆固定在喷砂箱1的内壁上；所述转动轴3与所述下固定板2之间转动连接，且所述转动轴3的下端与驱动机构连接，该驱动机构带动转动轴3旋转；所述转动轴3的上端设置有截面为矩形的插块一9，所述下挡板30下表面的中心部位设置有与所述插块一9配合的凹槽一，所述下挡块通过该凹槽一插接在所述插块一9上。
20.所述驱动机构包括设置在所述喷砂箱1内的驱动盒4，设置在驱动盒4内的相互啮合的主动锥齿轮7和从动锥齿轮6，以及设置在喷砂箱1外的电机8；所述驱动盒通过安装杆固定在所述喷砂箱的内壁上。所述转动轴3的下端延伸至所述驱动盒4内，并与所述驱动盒4之间转动连接；所述从动锥齿轮6同轴设置在所述转动轴3的端部；所述主动锥齿轮7的中心轴依次贯穿所述驱动盒4和喷砂箱1，并与所述电机8的输出轴之间连接；所述主动锥齿轮7的中心轴分别与所述驱动盒4和所述喷砂箱1之间转动连接。此处通过锥齿轮进行传动，主要是为了避免将电机设置在喷砂箱内影响电机的运转。所述驱动盒与所述下固定板2之间设置有顶点向上的锥形板5，所述锥形板5固定在所述转动轴3上。此处设置锥形板主要为了防止砂掉落驱动盒上，而锥形板则便于砂粒滑落。
21.当电机转动时，带动放置在下挡板上的钽靶材随之转动，从而实现对钽靶材的喷砂处理。具体实施时，可以选择与钽靶材同尺寸的下挡板，便于两者同轴放置。
22.所述上挡板10放置在钽靶材11上方且与待喷砂的钽靶材11的溅射区大小一致，主要用于遮挡钽靶材的溅射区，避免喷砂时影响溅射区。所述上挡板10的上表面设置有凹槽二，所述凹槽二中插接有与其配合的插块二18，所述插块二18的截面为矩形，且其上连接有固定轴16，该固定轴16的上端转动连接有可调节高度的压紧组件。所述压紧组件包括竖直设置的至少一根螺纹杆12，从上往下套装在螺纹杆12上的锁紧块14和调节块13，以及上固定板17；所述螺纹杆12的上端固定在所述喷砂箱1的顶板上，且下端固定在所述喷砂箱1的底板上或所述下支撑杆上；所述调节块13与所述螺纹杆12之间间隙配合；所述固定轴16与所述上固定板17之间转动连接，且所述调节块13通过水平设置的上支撑杆15与所述上固定板17之间连接；所述锁紧块14与所述螺纹杆12之间螺纹连接。
23.具体设置时，螺纹杆可以为一根也可以为两根，具体根据喷砂箱内的空间来确定。当使用时，可以先将钽靶材放置在下挡板上，然后在将上挡板放置在钽靶材的溅射区上，然后将上固定板下移，使得其上的固定轴上端的插块二插设到上挡板的凹槽中，再转动锁紧块，使得调节块被压紧，进而使得上挡板压紧在钽靶材的上表面。需要更换钽靶材时，可以松开锁紧块，向上拉动上固定板，将上挡板拿走，就可将钽靶材拉出更换。
24.所述喷砂箱1的顶部设置有用于向钽靶材11和背板的上表面喷砂的喷砂组件一；所述喷砂箱1的侧壁处设置有用于向钽靶材11和背板的侧圆周面喷砂的喷砂组件二。
25.所述喷砂组件一包括设置在喷砂箱1上部的水平设置的丝杠一20和导向杆一19，套装在丝杠一20和导向杆一19上的移动块一，设置在移动块一上的移动板一21，以及设置在移动板一21上的至少一个喷头一22；所述丝杠一20与所述喷砂箱1之间转动连接，且其一端延伸至所述喷砂箱1外；所述移动块一与所述丝杠一20之间螺纹连接，且与所述导向杆一19之间滑动连接；所述喷头一22朝向所述钽靶材11和背板上表面的喷砂区设置，且所述喷头一22通过软管一与设置在喷砂箱1外的供砂装置连通。
26.所述喷砂组件二包括靠近所述喷砂箱1侧壁且竖直设置的丝杠二25和导向杆二24，套装在丝杠二25和导向杆二24上的移动块二26，设置在移动块二26上的移动板二27，以及设置在移动板二27上的至少一个喷头二28；所述丝杠二25与所述喷砂箱1之间转动连接，且其一端延伸至所述喷砂箱1外；所述移动块二26与所述丝杠二25之间螺纹连接，且与所述导向杆二24之间滑动连接；所述喷头二28朝向所述钽靶材11和背板的侧圆周面设置，且所述喷头二28通过软管二与设置在喷砂箱1外的供砂装置连通。
27.本实施例并未对供砂装置作出改进，供砂装置即采用现有技术中的气泵或风机和储砂盒组合的形式即可，只要可以为喷头一和喷头二提供喷射所用的砂即可以。此处供砂装置的具体机构可以参考现有技术中的机构，例如中国专利2017209452198的有送风机构和储砂罐组合的形式即可。另外，各个喷头可以使用一组供砂装置，也可以每一个喷头单独使用一个供砂装置。
28.所述丝杠一20和丝杠二25位于所述喷砂箱1外的部分上均设置有手轮23。丝杠一上的手轮图中未示出。此处的手轮主要是为了便于调节喷头一和喷头二的位置，以便适应不同厚度和不同直径的钽靶材。另外，关于此处的手轮可以选择使用现有技术中的自锁式手轮，即带有位置锁定的功能。当需要调整喷头位置时，转动手轮即可，直至喷头对准靶材的喷砂区。
29.工作方式：首先选择与待喷砂的钽靶材对应尺寸的下挡板和上挡板，然后将下挡板插接在转动轴上，再将钽靶材放置在下挡板上，将上挡板放置在钽靶材上表面，向下拉动上固定板使得固定轴端部的插块二插入到上挡板的凹槽内，然后向下转动锁紧块，将上挡板压在靶材上表面。然后启动电机，同时进行喷砂作业。作业完成后，反向旋转锁紧块，依次拿出上挡板和靶材即可。
30.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。