靶材非喷砂区的遮蔽治具及其使用方法与流程

1.本发明属于靶材加工技术领域，涉及一种靶材非喷砂区的遮蔽治具及其使用方法。

背景技术：

2.靶材作为高速荷能粒子轰击的目标材料，通常都需要进行磁控溅射、多弧离子镀或其他类型的镀膜系统在适当工艺条件下溅射在基板上形成各种功能薄膜的溅射源。按材质可以分为金属靶材、陶瓷靶材及合金靶材等。目前，各种类型的溅射薄膜材料在半导体集成电路(vlsi)、光碟、平面显示器以及工件的表面涂层等方面都得到了广泛的应用。20世纪90年代以来，溅射靶材及溅射技术的同步发展，极大地满足了各种新型电子元器件发展的需求。例如，在半导体集成电路制造过程中，以电阻率较低的铜导体薄膜代替铝膜布线：在平面显示器产业中，各种显示技术(如lcd、pdp、oled及fed等)的同步发展，有的已经用于电脑及计算机的显示器制造；在信息存储产业中，磁性存储器的存储容量不断增加，新的磁光记录材料不断推陈出新这些都对所需溅射靶材的质量提出了越来越高的要求，需求数量也逐年增加。

3.靶材溅射是指在被溅射的靶极(阴极)与阳极之间加一个正交磁场和电场，在高真空室中充入所需要的惰性气体(通常为ar气)，永久磁铁在靶材料表面形成250～350高斯的磁场，同高压电场组成正交电磁场。在电场的作用下，ar气电离成正离子和电子，靶上加有一定的负高压，从靶极发出的电子受磁场的作用与工作气体的电离几率增大，在阴极附近形成高密度的等离子体，ar离子在洛仑兹力的作用下加速飞向靶面，以很高的速度轰击靶面，使靶上被溅射出来的原子遵循动量转换原理以较高的动能脱离靶面飞向基片淀积成膜。磁控溅射一般分为二种：直流溅射和射频溅射，其中直流溅射设备原理简单，在溅射金属时，其速率也快。而射频溅射的使用范围更为广泛，除可溅射导电材料外，也可溅射非导电的材料，同时还可进行反应溅射制备氧化物、氮化物和碳化物等化合物材料。若射频的频率提高后就成为微波等离子体溅射，如今，常用的有电子回旋共振(e微波等离子体溅射。

4.目前的靶材制备中，在靶材进行溅射之前，需要进行喷砂处理，以使得靶材获得较好的机械性能。喷砂是利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程。采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂)高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。喷砂目前主要应用于以下方面：

5.(1)工件涂镀、工件粘接前处理喷砂能把工件表面的锈皮等一切污物清除，并在工件表面建立起十分重要的基础图式(即通常所谓的毛面)，而且可以通过调换不同粒度的磨料，比如飞展磨料磨具的磨料达到不同程度的粗糙度，大大提高工件与涂料、镀料的结合力。或使粘接件粘接更牢固，质量更好。

6.(2)铸造件毛面、热处理后工件的清理与抛光喷砂能清理铸锻件、热处理后工件表面的一切污物(如氧化皮、油污等残留物)，并将工件表面抛光提高工件的光洁度，能使工件露出均匀一致的金属本色，使工件外表更美观，好看。

7.(3)机加工件毛刺清理与表面美化喷砂能清理工件表面的微小毛刺，并使工件表面更加平整，消除了毛刺的危害，提高了工件的档次。并且喷砂能在工件表面交界处打出很小的圆角，使工件显得更加美观、更加精密。

8.(4)改善零件的机械性能，机械零件经喷砂后，能在零件表面产生均匀细微的凹凸面，使润滑油得到存储，从而使润滑条件改善，并减少噪声提高机械使用寿命。

9.(5)光饰作用对于某些特殊用途工件，喷砂可随意实现不同的反光或亚光。如不锈钢工件、塑胶的打磨，玉器的磨光，木制家具表面亚光化，磨砂玻璃表面的花纹图案，以及布料表面的毛化加工等。

10.其中，在喷砂前还需要进行前处理，喷砂前处理是指对于工件在被喷涂、喷镀保护层之前，工件表面均应进行的处理。喷砂工艺前处理质量好坏，影响着涂层的附着力、外观、涂层的耐潮湿及耐腐蚀等方面。前处理工作做的不好，锈蚀仍会在涂层下继续蔓延，使涂层成片脱落。经过认真清理的表面和一般简单清理的工件，用暴晒法进行涂层比较，寿命可相差4～5倍。表面清理的方法很多，但被接受最普遍的方法是：溶剂清理，酸洗，手动工具，动力工具。

11.目前，由于部分靶材的特殊性质，在进行喷砂时，只需针对溅射面的部分进行喷砂，而其中一部分不需要喷砂，即该部分需要保护起来，使其免受喷砂的影响，以使得该靶材在喷砂过程中不会报废。现有技术中对于非喷砂面采用的保护措施是通过胶带的粘贴实现的，但是目前的遮蔽过程中采用的胶带，由于其自身强度的限制，在喷砂过程中会破损，导致不需要进行喷砂的溅射面受到损伤，使得该遮蔽措施无法保护靶材；进一步地，在遮蔽操作时，由于胶带的宽度较小，使得在遮蔽时无法将想遮蔽的区域完全遮蔽，最终导致喷砂后的靶材不达标而无法使用。

技术实现要素：

12.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种靶材非喷砂区的遮蔽治具及其使用方法，用于对靶材的非喷砂区进行遮蔽防护，将遮蔽治具放置在非喷砂区表面，对非喷砂部进行有效遮挡防护，保证了喷砂后的靶材达到使用标准，有效提高了产品的品质和良率，有利于规模化生产，具有良好的工业化应用前景。

13.为达此目的，本发明采用以下技术方案：

14.第一方面，本发明提供了一种靶材非喷砂区的遮蔽治具，所述遮蔽治具包括遮蔽组件和压板，所述遮蔽组件设置于靶材的非喷砂区表面，用于遮蔽所述非喷砂区，所述遮蔽组件由若干多边形遮蔽板拼接形成；所述压板设置于所述遮蔽组件表面，用于固定所述遮蔽组件。

15.本发明提供了一种针对靶材非喷砂区的遮蔽治具，用于对靶材的非喷砂区进行遮蔽防护，将遮蔽治具放置在非喷砂区表面，对非喷砂部进行有效遮挡防护，保证了喷砂后的靶材达到使用标准，有效提高了产品的品质和良率，有利于规模化生产，具有良好的工业化应用前景。此外，本发明中的遮蔽组件由若干多边形遮蔽板拼接形成，安装后使用，使用后

拆卸便于收纳。

16.作为本发明一种优选的技术方案，所述遮蔽板的边缘或顶点处设置有至少一个拼接件，不同遮蔽板的拼接件之间为互补结构，通过连接件之间的相互嵌入实现各遮蔽板之间在水平方向的固定。

17.在本发明中，遮蔽组件为粉体式结构，由若干遮蔽板拼接形成，方便拆卸、拿取和收纳。为了进一步提高遮蔽效果，需要降低遮蔽板之间的缝隙，并防止在喷砂过程中遮蔽板因为振动发生水平方向的位移，因此本发明在遮蔽板边缘或顶点处设置了拼接件，拼接件为遮蔽板的一部分，且为一体结构，通过拼接件更好地连接固定了各个连接件。

18.需要说明的是，本发明对连接件的结构不作具体要求和特殊限定，优选采用阴阳互补结构，以榫卯插接或拼图拼接的方式相互嵌入或插入，使得各遮蔽板形成相对稳固的整体。采用以上结构的优势在于：一方面，减小了遮蔽板之间的缝隙；另一方面，有效抑制了喷砂过程中遮蔽板出现水平方向的位移，而竖直方向的位移则由压板进行限制；通过连接件和压板分别从水平方向和竖直方向限制了遮蔽组件的移动，进而提高了遮蔽防护效果。

19.作为本发明一种优选的技术方案，所述遮蔽组件为矩形结构。

20.优选地，所述遮蔽组件和非喷砂区表面之间设置有防护层。

21.优选地，所述遮蔽组件的尺寸大于靶材非喷砂区的尺寸。

22.本发明在遮蔽组件和非喷砂区表面之间设置有防护层，主要用于防止遮蔽组件对靶材表面产生压伤或划痕。

23.作为本发明一种优选的技术方案，所述压板底面的四角出分别设置有一个支杆，所述支杆两端分别对接所述压板底面和靶材表面，所述遮蔽组件夹设于所述压板和靶材之间。

24.作为本发明一种优选的技术方案，所述支杆靠近靶材表面的一端设置有固定件，通过所述固定件固定所述压板。

25.优选地，所述固定件为吸盘。

26.为了更好地固定遮蔽组件，本发明在遮蔽组件上放置了压板，通过重量下压固定遮蔽组件，另外，在支杆一端设置吸盘，通过吸盘吸附于靶材表面，进一步提高了压板的压紧力，使得遮蔽组件更稳固地固定于靶材非喷砂区。

27.作为本发明一种优选的技术方案，所述支杆为轴向贯通的中空结构，所述支杆空腔的一端与所述固定件连通，所述支杆空腔的另一端接入抽气装置，所述抽气装置用于抽吸所述固定件内的空气，在气压作用下将所述压板压紧。

28.本发明在吸盘的基础上增设了抽气装置，通过吸盘本身的吸力结合抽气装置的抽气，进一步降低了吸盘内的压力，使得紧紧吸附在靶材表面，进而使得喷砂过程装置不会脱落，进一步保证了靶材喷砂的质量。本发明对限定的抽气装置的类型和结构不作具体要求和特殊限定，但由于吸盘内部空间较小，所采用的抽气装置可以是注射器或类似的活塞式抽吸装置。

29.作为本发明一种优选的技术方案，所述遮蔽组件由第一遮蔽板和第二遮蔽板拼接形成，所述第一遮蔽板和第二遮蔽板为大小相同的矩形，拼接后形成矩形结构的遮蔽组件。

30.所述第一遮蔽板的一侧边缘处设置有缺口，所述第二遮蔽板的一侧边缘处延伸形成平面的凸起，所述第二遮蔽板的凸起嵌入第一遮蔽板的缺口内。

31.优选地，所述凸起形状与缺口形状相同，且均为优弧。

32.作为本发明一种优选的技术方案，所述遮蔽组件由四块遮蔽板拼接形成，四块遮蔽板的其中一个顶点交汇于中心点。

33.四块遮蔽板的中心点两侧边缘分别设置有一个缺口和一个凸起，其中一块遮蔽板的凸起嵌入相邻的另一块遮蔽板的缺口，围绕中心点按照顺时针或逆时针方向依次拼接形成矩形结构的遮蔽组件。

34.作为本发明一种优选的技术方案，所述遮蔽板的形状为矩形或三角形。

35.需要说明的是，本发明中由于连接件的存在，各遮蔽板无法在水平方向上进行拼接，而要在竖直方向上进行拼接。

36.第二方面，本发明提供了一种第一方面所述的靶材非喷砂区的遮蔽治具的使用方法，所述使用方法包括：

37.将若干遮蔽板拼接形成遮蔽组件，盖设于靶材的非喷砂区表面，遮蔽非喷砂区，在遮蔽组件上压上压板，对靶材的喷砂区进行喷砂。

38.与现有技术相比，本发明的有益效果为：

39.本发明提供了一种针对靶材非喷砂区的遮蔽治具，用于对靶材的非喷砂区进行遮蔽防护，将遮蔽治具放置在非喷砂区表面，对非喷砂部进行有效遮挡防护，保证了喷砂后的靶材达到使用标准，有效提高了产品的品质和良率，有利于规模化生产，具有良好的工业化应用前景。此外，本发明中的遮蔽组件由若干多边形遮蔽板拼接形成，安装后使用，使用后拆卸便于收纳。

附图说明

40.图1为本发明一个具体实施方式提供的遮蔽治具的结构示意图；

41.图2为本发明一个具体实施方式提供的遮蔽组件的结构示意图；

42.图3为本发明一个具体实施方式提供的遮蔽组件的结构示意图；

43.图4为本发明一个具体实施方式提供的遮蔽组件的结构示意图；

44.其中，1-靶材；2-非喷砂区；3-遮蔽组件；4-压板；5-固定件；6-抽气装置；7-遮蔽板；8-拼接件；9-第一遮蔽板；10-第二遮蔽板。

具体实施方式

45.需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

46.需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以

是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

47.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

48.在一个具体实施方式中，本发明提供了一种靶材1非喷砂区2的遮蔽治具，所述遮蔽治具如图1所示，包括遮蔽组件3和压板4，所述遮蔽组件3设置于靶材1的非喷砂区2表面，用于遮蔽所述非喷砂区2，所述遮蔽组件3由若干多边形遮蔽板7拼接形成；所述压板4设置于所述遮蔽组件3表面，用于固定所述遮蔽组件3。

49.本发明提供了一种针对靶材1非喷砂区2的遮蔽治具，用于对靶材1的非喷砂区2进行遮蔽防护，将遮蔽治具放置在非喷砂区2表面，对非喷砂部进行有效遮挡防护，保证了喷砂后的靶材1达到使用标准，有效提高了产品的品质和良率，有利于规模化生产，具有良好的工业化应用前景。此外，本发明中的遮蔽组件3由若干多边形遮蔽板7拼接形成，安装后使用，使用后拆卸便于收纳。

50.进一步地，所述遮蔽板7的边缘或顶点处设置有至少一个拼接件8，不同遮蔽板7的拼接件8之间为互补结构，通过连接件之间的相互嵌入实现各遮蔽板7之间在水平方向的固定。

51.在本发明中，遮蔽组件3为粉体式结构，由若干遮蔽板7拼接形成，方便拆卸、拿取和收纳。为了进一步提高遮蔽效果，需要降低遮蔽板7之间的缝隙，并防止在喷砂过程中遮蔽板7因为振动发生水平方向的位移，因此本发明在遮蔽板7边缘或顶点处设置了拼接件8，拼接件8为遮蔽板7的一部分，且为一体结构，通过拼接件8更好地连接固定了各个连接件。

52.需要说明的是，本发明对连接件的结构不作具体要求和特殊限定，优选采用阴阳互补结构，以榫卯插接或拼图拼接的方式相互嵌入或插入(如图2、图3和图4所示)，使得各遮蔽板7形成相对稳固的整体。采用以上结构的优势在于：一方面，减小了遮蔽板7之间的缝隙；另一方面，有效抑制了喷砂过程中遮蔽板7出现水平方向的位移，而竖直方向的位移则由压板4进行限制；通过连接件和压板4分别从水平方向和竖直方向限制了遮蔽组件3的移动，进而提高了遮蔽防护效果。

53.进一步地，所述遮蔽组件3为矩形结构。

54.进一步地，所述遮蔽组件3和非喷砂区2表面之间设置有防护层。

55.进一步地，所述遮蔽组件3的尺寸大于靶材1非喷砂区2的尺寸。

56.本发明在遮蔽组件3和非喷砂区2表面之间设置有防护层，主要用于防止遮蔽组件3对靶材1表面产生压伤或划痕。

57.进一步地，所述压板4底面的四角出分别设置有一个支杆，所述支杆两端分别对接所述压板4底面和靶材1表面，所述遮蔽组件3夹设于所述压板4和靶材1之间。

58.进一步地，所述支杆靠近靶材1表面的一端设置有固定件5，通过所述固定件5固定所述压板4。

59.进一步地，所述固定件5为吸盘。

60.为了更好地固定遮蔽组件3，本发明在遮蔽组件3上放置了压板4，通过重量下压固定遮蔽组件3，另外，在支杆一端设置吸盘，通过吸盘吸附于靶材1表面，进一步提高了压板4的压紧力，使得遮蔽组件3更稳固地固定于靶材1非喷砂区2。

61.进一步地，所述支杆为轴向贯通的中空结构，所述支杆空腔的一端与所述固定件5连通，所述支杆空腔的另一端接入抽气装置6，所述抽气装置6用于抽吸所述固定件5内的空气，在气压作用下将所述压板4压紧。

62.本发明在吸盘的基础上增设了抽气装置6，通过吸盘本身的吸力结合抽气装置6的抽气，进一步降低了吸盘内的压力，使得紧紧吸附在靶材1表面，进而使得喷砂过程装置不会脱落，进一步保证了靶材1喷砂的质量。本发明对限定的抽气装置6的类型和结构不作具体要求和特殊限定，但由于吸盘内部空间较小，所采用的抽气装置6可以是注射器或类似的活塞式抽吸装置。

63.进一步地，如图2所示，所述遮蔽组件3由第一遮蔽板9和第二遮蔽板10拼接形成，所述第一遮蔽板9和第二遮蔽板10为大小相同的矩形，拼接后形成矩形结构的遮蔽组件3。

64.所述第一遮蔽板9的一侧边缘处设置有缺口，所述第二遮蔽板10的一侧边缘处延伸形成平面的凸起，所述第二遮蔽板10的凸起嵌入第一遮蔽板9的缺口内。

65.进一步地，所述凸起形状与缺口形状相同，且均为优弧。

66.进一步地，所述遮蔽组件3由四块遮蔽板7拼接形成，四块遮蔽板7的其中一个顶点交汇于中心点。

67.四块遮蔽板7的中心点两侧边缘分别设置有一个缺口和一个凸起，其中一块遮蔽板7的凸起嵌入相邻的另一块遮蔽板7的缺口，围绕中心点按照顺时针或逆时针方向依次拼接形成矩形结构的遮蔽组件3。

68.进一步地，所述遮蔽板7的形状为矩形(如图4所示)或三角形(如图3所示)。

69.需要说明的是，本发明中由于连接件的存在，各遮蔽板7无法在水平方向上进行拼接，而要在竖直方向上进行拼接。

70.在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种上述的靶材1非喷砂区2的遮蔽治具的使用方法，所述使用方法包括：

71.将若干遮蔽板7拼接形成遮蔽组件3，盖设于靶材1的非喷砂区2表面，遮蔽非喷砂区2，在遮蔽组件3上压上压板4，对靶材1的喷砂区进行喷砂。

72.申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。技术特征：

1.一种靶材非喷砂区的遮蔽治具，其特征在于，所述遮蔽治具包括遮蔽组件和压板，所述遮蔽组件设置于靶材的非喷砂区表面，用于遮蔽所述非喷砂区，所述遮蔽组件由若干多边形遮蔽板拼接形成；所述压板设置于所述遮蔽组件表面，用于固定所述遮蔽组件。2.根据权利要求1所述的靶材非喷砂区的遮蔽治具，其特征在于，所述遮蔽板的边缘或顶点处设置有至少一个拼接件，不同遮蔽板的拼接件之间为互补结构，通过连接件之间的相互嵌入实现各遮蔽板之间在水平方向的固定。3.根据权利要求1或2所述的靶材非喷砂区的遮蔽治具，其特征在于，所述遮蔽组件为矩形结构；优选地，所述遮蔽组件和非喷砂区表面之间设置有防护层；优选地，所述遮蔽组件的尺寸大于靶材非喷砂区的尺寸。4.根据权利要求1-3任一项所述的靶材非喷砂区的遮蔽治具，其特征在于，所述压板底面的四角出分别设置有一个支杆，所述支杆两端分别对接所述压板底面和靶材表面，所述遮蔽组件夹设于所述压板和靶材之间。5.根据权利要求1-4任一项所述的靶材非喷砂区的遮蔽治具，其特征在于，所述支杆靠近靶材表面的一端设置有固定件，通过所述固定件固定所述压板；优选地，所述固定件为吸盘。6.根据权利要求1-5任一项所述的靶材非喷砂区的遮蔽治具，其特征在于，所述支杆为轴向贯通的中空结构，所述支杆空腔的一端与所述固定件连通，所述支杆空腔的另一端接入抽气装置，所述抽气装置用于抽吸所述固定件内的空气，在气压作用下将所述压板压紧。7.根据权利要求2所述的靶材非喷砂区的遮蔽治具，其特征在于，所述遮蔽组件由第一遮蔽板和第二遮蔽板拼接形成，所述第一遮蔽板和第二遮蔽板为大小相同的矩形，拼接后形成矩形结构的遮蔽组件；所述第一遮蔽板的一侧边缘处设置有缺口，所述第二遮蔽板的一侧边缘处延伸形成平面的凸起，所述第二遮蔽板的凸起嵌入第一遮蔽板的缺口内；优选地，所述凸起形状与缺口形状相同，且均为优弧。8.根据权利要求2所述的靶材非喷砂区的遮蔽治具，其特征在于，所述遮蔽组件由四块遮蔽板拼接形成，四块遮蔽板的其中一个顶点交汇于中心点；四块遮蔽板的中心点两侧边缘分别设置有一个缺口和一个凸起，其中一块遮蔽板的凸起嵌入相邻的另一块遮蔽板的缺口，围绕中心点按照顺时针或逆时针方向依次拼接形成矩形结构的遮蔽组件。9.根据权利要求8所述的靶材非喷砂区的遮蔽治具，其特征在于，所述遮蔽板的形状为矩形或三角形。10.一种权利要求1-9任一项所述的靶材非喷砂区的遮蔽治具的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括：将若干遮蔽板拼接形成遮蔽组件，盖设于靶材的非喷砂区表面，遮蔽非喷砂区，在遮蔽组件上压上压板，对靶材的喷砂区进行喷砂。

技术总结

本发明提供了一种靶材非喷砂区的遮蔽治具及其使用方法，所述遮蔽治具包括遮蔽组件和压板，所述遮蔽组件设置于靶材的非喷砂区表面，用于遮蔽所述非喷砂区，所述遮蔽组件由若干多边形遮蔽板拼接形成；所述压板设置于所述遮蔽组件表面，用于固定所述遮蔽组件。本发明提供了一种针对靶材非喷砂区的遮蔽治具，用于对靶材的非喷砂区进行遮蔽防护，将遮蔽治具放置在非喷砂区表面，对非喷砂部进行有效遮挡防护，保证了喷砂后的靶材达到使用标准，有效提高了产品的品质和良率，有利于规模化生产，具有良好的工业化应用前景。有良好的工业化应用前景。有良好的工业化应用前景。

技术研发人员：姚力军 潘杰 王学泽 李闯 范文新 周伟君

受保护的技术使用者：武汉江丰电子材料有限公司

技术研发日：2022.03.21

技术公布日：2022/6/3