用于离子束刻蚀预热稳定装置及离子束刻蚀预热稳定方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于离子束刻蚀预热稳定装置及离子束刻蚀预热稳定方法，稳定装置包括屏蔽挡板和连接屏蔽挡板的侧面旋转支架，屏蔽挡板和侧面旋转支架位于离子束刻蚀机的真空室舱门内，侧面旋转支架的外端连接旋转操作杆，旋转操作杆的外段为螺纹杆段，旋转操作杆密封穿过真空室外壁，通过连接螺纹杆段的锁紧螺母与真空室舱壁可调节式固定连接；在屏蔽挡板转至竖直状态下，屏蔽挡板与工作台呈平行设置，屏蔽挡板位于工作台的正前方和离子源的离子输出端的后方，在屏蔽挡板转至水平状态下，屏蔽挡板位于工作台的上方。本发明专利技术装置结构简单、操作方便，该方法易于实现,解决了加工件蚀槽深超差的问题。

【技术实现步骤摘要】
用于离子束刻蚀预热稳定装置及离子束刻蚀预热稳定方法
本专利技术属于离子束刻蚀加工
，涉及离子束刻蚀预热稳定技术，具体涉及一种用于离子束刻蚀预热稳定装置及离子束刻蚀预热稳定方法。
技术介绍
某型陀螺采用动压气浮轴承电机，电机止推板是止推轴承的关键零件，其螺旋槽的槽深均匀性是实现有效气浮支承的重要参数，直接影响电机的支承性能和运行稳定性。目前，某型陀螺电机止推板螺旋槽采用离子束刻蚀的加工方式。离子束刻蚀实质是高能离子流撞击零件表面，被撞击的原子脱离零件本体而实现的一种加工方式。离子刻蚀机的离子流产生于离子源部件。离子源主要由阴极灯丝、阳极筒、屏栅栅板和加速栅板组成。阴极灯丝通电后释放电子撞击Ar原子，使Ar原子由稳态变为激发态Ar+，无序的Ar+在离子源内积聚到一定数量后，由屏栅栅板引出，再经过加速栅板过滤后，形成高能离子流，射向工件台靶材。离子源产生的离子束流，由于屏栅极和加速极的电压电流等参数在启动时不稳定，需要微调，会出现不停的指针摇摆，需要一段时间的稳定过程，该段时间少则几分钟，多则几十分钟，此时间段离子束流轰击工件台靶材的能量强弱不一，无法按照此状态计算离子源的起始工作时间，因此造成每次开机都无法精确控制离子源起始工作时间，也造成了止推板刻蚀槽深超差的致命因素。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种用于离子束刻蚀预热稳定装置及离子束刻蚀预热稳定方法，该装置结构简单、操作方便，该方法易于实现,解决了加工件蚀槽深超差的问题。本专利技术的上述目的通过如下技术方案来实现：一种用于离子束刻蚀预热稳定装置，其特征在于：稳定装置包括屏蔽挡板和连接屏蔽挡板的侧面旋转支架，屏蔽挡板和侧面旋转支架位于离子束刻蚀机的真空室舱门内，侧面旋转支架的外端连接旋转操作杆，旋转操作杆的外段为螺纹杆段，旋转操作杆密封穿过真空室外壁，通过连接螺纹杆段的锁紧螺母与真空室舱壁可调节式固定连接；在屏蔽挡板转至竖直状态下，屏蔽挡板与工作台呈平行设置，屏蔽挡板位于工作台的正前方和离子源的离子输出端的后方，在屏蔽挡板转至水平状态下，屏蔽挡板位于工作台的上方。而且的，屏蔽挡板采用不锈钢材料制成。一种离子束刻蚀预热稳定方法，其特征在于，所述方法采用上述的用于离子束刻蚀预热稳定装置，步骤为：S1将待加工件装入工件台上固定，转动旋转操作杆，带动侧面旋转支架和屏蔽挡板转动，使屏蔽挡板转动至与工作台平行的正前方位置，并通过锁紧螺母锁紧旋转操作杆；S2关闭真空室舱门，抽真空，使其达到刻蚀工作压强，充入氩气；S3待真空度稳定后，通电开启离子束，观察屏栅极电流和工作台电流，直到束流稳定，在该过程中离子束撞击屏蔽挡板的前端面；S4待束流稳定后，松开锁紧螺母，转动旋转操作杆，将屏蔽挡板转动至真空室上方；S5待屏蔽挡板向上转动到位后，开始计算离子源起始工作时间，对工件进行正式离子束刻蚀。本专利技术具有的优点和积极效果：1、本专利技术通过屏蔽挡板和侧面旋转支架的设计，可以调节屏蔽罩挡板的位置，在离子束启动时不稳定的状态下，使屏蔽挡板与工件台保持平行，屏蔽挡板设置在离子源与工作台之间，起到屏蔽作用，屏蔽掉杂乱无章且不稳定的离子流，直到束流稳定，转动旋转操作杆，使屏蔽罩挡板转至真空室上方，消除屏蔽作用，开始计算离子源起始工作时间，避免了工件刻蚀槽深超差。2、本用于离子束刻蚀预热稳定装置主要由屏蔽挡板、侧面旋转支架和旋转操作杆三个部分构成，结构简单，操作方便。附图说明图1为现有工件刻蚀方法示意图；图2是本专利技术采用预热稳定装置的工件刻蚀方法示意图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。一种用于离子束刻蚀预热稳定装置，请参见图2，稳定装置3包括屏蔽挡板3-1和连接屏蔽挡板的侧面旋转支架3-2，屏蔽挡板和侧面旋转支架位于离子束刻蚀机的真空室舱门内，侧面旋转支架的外端连接旋转操作杆3-3，旋转操作杆的外段为螺纹杆段3-3-1，旋转操作杆密封穿过真空室外壁，通过连接螺纹杆段的锁紧螺母(图中未示意出)与真空室舱壁可调节式固定连接；在屏蔽挡板转至竖直状态下，屏蔽挡板与工作台呈平行设置，屏蔽挡板位于工作台的正前方和离子源1的离子输出端的后方，在屏蔽挡板转至水平状态下，屏蔽挡板位于工作台2的上方。上述结构中，屏蔽挡板采用不锈钢材料制成。一种离子束刻蚀预热稳定方法，所述方法采用上述的用于离子束刻蚀预热稳定装置，步骤为：S1将待加工件装入工件台上固定，转动旋转操作杆，带动侧面旋转支架和屏蔽挡板转动，使屏蔽挡板转动至与工作台平行的正前方位置，并通过锁紧螺母锁紧旋转操作杆；S2关闭真空室舱门，抽真空，使其达到刻蚀工作压强，充入氩气。具体为：打开循环水开关，打开设备总开关，依次按下“机械泵”和“粗抽阀”，此时为使用机械泵进行粗抽，目的是使真空度从大气状态变成低真空状态。待真空抽到5Pa时，按下“主抽阀”，待真空计显示再达到5Pa时，按下“主抽泵”，40min后，关闭“粗抽阀”，打开“插板阀”或“高真空阀”，此时为使用扩散泵进行抽真空，使真空进入高真空状态。以上作业是为了保证离子注入时的真空度，确保离子束流的均匀性。当真空度抽到3×10-3Pa时，真空室内此时含杂质气体成分较少，表明目前真空度已满足刻蚀要求，此时需要先打开稳压电源，旋开氩气钢瓶阀门，缓慢扭转减压表旋把，使减压表指针指在0.1MPa处，按下“流量计”，旋转“流量计”旋钮，使真空计显示为1.8×10-2Pa。由于氩气通过流量计控制进入离子源系统，通入氩气量的多少，对形成氩离子轰击靶材至关重要。氩气在真空室内浓度接近饱和状态，最易于被阴极产生的电子离化为激发态的Ar+，使离子束刻蚀效果达到最佳状态。S3待真空度稳定后，通电开启离子束，观察屏栅极电流和工作台电流，直到束流稳定，在该过程中离子束撞击屏蔽挡板的前端面。具体为：按下“工件台”按键，再依次按下“阴极”、“阳极”、“屏栅极”、“加速极”，缓慢旋转“阴极”旋钮，使“屏栅极”的电流达到(85～95)mA,再旋转“加速极”旋钮，使“加速极”电压达到220V，此时刻蚀预热作业的前期准备工作就绪。随时观察“屏栅极”电流以及“工件台”电流，针对“屏栅极”电流出现的变化相应调整“阴极”旋钮，使“屏栅极”的电流维持在(85～95)mA范围内，如“工件台”电流出现较大变化，应通过观察窗密切注意工件台的旋转情况，防止工件台停转。针对GT35材料特性，经过离子束刻蚀能量控制试验，找到适合的屏栅电流参数指标。在屏栅板电流分别为95mA,90mA,85mA时，经过计量发现，并不是电流越大越好，也不是越小越好，电流设置比较适中，能量轰击越稳定，阴极、阳极和加速极的电压、电流维持稳定状态，即对于离子束流的控制越好，波动最小，通过检测出的各项参数波动频率，得到结果为调节屏栅电流为90mA时，加速极电压控制在220本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于离子束刻蚀预热稳定装置，其特征在于：稳定装置包括屏蔽挡板和连接屏蔽挡板的侧面旋转支架，屏蔽挡板和侧面旋转支架位于离子束刻蚀机的真空室舱门内，侧面旋转支架的外端连接旋转操作杆，旋转操作杆的外段为螺纹杆段，旋转操作杆密封穿过真空室外壁，通过连接螺纹杆段的锁紧螺母与真空室舱壁可调节式固定连接；在屏蔽挡板转至竖直状态下，屏蔽挡板与工作台呈平行设置，屏蔽挡板位于工作台的正前方和离子源的离子输出端的后方，在屏蔽挡板转至水平状态下，屏蔽挡板位于工作台的上方。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于离子束刻蚀预热稳定装置，其特征在于：稳定装置包括屏蔽挡板和连接屏蔽挡板的侧面旋转支架，屏蔽挡板和侧面旋转支架位于离子束刻蚀机的真空室舱门内，侧面旋转支架的外端连接旋转操作杆，旋转操作杆的外段为螺纹杆段，旋转操作杆密封穿过真空室外壁，通过连接螺纹杆段的锁紧螺母与真空室舱壁可调节式固定连接；在屏蔽挡板转至竖直状态下，屏蔽挡板与工作台呈平行设置，屏蔽挡板位于工作台的正前方和离子源的离子输出端的后方，在屏蔽挡板转至水平状态下，屏蔽挡板位于工作台的上方。


2.根据权利要求1所述的用于离子束刻蚀预热稳定装置，其特征在于：屏蔽挡板采用不锈钢材质制成。


3.一种离子束刻蚀预...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑林，石慧，李媛，王殿良，李金，吴洪文，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零七研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12