一种阻止小磁体在气相沉积薄膜过程中产生凸起的方法技术

本发明专利技术提供了一种阻止小磁体在气相沉积薄膜过程中产生凸起的方法，该方法包括：喷砂处理：对磁体的表面进行喷砂处理；混料：将填料和磁体按比例混合后装入滚筒；抽真空：将滚筒放入真空室抽真空；离子轰击和蒸发镀铝Ａｌ：对蒸发源进行离子轰击，并转动滚筒对磁体进行蒸发镀铝。根据本发明专利技术，通过在镀膜前控制磁体表面的粗糙度、选择理想的填料、控制滚筒的转速以及蒸发源到滚筒的距离等方法解决了小磁体产品滚镀过程中产生凸起的现象。本发明专利技术无需对设备进行复杂改动，同时保证了良好的生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阻止磁体在气相沉积薄膜过程中产生凸起的方法，特别是一种阻 止重量小于25g的钕铁硼磁体在气相沉积铝薄膜过程中产生凸起的方法。
技术介绍
磁体其中以钕铁硼磁体为代表因在室温下具有较高的磁场强度，现已广泛应用于 电子信息、机电、仪表及医疗器械等领域。但是，钕铁硼磁体中的钕化学活性很强，使整个磁 体的耐腐蚀性能变差，在不进行表面处理的前提下，由于大气环境中的少量酸、碱和/或水 的影响，磁体表面很容易被腐蚀。而对磁体磁性能尤其是矫顽力贡献最大的是富钕相，因而 当钕铁硼磁体被腐蚀后会引起磁性下降或分散，影响了其广泛应用。故对钕铁硼磁体的防 腐处理特别关键。 同时，随着目前包括计算机相关设备、硬盘驱动器、CD播放器、DVD播放器和移动 电话的具有内置的磁体的电子设备趋于减小尺寸和重量，提高性能和节能，小型或薄型钕 铁硼磁体特别受青睐。 由上可知，对于小型磁体尤其是小型钕铁硼磁体的防腐处理是决定其应用的一个 必不可少的步骤。 磁体产品通常可以采用气相沉积铝薄膜的方式防腐，而小磁体气相沉积时一般采 用滚镀的方式，但是在采用这种方法生产小型钕铁硼磁体时，由于蒸发镀膜过程中温度较 高，且铝镀层较软，因此容器内部的稀土永磁体之间相互摩擦容易造成镀膜的脱落，这些局 部脱落的碎片在后续沉积过程中容易形成明显的凸起，这种凸起将会影响到磁体的装配 性，同时这种凸起颗粒与磁体的结合力很差，很容易剥落，从而导致磁体耐蚀性降低。 在CN01812597. 2专利中提到了解决小磁体滚镀后产生凸起的解决方法。这篇专 利中，提出了两个基本思路一是蒸镀过程中注意降低镀层表面温度，如果镀膜时间较长， 可以采用间歇镀膜的方法；二是改善设备，将设备改造成几个小直桶，尽量分散磁体，减少 磁体之间摩擦。该专利中介绍的解决方法有两个明显的缺点。 一是效率低一方面间歇沉 积的方式直接降低了镀膜工艺的生产效率；另一方面设备改进后，大滚筒变成几个很小的 直筒后，降低了磁体的装载量，也导致了生产效率的降低。第二个明显的缺点是设备设计复 杂，增加设备制造难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供， 在现有设备的基础上，通过工艺过程的控制阻止小磁体在气相沉积薄膜过程中产生凸起颗 粒，不增加设备制造难度，同时生产效率也不受影响。 为此，本专利技术提供了，该 方法包括如下步骤(l)喷砂处理对磁体的表面进行喷砂处理，喷砂处理后磁体的表面粗 糙度Ra为0. 8 ii m 25 ii m ; (2)混料将填料和磁体按比表面积比为1 : 2 1 : 4 (即1 : 2至1 : 4)混合后装入滚筒；(3)抽真空将滚筒放入真空室抽真空；(4)离子轰击和蒸 发镀铝对蒸发源进行离子轰击，并转动滚筒对磁体进行蒸发镀铝；其中，在蒸发过程中， 蒸发源在与地面垂直方向上的蒸发距离随时间做匀速往复运动周期性变化；在蒸发镀铝过 程中，滚筒转速随时间做匀速周期性变化。 根据本专利技术，所述喷砂处理的喷砂时间为5 15分钟，喷砂磨料为60 150目， 压縮空气压力为0. 3 0. 7Mpa。 根据本专利技术，所述填料是含有5 15wt. % Zr02的高耐磨陶瓷材料，填料的莫氏硬度为5. 0 8. O，填料的粒度为3 10mm。所述填料的形状为球状。 根据本专利技术，所述抽真空后真空室的压力大于或等于3.0X10—3Pa。 根据本专利技术，在蒸发过程中，蒸发源的蒸发距离在20分钟时间内从0cm到20cm做一个匀速往复运动周期性变化。在蒸发镀铝过程中，滚筒转速在每20分钟内转速从0rpm-5rpm-0rpm做匀速周期性变化。其中，所述蒸发源的往复运动是通过在蒸发源下方加入一个齿轮链条并连接一个微型电机实现的。所述蒸发镀铝同时加载500 2000V的偏压。 根据本专利技术，所述磁体为钕铁硼永磁体。 根据本专利技术，通过在镀膜前控制磁体表面的粗糙度、选择理想的填料、控制滚筒的 转速以及蒸发源到滚筒的距离等方法解决了小磁体产品滚镀过程中产生凸起的现象。本发 明无需对设备进行复杂改动，同时保证了良好的生产效率。附图说明 图1为滚筒转速周期变化规律示意图； 图2为蒸发源与滚筒在垂直方向上的蒸发距离随时间的周期变化规律示意图。 具体实施例方式以下将结合实施例对本专利技术做进一步说明，本专利技术的实施例仅用于说明本专利技术的技术方案，并非限定本专利技术。 实施例1 首先，将40000片尺寸为D6X3mm，重量为0. 64g的钕铁硼永磁体的表面进行喷砂 处理，喷砂时间为5分钟，喷砂磨料为60目，压縮空气压力为0. 3Mpa，喷砂后磁体的表面粗 糙度(Ra)为0. 8 ii m。喷砂后，将Zr02含量5 %的高耐磨陶瓷球状填料和磁体按比表面积 比l : 2进行混合，填料的莫氏硬度为5.0，填料的粒度为3mm。将混合好的永磁体和陶瓷 珠放入一个滚筒。将滚筒放入真空室抽真空至3.0X10—3pa后，进行离子轰击，然后开始蒸 发镀铝，镀铝同时加载1000V偏压以提高A1的离化率，进而提高镀膜质量。在整个蒸镀过 程中，滚筒转速以在每20分钟内转速从0rpm-5rpm-0rpm匀速变化方式周期性变化，如图1 所示。 同时，蒸发过程中，蒸发源由一个连接到微型电机的齿轮链条带动，在与地面垂直 的高度方向上往复匀速运动，蒸发距离在20分钟内从Ocm到20cm做一个往复运动周期。如 图2所示。 蒸镀结束后采用如下方法对所镀产品进行评价抽取500片样品，采用光学显微 系统(Keyence公司的VHX-600E)进行凸起测量，对于凸起高度超过100 P m判定为不合格，4记录不合格品所占抽取样品比例。此外，抽取10件产品在85°〇，85%湿度条件下，进行500 小时耐蚀性评估，记录生锈产品数量。检测结果见表1。 实施例2 首先，将3000片尺寸为D12X7mm，重量为25g的钕铁硼永磁体的表面进行喷砂处 理，喷砂时间为15分钟，喷砂磨料为150目，压縮空气压力为0. 7Mpa，喷砂后磁体的表面粗 糙度(Ra)为25iim。喷砂后，将Zr(^含量为15%的高耐磨陶瓷球状填料和磁体按比表面积 比l : 4进行混合，填料的莫氏硬度为8.0，填料的粒度为10mm。将混合好的永磁体和陶瓷 珠放入一个滚筒。将滚筒放入真空室抽真空至3. OX 10—3Pa后，进行离子轰击，然后开始蒸 发镀铝，镀铝同时加载500V偏压以提高A1的离化率，进而提高镀膜质量。在整个蒸镀过程 中，滚筒转速控制波形如图1所示，滚筒转速以在每20分钟内转速从0rpm-5rpm-0rpm匀速 变化方式周期性变化。同时，蒸发过程中，蒸发源由一个连接到微型电机的齿轮链条带动， 在与地面垂直的高度方向上往复运动，蒸发距离随时间变化如图2所示，在20分钟内从0cm 到20cm做一个匀速往复运动周期。 镀膜完成后，评价方式完全和实施例1相同，也是记录凸起样品数量和生锈样品 数量。检测结果见表l。 实施例3 首先，将3000片尺寸为D9 X 2. 5mm，重量为25g的钕铁硼永磁体的表面进行喷砂处 理，喷砂时间为10分钟，喷砂磨料为100目，压縮空气压力为0. 5Mpa，喷砂后磁体的表面粗 糙度(Ra)为10iim。喷砂后，将Zr(^含量为10%的高耐磨陶瓷球状填料和磁体按比表面 积比l : 3进行混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻止小磁体在气相沉积薄膜过程中产生凸起的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：　　（１）喷砂处理：对磁体的表面进行喷砂处理，喷砂处理后磁体的表面粗糙度Ｒａ为０．８μｍ～２５μｍ；　　（２）混料：将填料和磁体按比表面积比为１∶２～１∶４混合后装入滚筒；　　（３）抽真空：将滚筒放入真空室抽真空；　　（４）离子轰击和蒸发镀铝：对蒸发源进行离子轰击，并转动滚筒对磁体进行蒸发镀铝；　　其中，在蒸发过程中，蒸发源在与地面垂直方向上的蒸发距离随时间做匀速往复运动周期性变化；在蒸发镀铝过程中，滚筒转速随时间做匀速周期性变化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王湛，陈国安，王浩颉，钮萼，李正，饶晓雷，胡伯平，
申请(专利权)人：北京中科三环高技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]