CN102107347B

CN102107347B - 一种防着板加工方法

Info

Publication number: CN102107347B
Application number: CN 201010617133
Authority: CN
Inventors: 姚力军; 潘杰; 王学泽; 范文新
Original assignee: Ningbo Jiangfeng Electronic Material Co Ltd
Current assignee: Guangdong Jiangfeng Electronic Material Co.,Ltd.
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2030-12-30
Also published as: CN102107347A

Abstract

一种防着板加工方法，包括：提供防着板毛坯；对防着板毛坯进行切削加工；还提供4000吨压力机及辅助盘，在刀具对防着板毛坯进行每一步加工后，均使用4000吨压力机通过辅助盘对防着板毛坯施加大小为10～20兆帕、维持时间为1～2分钟的压强以释放应力。相比现有技术，本发明可以使防着板毛坯在加工过程中产生的应力得到释放以使其变形部位得到校正，保证产品加工后的平行度与平面度保持一致性与稳定性，提高生产效率，符合靶材生产要求。

Description

一种防着板加工方法

技术领域

本发明涉及真空溅镀领域，尤其是真空溅镀用防着板的加工方法。

背景技术

PVD(物理气相沉积)作为一种典型的薄膜加工方式，其制备的薄膜具有高硬度、低摩擦系数、很好的耐磨性和化学稳定性等优点，近年来在工业领域获得了广泛的应用。以LCD为例，其主要组成部件为液晶面板，而液晶面板的生产过程主要包括阵列、面板成型及模组构装几大工序。上述工序中有许多工艺均使用到薄膜制程。作为物理气相沉积的一种，真空溅镀是由电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子，电子飞向基片。氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子(或分子)沉积在基片上成膜，而最终达到对基片表面镀膜的目的。二次电子在加速飞向基片的过程中受到磁场洛仑磁力的影响，被束缚在靠近靶面的等离子体区域内，该区域内等离子体密度很高，二次电子在磁场的作用下围绕靶面作圆周运动，该电子的运动路径很长，在运动过程中不断的与氩原子发生碰撞电离出大量的氩离子轰击靶材，经过多次碰撞后电子的能量逐渐降低，摆脱磁力线的束缚，远离靶材，最终沉积在基片上，或少量的沉积在真空室内壁。

在对如待加工液晶面板等基件进行溅镀时，为保证溅镀的精确度与效率，通常在溅镀机真空腔内设有防着板，以避免靶材原子弹出而堆积在真空腔壁及非溅镀目标区域。防着板的基本构成材料为金属材料。其平面度及平行度两项参数直接关系着防着板的沉积能力，进而影响靶材溅射过程中的易清洁度和成膜率。其中平面度指基片具有的宏观凹凸高度相对理想平面的偏差，而平行度指两平面或者两直线平行的程度，即一平面(边)相对于另一直线(边)平行的误差最大允许值。现有技术进行防着板生产时，往往采用刀具切削与时效处理相结合的方式进行加工以释放应力。所述时效处理分为自然时效和人工时效两种方式。其中，自然时效是将工件放在如室外等自然条件下，使工件内部应力自然释放；人工时效就是将工件通过一定的加温和冷却处理，使工件内部的应力得到释放，组织稳定。二者相比，自然时效较稳定但处理周期长，影响产品的生产效率，一般适合于释放热应力(铸造锻造过程中产生的残余应力)、冷应力(机械加工过程中产生的残余应力)及焊接应力(焊接过程中产生的应力)；而人工时效时间短、效率高，但相比自然时效应力释放不彻底，依然会影响产品的平行度及平面度。

综上所述，有必要提供一种新的防着板加工方法，使加工过程中产品内部产生的应力得到释放，保证产品的平行度及平面度，同时提高生产效率，满足溅镀工艺的需要。

发明内容

本发明解决的问题是针对现有技术对防着板进行时效处理时，自然时效周期长影响产品的生产效率问题，以及人工时效应力释放不彻底对产品平行度及平面度造成影响的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种防着板加工方法，包括：

提供防着板毛坯；

对防着板毛坯进行切削加工；

提供4000吨压力机及辅助盘，在切削加工过程中，每结束一道切削工序后，均使4000吨压力机通过辅助盘对防着板毛坯的被加工部位施加大小为10～20兆帕，维持时间为1～2分钟的压强。

可选地，所述防着板为用于LCD溅镀加工时靶材所处腔体。

可选地，所述防着板的材料为铝或者铝合金。

可选地，所述切削加工依次包括粗铣平面、精铣外形、精铣平面及平面凹凸结构加工环节。

可选地，所述辅助盘为辅助圆盘。

可选地，在提供防着板毛坯后、对防着板毛坯进行切削加工之前，还包括对防着板毛坯进行油压校正。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明可以使防着板铝材的变形部位得到校正，且校正周期短、应力释放完全，能保证产品加工后的平行度与平面度保持一致性与稳定性，提高防着板加工效率，符合生产要求。

附图说明

图1是本发明所述防着板加工方法的流程图。

图2是本发明所述防着板加工方法的原理图。

图3是本发明优选实施例的加工校正环节流程图。

图4是本发明现有技术切削过程中产品受力图。

图5是本发明现有技术切削结束后产品内力图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实发明的具体实施方式做详细的说明。

现有技术在对防着板进行加工时，如图4所示，因被加工防着板毛坯1受到刀具2切削的垂直方向的作用力3与水平方向的作用力4，为使其不变形，在防着板毛坯1内部产生与之相对抗的垂直方向内力5及水平方向内力6。刀具2切削产生的作用力与防着板毛坯1内部产生的内力大小相等且方向相反，二者在防着板毛坯1内部形成一种平衡状态。在加工完成后，如图5所示，防着板毛坯1所受到刀具切削作用力消失，但内部与之抗衡的垂直方向内力5及水平方向内力6依然存在，防着板毛坯1内部的平衡状态被打破，导致切削面发生不规则的变化，进而影响到防着板加工的平面度和平行度。

因此，为保证防着板的平面度及平行度，需对被加工的防着板毛坯进行去应力处理。针对此问题，现有的解决方案是对被加工材料进行时效处理。其中自然时效较稳定但处理周期长，影响产品的生产效率；而人工时效时间短、效率高，但相比自然时效应力释放不彻底，依然会影响产品的平行度及平面度。

针对上述问题，如图1所示，本发明提供了一种新型的防着板加工方法，包括：

步骤S1，提供防着板毛坯；

步骤S2，对防着板毛坯进行切削加工；

步骤S3，使4000吨压力机通过辅助盘对防着板毛坯被切削部位施加大小为10～20兆帕、维持时间为1～2分钟的压强；

步骤S4，对防着板铝材加工流程进行判断，若未完成则返回执行步骤S2及S3，若完成则结束加工流程。

下面结合图1对本发明的一个优选实施例进行详细说明：

首先执行步骤S1，提供防着板毛坯。所述防着板毛坯的材料可选用铝或者铝合金，所述防着板毛坯对铝材的组成没有特别限定，根据用途的要求可使用各种材质的铝材。此外，对铝材的加工方法也无限定，可使用挤压出的铝材、压延材、铸成材以及替他种类的材料。本实施例以加工LCD靶材腔体用防着板为目的，选用铝为例进行说明。防着板的形状，根据应用环境、溅射设备的实际要求，可以为圆形、矩形、环形、圆锥形或其他类似形状(包括规则形状和不规则形状)中的任一种，本实施例中以长度为1300mm、宽度为226.5mm、厚度为13mm的方形防着板进行说明。

值得说明的是，在提供防着板毛坯后，对防着板毛坯进行切削加工前，可视被加工防着板毛坯的具体条件及应用环境选择对防着板毛坯进行油压校正工序，以使防着板毛坯表面平面度小于0.5毫米，符合后续加工的要求。所述油压校正可以根据应用环境、待加工毛坯的实际要求等因素采用相应各种吨位油压校正。若提供的防着板毛坯较佳，平面度小于0.5毫米，符合后续加工要求，亦可省去此校正工序。在本实施例中，采用此油压校正工序，且所述油压校正采用4000吨油压校正。

接下来执行步骤S2，对防着板毛坯进行切削加工。依次使其经粗铣两平面、精铣外形、精铣平面、大平面和两端侧面的铣孔及花样加工、长侧面花样加工、小平面台阶加工、大平面斜面反面花样加工步骤，使经油压校正后的防着板毛坯成型，并对所述防着板毛坯的平面进行图案化处理，形成凹凸不平的防着面。所述切削刀具可依据应用环境及待加工防着板铝材的选择而采用不同的切削刀具，包括可加工各种外表面的刀具如车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等。本实施例中以铣刀为例进行说明。步骤S2所述的切削加工方式，除本实施例所列举之粗铣两平面、精铣外形、精铣平面、大平面和两端侧面的铣孔及花样加工、长侧面花样加工、小平面台阶加工、大平面斜面反面花样加工等步骤外，亦可根据应用环境及实际需要增加或减少相应环节，或改变相应环节次序，并不影响本发明实质，本实施例仅以上述方式及顺序为例进行说明。

在每执行步骤S2一次以完成粗铣两平面、精铣外形、精铣平面、大平面和两端侧面的铣孔及花样加工、长侧面花样加工、小平面台阶加工、斜面花样加工步骤后，均执行步骤S3，以4000吨压力机通过辅助盘施加大小为10～20兆帕，维持时间为1～2分钟的压强以消除产品内的应力，在每一步骤S3执行结束之后，均执行步骤S4进行判断，若加工未完成，则返回步骤S2继续加工；若完成加工，则结束工序。

以下，结合图3对本实施例所述步骤S2至S4所述的切削加工过程、压力机通过辅助盘施加压强过程及判断过程做进行进一步的说明：

首先执行步骤301：粗铣平面，压力校正。包括对防着板毛坯的正反两大平面进行粗铣，使防着板毛坯平面初步平滑；两面粗铣结束后，使用4000吨压力机通过辅助盘对产品被加工部位施加压力，以消除产品内的应力。所述辅助盘可依据被加工毛坯的应用环境及加工要求为方形、圆形、梯形或其他类似形状；所述压力强度及压力维持时间可依据被加工防着板毛坯的应用环境及加工要求采用各种数值。优选地，当所述4000吨压力机施加压强的大小为10～20兆帕时，压强维持时间为1～2分钟，应力释放最完全，校正效果最好。本实施例中，所述辅助盘为辅助圆盘，所述4000吨压力机施加压强的大小为10兆帕，压强维持时间为1分钟。施加压强结束后，经判断因加工尚未结束而进入步骤302。

之后执行步骤302：精铣外形，压力校正。包括对防着板毛坯的外形进行精铣，以使外形符合本实施例实际需求，即长度为1300mm、宽度为226.5mm、厚度为13mm的方形；外形精铣结束后，使用4000吨压力机通过辅助盘对防着板毛坯被加工部位施加压强，以消除产品内的应力。在此步骤中，所述辅助盘可依据被加工防着板毛坯的应用环境及加工要求为方形、圆形、梯形或其他类似形状；所述压力强度及压力维持时间可依据被加工防着板毛坯的应用环境及加工要求采用各种数值。优选地，当所述4000吨压力机施加压强的大小为10～20兆帕，压强维持时间为1～2分钟时，应力释放最完全，校正效果最好。本实施例中，所述辅助盘为辅助圆盘，所述4000吨压力机施加压强的大小为10兆帕，压强维持时间为1分钟。施加压强结束后，经判断因加工尚未结束而进入步骤303；

之后执行步骤303：精铣平面，压力校正。包括对防着板毛坯进行平面精铣，以使防着板毛坯平面平整光滑，进一步符合本实施例加工要求；平面精铣结束后，使用压力机通过辅助盘对产品被加工部位施加压强，以消除产品内的应力。在此步骤中，所述辅助盘可依据被加工防着板毛坯的应用环境及加工要求为方形、圆形、梯形或其他类似形状。所述压力强度及压力维持时间可依据被加工铝材的应用环境及加工要求采用各种数值。优选地，当所述4000吨压力机施加压强的大小为10～20兆帕，压强维持时间为1～2分钟时，应力释放最完全，校正效果最好。本实施例中，所述辅助盘为辅助圆盘，所述4000吨压力机施加压强的大小为10兆帕，压强维持时间为1分钟。施加压强结束后，经判断因加工尚未结束而进入步骤304。

之后执行步骤304：大平面和两端侧面铣孔和花样加工，压力校正。包括对防着板毛坯进行大平面(正面)和两端侧面的铣孔及花样加工，使防着板毛坯形成安装孔，以便于后续的设备安装；结束后，使用压力机通过辅助盘对产品被加工部位施加压力，以消除产品内的应力。进一步地，使防着板毛坯防着面形成凹凸结构，使得防着板更加容易吸附靶材原子或大尺寸的颗粒，从而增加了防着板的沉淀能力，提高溅射机内壁清洁度，提高了溅镀的成膜率。本实施例中，所述凹凸的结构包括所述防着板表面的多个凸台，各凸台间存在间隙；所述凸台呈网格状排列于所述防着板表面。在此步骤中，所述辅助盘可依据被加工防着板毛坯的应用环境及加工要求为方形、圆形、梯形或其他类似形状；所述压力强度及压力维持时间可依据被加工防着板毛坯的应用环境及加工要求采用各种数值。优选地，当所述4000吨压力机施加压强的大小为10～20兆帕，压强维持时间为1～2分钟时，应力释放最完全，校正效果最好。本实施例中，所述辅助盘为辅助圆盘，所述4000吨压力机施加压强的大小为10兆帕，压强维持时间为1分钟。施加压强结束后，经判断因加工尚未结束而进入步骤305。

之后执行步骤305：长侧面花样加工，压力校正。包括对防着板毛坯进行长侧面花样加工，使防着板毛坯长侧面形成凹凸结构；结束后，使用压力机通过辅助盘对产品被加工部位施加压力，以消除产品内的应力。本实施例中，所述凹凸的结构包括所述防着板表面的多个凸台，各所述凸台间存在间隙且呈网格状排列于所述防着板表面。在此步骤中，所述辅助盘可依据被加工防着板毛坯的应用环境及加工要求为方形、圆形、梯形或其他类似形状；所述压力强度及压力维持时间可依据被加工防着板毛坯的应用环境及加工要求采用各种数值。优选地，当所述4000吨压力机施加压强的大小为10～20兆帕，压强维持时间为1～2分钟时，应力释放最完全，校正效果最好。本实施例中，所述辅助盘为辅助圆盘，所述4000吨压力机施加压强的大小为10兆帕，压强维持时间为1分钟。应力释放结束后，经判断因加工尚未结束而进入步骤306。

之后执行步骤306：小平面台阶加工，压力校正。包括对防着板毛坯进行小平面台阶加工，使防着板小平面形成台阶；结束后，使用压力机通过辅助盘对产品被加工部位施加压力，以消除产品内的应力。在此步骤中，所述辅助盘可依据被加工防着板毛坯的应用环境及加工要求为方形、圆形、梯形或其他类似形状；所述压力强度及压力维持时间可依据被加工防着板毛坯的应用环境及加工要求采用各种数值。优选地，当所述4000吨压力机施加压强的大小为10～20兆帕，压强维持时间为1～2分钟，应力释放最完全，校正效果最好。本实施例中，所述辅助盘为辅助圆盘，所述4000吨压力机施加压强的大小为10兆帕，压强维持时间为1分钟。施加压强结束后，经判断因加工尚未结束而进入步骤307。

最后执行步骤307：大平面斜面反面花样加工，压力校正。包括对防着板毛坯进行斜面花样加工，使防着板毛坯斜面形成凹凸结构；结束后，使用压力机通过辅助盘对产品被加工部位施加压力，以消除产品内的应力。本实施例中，所述凹凸的结构包括所述防着板表面的多个凸台，各所述凸台间存在间隙且呈网格状排列于所述防着板表面。在此步骤中，所述辅助盘可依据被加工防着板毛坯的应用环境及加工要求为方形、圆形、梯形或其他类似形状；所述压力强度及压力维持时间可依据被加工防着板毛坯的应用环境及加工要求采用各种数值。优选地，当所述4000吨压力机施加压强的大小为10～20兆帕，压强维持时间为1～2分钟时，应力释放最完全，校正效果最好。本实施例中，所述辅助盘为辅助圆盘，所述4000吨压力机施加压强的大小为10兆帕，压强维持时间为1分钟。施加压力结束后，经判断因加工已完成而结束流程。

如图2所示，在上述各防着板毛坯每一加工步骤结束后，因引入了压力机7通过辅助盘8对加工部位10施加压力9进行校正，从而使产品内部因加工产生的应力得到了释放。本发明所提供技术方案未采用时效处理而采用压力校正的方式进行应力释放，从而提高了产品的生产效率，同时对产品的应力释放彻底，解决了加工后产品平行度及平面度的问题。

需要说明的是，在本实施例中，防着板的侧面及斜面选择设置为凹凸不平的结构，是为了进一步提高防着板的沉淀能力及溅射机内壁清洁度，从而提高溅镀成膜率。在生产实践中，也可根据实际需求选择省去对侧面及斜面的花样加工等步骤，同样可以实现相应的技术效果。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种防着板加工方法，包括：提供防着板毛坯；

对防着板毛坯进行切削加工；

其特征在于：还提供压力机及辅助盘，在切削加工过程中，所述切削加工依次包括粗铣平面、精铣外形、精铣平面及平面凹凸结构加工环节，每结束一道切削工序后，均使4000吨压力机通过辅助盘对防着板被加工部位施加10～20兆帕的压强，施加压强保持的时间为1～2分钟。

2.根据权利要求1所述的防着板加工方法，其特征在于：所述防着板用于LCD溅镀加工时靶材所处腔体。

3.根据权利要求1所述的防着板加工方法，其特征在于：所述防着板的材料为铝或者铝合金。

4.根据权利要求1所述的防着板加工方法，其特征在于：所述辅助盘为辅助圆盘。

5.根据权利要求1所述的防着板加工方法，其特征在于：在提供防着板毛坯后、对防着板毛坯进行切削加工之前，还包括对防着板毛坯进行油压校正。

6.根据权利要求5所述的防着板加工方法，其特征在于：所述油压校正为4000吨油压校正。