CN116168999A - 一种下部电极的给电部及其制作和组装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种下部电极的给电部及其制作和组装工艺，所述金属棒本体长度方向的两端分别设置有凸起部以及电源连接部，所述金属棒本体上靠近电源连接部的一端设置有挡台，位于所述挡台与电源连接部之间的金属棒本体部分为突出部，所述金属棒本体表面设置有绝缘层一以及绝缘层二。本发明缩短给电部的制作周期，降低后续制作与使用过程中在电介质层与给电部的结合处产生裂纹的可能。

Description

一种下部电极的给电部及其制作和组装工艺

技术领域

本发明涉及下部电极制作技术领域，尤其涉及一种下部电极的给电部及其制作和组装工艺。

背景技术

下部电极是LCD/OLED面板制造设备(例如离子注入、干刻、CVD等设备)中的核心部件之一，它的主要功能是在面板的加工过程中通过静电吸附固定玻璃基板。下部电极的主要结构如图1所示，包括金属基材、下电介质层、电极层、上电介质层、给电部以及其它辅助结构(lift-pin孔、冷却液通道、冷却气体通道等)。其中给电部的作用是在下部电极的使用过程中连接电源和电极层，从而在电极层和玻璃基板之间形成静电以产生吸附力。常见的给电部的结构如图1所示，包括一个与电极层导通的金属棒，以及套在金属棒外圈、用于绝缘金属棒与金属基材的陶瓷环。这种给电部与下部电极的组装方法为：

1.用胶水将金属棒、陶瓷环安装到下部电极的金属基材上，金属棒顶部从下部电极的表面凸出，凸出部分略高于下电介质层厚度；

2.在下部电极表面熔射下电介质层；

3.将金属棒凸出部分进行打磨，使其与下电介质层齐平；

4.在下电介质层上熔射电极层，以使电极层与金属棒导通；

5.在电极层上熔射上电介质层。

上述下部电极的给电部有两个问题：

1.陶瓷环采用烧结和机加工的方式制作，制作工艺相对复杂，生产周期长；

2.在上述的组装步骤2中，由于下电介质层与金属棒的接触面积只是竖直方向的很小一部分，所以两者的结合力比较弱，容易在加工或者使用过程中因为热胀冷缩等原因产生裂纹。

因此，需要提供一种下部电极的给电部及其制作和组装工艺来解决上述提出的问题。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种下部电极的给电部及其制作和组装工艺，缩短给电部的制作周期，降低后续制作与使用过程中在电介质层与给电部的结合处产生裂纹的可能。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种下部电极的给电部，所述金属棒本体长度方向的两端分别设置有凸起部以及电源连接部，所述金属棒本体上靠近电源连接部的一端设置有挡台，位于所述挡台与电源连接部之间的金属棒本体部分为突出部，所述金属棒本体表面设置有绝缘层一以及绝缘层二。

进一步的，所述凸起部的高度为1～3mm，所述凸起部的侧边为朝向凸起部中心点所在的直线倾斜的倾斜面，所述倾斜面的倾斜角小于45度。将凸起部四周设置成倾斜面能够增加下电介质层与金属棒本体顶部绝缘层一的接触面积，可以有效增加两者的结合力，防止在制作或使用卡盘的过程出现裂纹。

进一步的，所述绝缘层一设置在金属棒本体与金属基材、电介质层以及电极层相接触的表面，绝缘层二设置在所述挡台上远离凸起部的一侧，所述绝缘层一以及绝缘层二的材质均为氧化铝或氮化铝。通过设置绝缘层一使金属棒本体与金属基材之间绝缘。

一种下部电极的给电部制作工艺，用于制作权利要求1所述的给电部，包括以下步骤：

S1：第一次表面喷砂，将待加工金属棒本体的电源连接部固定在旋转治具上，开启旋转治具，对挡台四周及其以上的金属棒本体与凸起部表面进行喷砂；

S2：第一次熔射，利用熔射枪对S1中金属棒本体喷砂后的面进行熔射，形成绝缘层一；

S3：遮蔽，取下金属棒本体，对已经熔射完成的区域、电源连接部以及突出部上靠近电源连接部的面进行遮蔽，形成遮蔽区域；

S4：第二次表面喷砂，将金属棒本体倒置固定在旋转治具上，并对电源连接部、挡台以及突出部进行喷砂；

S5：第二次熔射，利用熔射枪对S4中金属棒本体喷砂后的面进行熔射，形成绝缘层二；

S6：表面打磨，去除S3中的遮蔽，并对熔射完成的金属棒本体表面进行打磨；通过表面打磨除去熔射完成的金属棒本体表面的凸起。

S7：孔隙填充，使用封孔剂对打磨后的金属棒本体浸泡封孔；

S8：干燥，将浸泡完成后的金属棒本体放入烘箱烘干；

S9：精加工，对烘干的金属棒本体表面进行精加工，形成下部电极所需的给电部。

进一步的，S1与S4中，喷砂压力为0.3～0.5Mpa，喷砂距离为10～15cm，喷砂角度为30～60°。

进一步的，S2与S5中，熔射后的绝缘层一与绝缘层二的厚度为500～1000μm，第一次熔射时，所述熔射枪与待熔射区域呈30～60°，第二次熔射时，所述熔射枪竖直向下，熔射枪功率为20～50kw，金属棒本体旋转的速度为200～500rpm，机械臂带动喷枪移动间距为1～5mm，每次喷涂送粉量10％～30％。

进一步的，S7中金属棒本体浸泡的时间为10～30min，S8中烘箱温度为50～100℃，干燥时间为6～24h，S9中精加工后的绝缘层一以及绝缘层二厚度为600～800μm。熔射后的绝缘层一与绝缘层二表面会有孔隙，经过浸泡封孔能够将孔隙填充，使金属棒本体拥有更好的耐电压性能。

一种下部电极的给电部组装工艺，用于将权利要求1中的给电部组装至下部电极中，所述下部电极包括金属基材、电介质层以及电极层，所述电介质层包括上电介质层以及下电介质层，包括以下步骤：

步骤一：用胶水涂覆金属棒本体的表面并安装至金属基材上，所述金属棒本体的凸起部延伸露出金属基材的上表面；

步骤二：在金属基材的上表面熔射下电介质层；

步骤三：对金属棒本体凸出下电介质层的部分进行打磨，使其与下电介质层的上表面齐平；打磨后凸起部顶部除去了绝缘层一并与电极层接触，能够实现电极层与外部电源的导通。

步骤四：在下电介质层上表面熔射电极层；

步骤五：在电极层上表面熔射上电介质层。

进一步的，所述挡台上靠近凸起部的一侧与金属基材上开设的T型槽相抵靠。安装给电部时，需要控制金属棒本体上的凸起部上表面与电极层的表面齐平，在金属棒本体上设置挡台并与T型槽相抵靠能够控制凸起部不会太突出于电极表面或者低于电极表面。

进一步的，步骤二中熔射的下电介质层的厚度小于金属棒本体延伸出金属基材部分的长度。

本发明的有益效果：

本发明通过金属棒本体、凸起部、倾斜面、挡台、绝缘层一、绝缘层二以及电源连接部的相互配合，所述绝缘层一与绝缘层二通过熔射枪熔射在金属棒本体表面以替换现有技术中烧结的陶瓷圈，可显著缩短给电部的制作周期；所述凸起部四周设置为倾斜面，增加下电介质层与金属棒本体顶部绝缘层一的接触面积，增加两者的结合力，能显著降低后续制作和使用过程中在电介质层和给电部的结合处产生裂纹的可能。

附图说明

图1为现有技术中下部电极的结构示意图；

图2为本发明一实施例的给电部整体结构示意图；

图3为本发明一实施例的给电部制作中对凸起部侧边熔射的整体结构示意图；

图4为本发明一实施例的给电部制作中S5步骤中熔射的整体结构示意图；

图5为本发明一实施例的给电部组装工艺中步骤一完成后整体结构示意图；

图6为本发明一实施例的给电部组装工艺中步骤二完成后整体结构示意图；

图7为本发明一实施例的给电部组装工艺中步骤三完成后整体结构示意图；

图8为本发明一实施例的给电部组装工艺中步骤四完成后整体结构示意图；

图9为本发明一实施例的给电部组装工艺中步骤五完成后整体结构示意图；

图中：1、金属棒本体；2、凸起部；3、倾斜面；4、挡台；5、绝缘层一；6、熔射枪；7、金属基材；8、电介质层；81、上电介质层；82、下电介质层；9、电机层；10、倾斜角；11、电源连接部；12、绝缘层二；13、遮蔽区域；14、突出部。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参见附图1至9所示，本实施例中的一种下部电极的给电部，所述金属棒本体1长度方向的两端分别设置有凸起部2以及电源连接部11，所述金属棒本体1上靠近电源连接部11的一端设置有挡台4，位于所述挡台4与电源连接部11之间的金属棒本体1部分为突出部14，所述金属棒本体1表面设置有绝缘层一5以及绝缘层二12。所述突出部14的高度大于绝缘层二12的厚度，接电源时，电源的接头与突出部14的底部接触，不会被绝缘层12隔开，实现电源与电极层9之间的导通。

所述绝缘层一5与绝缘层二12通过熔射枪6熔射在金属棒本体1表面以替换现有技术中烧结的陶瓷圈，可显著缩短给电部的制作周期；所述凸起部2四周设置为倾斜面3，增加下电介质层82与金属棒本体1顶部绝缘层一5的接触面积，增加两者的结合力，能显著降低后续制作和使用过程中在电介质层和给电部的结合处产生裂纹的可能。

所述凸起部2的高度为1～3mm，所述凸起部2的侧边为朝向凸起部2中心点所在的直线倾斜的倾斜面3，所述倾斜面3的倾斜角10小于45度。将凸起部2四周设置成倾斜面3能够增加下电介质层82与金属棒本体1顶部绝缘层一5的接触面积，可以有效增加两者的结合力，防止在制作或使用卡盘的过程出现裂纹。

所述绝缘层一5设置在金属棒本体1与金属基材7、电介质层以及电极层9相接触的表面，绝缘层二12设置在所述挡台4上远离凸起部2的一侧，所述绝缘层一5以及绝缘层二12的材质均为氧化铝或氮化铝。通过设置绝缘层一5使金属棒本体1与金属基材7之间绝缘。

一种下部电极的给电部制作工艺，用于制作权利要求1所述的给电部，包括以下步骤：

S1：第一次表面喷砂，将待加工金属棒本体1的电源连接部11固定在旋转治具上，开启旋转治具，对挡台4四周及其以上的金属棒本体1与凸起部2表面进行喷砂；喷砂完成后对给电部中挡台4下表面及以下的部分进行遮蔽。

S2：第一次熔射，利用熔射枪6对S1中金属棒本体1喷砂后的面进行熔射，形成绝缘层一5；图3中箭头方向分别为旋转治具的旋转方向以及熔射枪6的熔射方向。

S3：遮蔽，取下金属棒本体1，对已经熔射完成的区域、电源连接部11以及突出部14上靠近电源连接部11的面进行遮蔽，形成遮蔽区域13；

S4：第二次表面喷砂，将金属棒本体1倒置固定在旋转治具上，并对电源连接部11、挡台4以及突出部进行喷砂；

S5：第二次熔射，利用熔射枪6对S4中金属棒本体1喷砂后的面进行熔射，形成绝缘层二12；

S6：表面打磨，去除S3中的遮蔽，并对熔射完成的金属棒本体1表面进行打磨；通过表面打磨除去熔射完成的金属棒本体1表面的凸起。

S7：孔隙填充，使用封孔剂对打磨后的金属棒本体1浸泡封孔；

S8：干燥，将浸泡完成后的金属棒本体1放入烘箱烘干；

S9：精加工，对烘干的金属棒本体1表面进行精加工，形成下部电极所需的给电部。

S1与S4中，喷砂压力为0.3～0.5Mpa，喷砂距离为10～15cm，喷砂角度为30～60°。

S2与S5中，熔射后的绝缘层一5与绝缘层二12的厚度为500～1000μm，第一次熔射时，所述熔射枪6与待熔射区域呈30～60°，第二次熔射时，所述熔射枪6竖直向下，熔射枪6功率为20～50kw，金属棒本体1旋转的速度为200～500rpm，机械臂带动喷枪移动间距为1～5mm，每次喷涂送粉量10％～30％。

S7中金属棒本体1浸泡的时间为10～30min，S8中烘箱温度为50～100℃，干燥时间为6～24h，S9中精加工后的绝缘层一5以及绝缘层二12厚度为600～800μm。熔射后的绝缘层一5与绝缘层二12表面会有孔隙，经过浸泡封孔能够将孔隙填充，使金属棒本体1拥有更好的耐电压性能。

一种下部电极的给电部组装工艺，用于将权利要求1中的给电部组装至下部电极中，所述下部电极包括金属基材7、电介质层以及电极层9，所述电介质层包括上电介质层81以及下电介质层82，包括以下步骤：

步骤一：用胶水涂覆金属棒本体1的表面并安装至金属基材7上，所述金属棒本体1的凸起部2延伸露出金属基材7的上表面；

步骤二：在金属基材7的上表面熔射下电介质层82；

步骤三：对金属棒本体1凸出下电介质层82的部分进行打磨，使其与下电介质层82的上表面齐平；打磨后凸起部2顶部除去了绝缘层一5并与电极层9接触，能够实现电极层9与外部电源的导通。

步骤四：在下电介质层82上表面熔射电极层9；

步骤五：在电极层9上表面熔射上电介质层81。

所述挡台4上靠近凸起部2的一侧与金属基材7上开设的T型槽相抵靠。安装给电部时，需要控制金属棒本体1上的凸起部2上表面与电极层9的表面齐平，在金属棒本体1上设置挡台4并与T型槽相抵靠能够控制凸起部2不会太突出于电极表面或者低于电极表面。

步骤二中熔射的下电介质层82的厚度小于金属棒本体1延伸出金属基材7部分的长度。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种下部电极的给电部，其特征在于：包括金属棒本体(1)；所述金属棒本体(1)长度方向的两端分别设置有凸起部(2)以及电源连接部(11)，所述金属棒本体(1)上靠近电源连接部(11)的一端设置有挡台(4)，位于所述挡台(4)与电源连接部(11)之间的金属棒本体(1)部分为突出部(14)，所述金属棒本体(1)表面设置有绝缘层一(5)以及绝缘层二(12)。

2.根据权利要求1所述的一种下部电极的给电部，其特征在于：所述凸起部(2)的高度为1～3mm，所述凸起部(2)的侧边为朝向凸起部(2)中心点所在的直线倾斜的倾斜面(3)，所述倾斜面(3)的倾斜角(10)小于45度。

3.根据权利要求1所述的一种下部电极的给电部，其特征在于：所述绝缘层一(5)设置在金属棒本体(1)与金属基材(7)、电介质层以及电极层(9)相接触的表面，绝缘层二(12)设置在所述挡台(4)上远离凸起部(2)的一侧，所述绝缘层一(5)以及绝缘层二(12)的材质均为氧化铝或氮化铝。

4.一种下部电极的给电部制作工艺，用于制作权利要求1所述的给电部，其特征在于，包括以下步骤：

S1：第一次表面喷砂，将待加工金属棒本体(1)的电源连接部(11)固定在旋转治具上，开启旋转治具，对挡台(4)四周及其以上的金属棒本体(1)与凸起部(2)表面进行喷砂；

S2：第一次熔射，利用熔射枪(6)对S1中金属棒本体(1)喷砂后的面进行熔射，形成绝缘层一(5)；

S3：遮蔽，取下金属棒本体(1)，对已经熔射完成的区域、电源连接部(11)以及突出部(14)上靠近电源连接部(11)的面进行遮蔽，形成遮蔽区域(13)；

S4：第二次表面喷砂，将金属棒本体(1)倒置固定在旋转治具上，并对电源连接部(11)、挡台(4)以及突出部(14)进行喷砂；

S5：第二次熔射，利用熔射枪(6)对S4中金属棒本体(1)喷砂后的面进行熔射，形成绝缘层二(12)；

S6：表面打磨，去除S3中的遮蔽，并对熔射完成的金属棒本体(1)表面进行打磨；

S7：孔隙填充，使用封孔剂对打磨后的金属棒本体(1)浸泡封孔；

S8：干燥，将浸泡完成后的金属棒本体(1)放入烘箱烘干；

S9：精加工，对烘干的金属棒本体(1)表面进行精加工，形成下部电极所需的给电部。

5.根据权利要求4所述的一种下部电极的给电部制作工艺，其特征在于：S1与S4中，喷砂压力为0.3～0.5Mpa，喷砂距离为10～15cm，喷砂角度为30～60°。

6.根据权利要求4所述的一种下部电极的给电部制作工艺，其特征在于：S2与S5中，熔射后的绝缘层一(5)与绝缘层二(12)的厚度为500～1000μm，第一次熔射时，所述熔射枪(6)与待熔射区域呈30～60°，第二次熔射时，所述熔射枪(6)竖直向下，熔射枪(6)功率为20～50kw，金属棒本体(1)旋转的速度为200～500rpm，机械臂带动喷枪移动间距为1～5mm，每次喷涂送粉量10％～30％。

7.根据权利要求4所述的一种下部电极的给电部制作工艺，其特征在于：S7中金属棒本体(1)浸泡的时间为10～30min，S8中烘箱温度为50～100℃，干燥时间为6～24h，S9中精加工后的绝缘层一(5)以及绝缘层二(12)厚度为600～800μm。

8.一种下部电极的给电部组装工艺，用于将权利要求1中的给电部组装至下部电极中，所述下部电极包括金属基材(7)、电介质层(8)以及电极层(9)，所述电介质层(8)包括上电介质层(81)以及下电介质层(82)，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：用胶水涂覆金属棒本体(1)的表面并安装至金属基材(7)上，所述金属棒本体(1)的凸起部(2)延伸露出金属基材(7)的上表面；

步骤二：在金属基材(7)的上表面熔射下电介质层(82)；

步骤三：对金属棒本体(1)凸出下电介质层(82)的部分进行打磨，使其与下电介质层(82)的上表面齐平；

步骤四：在下电介质层(82)上表面熔射电极层(9)；

步骤五：在电极层(9)上表面熔射上电介质层(81)。

9.根据权利要求8所述的一种下部电极的给电部组装工艺，其特征在于：所述挡台(4)上靠近凸起部(2)的一侧与金属基材(7)上开设的T型槽相抵靠。

10.根据权利要求8所述的一种下部电极的给电部组装工艺，其特征在于：步骤二中熔射的下电介质层(82)的厚度小于金属棒本体(1)延伸出金属基材(7)部分的长度。

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