CN117571196A - 一种薄膜真空计及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及真空度测量仪器的技术领域,公开了一种薄膜真空计及其制备方法,所述制备方法包括如下步骤:制备膜片组件、设置载膜框、加热膜片组件、冷却载膜框、焊接固定膜片组件和载膜框、分离电铸膜片、密封薄膜真空计。通过利用透明载板、导电膜和/或半导体分离膜的承载功能,使厚度较薄的电铸膜片与透明载板、导电膜和/或半导体分离膜形成一个整体,确保电铸膜片在加热过程中的平整性,防止发生皱褶。此外,利用焊接将膜片组件和载膜框实现连接,利用对载膜框的冷却收缩和/或对电铸膜片的加热膨胀,保证制备过程中电铸膜片张紧度和其均匀性的可控性,进一步提升薄膜真空计的测量灵敏度和精度。
Description
技术领域
本发明涉及真空度测量仪器的技术领域,特别涉及一种薄膜真空计及其制备方法。
背景技术
薄膜真空计是测量真空度的计量仪器,具有测量精度高、动态响应快、不会改变被测真空环境、测量结果与气体成分无关等优点,被广泛应用于化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)等镀膜设备工艺中。
电容薄膜真空计测量的是全残留气体绝对压强,变形膜片两侧设有腔室,即参考真空腔室和欲测真空腔室,腔室内还设有一固定膜片,变形膜片和固定膜片之间形成电容。其作用原理是由于变形膜片两侧腔室的压强不等,变形膜片上的压差变化产生该变形膜片和固定膜片之间距离的变化,从而产生电容量的变化,再通过电容测试电路将电容的变化表示成电压或电流的变化,根据电压和电流的变化计算真空度,该电容薄膜真空计的测量是直接反映了真空度或压强的变化值。
电容薄膜真空计中的薄膜也就是膜片是其核心部件,通常被要求具有高灵敏度,即压差有微小变化时,变形膜片也会随之变形,电容变化产生信号;不易产生机械疲劳,耐久性强;不易被腐蚀等。一般地,变形膜片越薄灵敏度越高,但越薄的变形膜片,其耐久性、耐腐蚀性就越差。如此对变形膜片与薄膜真空计的制备工艺也产生了很高的要求,如膜片材料的强度、耐腐蚀性;制备过程中的张紧力、密封性等。现有的变形膜片材料的选择性较低,成本较高;而且薄膜真空计的制备工艺通过对膜片进行加热并将膜片焊接至腔室中,然后采用自然冷却的方式使膜片自然收缩后以满足变形膜片张紧力的要求,但直接对变形膜片进行加热,容易使变形膜片发生褶皱,难以把控变形膜片的收缩情况,最终影响到薄膜真空计的质量和生产良率、制备成本。
可见,现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种薄膜真空计及其制备方法,旨在改善加热后变形膜片容易发生褶皱,难以把控变形膜片收缩情况和变形膜片在常温下进行焊接时容易发生应力不均的问题。
为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:
一种薄膜真空计的制备方法,包括如下步骤:
制备膜片组件:在透明载板上制备导电膜和/或半导体分离膜;在导电膜和/或半导体分离膜上制备电铸膜片,形成膜片组件;
设置载膜框:在薄膜真空计的腔室中设置载膜框;
焊接固定膜片组件和载膜框:将膜片组件进行加热,将载膜框进行冷却;将加热后的膜片组件和冷却后的载膜框通过焊接实现固定;
分离电铸膜片:利用导电膜和/或半导体分离膜将透明载板、导电膜和/或半导体分离膜与电铸膜片分离;
密封薄膜真空计。
所述的薄膜真空计的制备方法,其中,所述焊接固定膜片组件和载膜框的步骤中,先通过第一次激光焊接实现膜片组件和载膜框位置的初步固定,再通过第二次焊接实现膜片组件和载膜框的封装固定。
所述的薄膜真空计的制备方法,其中,所述电铸膜片与所述载膜框为同心设置,所述电铸膜片的边缘均匀地分布在所述载膜框的上表面。
所述的薄膜真空计的制备方法,其中,所述导电膜和/或半导体分离膜通过物理气相沉积法或化学气相沉积法沉积于所述透明载板的下表面。
所述的薄膜真空计的制备方法,其中,沉积形成所述导电膜和/或半导体分离膜的氧化物为氧化钼、氧化钛、氧化铜、氧化锡、氧化铟、氧化镓、氧化铁、氧化锌、氧化铝中的一种或多种。
所述的薄膜真空计的制备方法,其中,所述导电膜和/或半导体分离膜的电阻率为1×10-3~105Ω·m。
所述的薄膜真空计的制备方法,其中,所述电铸膜片设置为一层以上。
所述的薄膜真空计的制备方法,其中,每一层的所述电铸膜片的厚度为0.5~300μm,电镀的成分为镍铁合金、镍钴合金、镍铬合金、镍铬铁合金、铜合金中的一种;电铸膜片的应力为0.1~1GPa。
所述的薄膜真空计的制备方法,采用辐照法、机械剥离法、超声剥离法中的一种或多种方式使所述透明载板和所述导电膜和/或所述半导体分离膜与所述电铸膜片分离。
一种薄膜真空计,由所述的薄膜真空计的制备方法制得;所述薄膜真空计包括壳体、绝缘片、固定电极、固定电极引出线、载膜框,以及电铸膜片,所述绝缘片位于所述壳体的内部,并将所述壳体的内部分隔成参考真空腔室和欲测真空腔室;所述固定电极和所述载膜框位于所述绝缘片的上表面,所述电铸膜片的边缘与所述载膜框的上表面固定连接;所述固定电极引出线的一端用于连接所述固定电极和所述绝缘片,所述固定电极引出线的另一端延伸至所述壳体的外部;所述载膜框上设置有斜面或凹槽,所述电铸膜片的边缘焊接于所述斜面或所述凹槽中。
有益效果:
本发明提供了一种薄膜真空计的制备方法,通过利用透明载板、导电膜和/或半导体分离膜的承载功能,使厚度较薄的电铸膜片与透明载板、导电膜和/或半导体分离膜形成一个整体,确保电铸膜片在加热过程中的平整性,防止发生皱褶。此外,利用焊接将膜片组件和载膜框实现连接,利用对载膜框的冷却收缩和/或对电铸膜片的加热膨胀,保证制备过程中电铸膜片张紧度和其均匀性的可控性,进一步提升薄膜真空计的测量灵敏度和精度。
本发明还提供了一种薄膜真空计,以多种的实施方式展示了电铸膜片不同的焊接方式,以及固定电极不同的开孔方式,以制得多种的薄膜真空计,适用于多种不同的应用场景,每一种薄膜真空计各有优点,而且薄膜真空计的灵敏度高、响应迅速,质量好,能满足多种不同的测量条件需求。
附图说明
图1为薄膜真空计的制备方法的示意图。
图2为制备含有多层电铸膜片的薄膜真空计的制备方法的示意图。
图3为参考真空侧设置电铸膜片的薄膜真空计的制备方法的示意图。
图4为制备旁侧开孔的薄膜真空计的制备方法的示意图。
图5为制备载膜框上设置有凹槽的薄膜真空计的制备方法的示意图。
图6为制备载膜框上设置有斜面的薄膜真空计的制备方法的示意图。
图7为薄膜真空计的制备方法的流程图。
主要元件符号说明:1-壳体、2-绝缘片、3-固定电极、4-固定电极引出线、5-载膜框、6-电铸膜片、7-透明载板、8-导电膜和/或半导体分离膜、9-凸起物、10-凹槽、11-斜面、12-第一开孔、13-第二开孔。
具体实施方式
本发明提供一种薄膜真空计及其制备方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明的保护范围。
请参阅图1、图3,本发明提供一种薄膜真空计的制备方法,包括如下步骤:
S1、制备膜片组件:在透明载板7上制备导电膜和/或半导体分离膜8。在透明载板7上形成该导电膜和/或半导体分离膜8,可利用导电膜和/或半导体分离膜8的导电性能,使透明载板7同样具有导电性,从而改善对电铸膜片6的吸附性能。在导电膜和/或半导体分离膜8上制备电铸膜片6,使其整体作为膜片组件。在导电膜和/或半导体分离膜8上形成该电铸膜片6。该电铸膜片6的厚度较薄,但由于该电铸膜片6承载在透明载板7和导电膜和/或半导体分离膜8上,该透明载板7和导电膜和/或半导体分离膜8可确保厚度较薄的电铸膜片6的平整性,避免电铸膜片6产生皱褶等问题。
S2、设置载膜框5:在薄膜真空计的腔室中设置载膜框5,载膜框5与壳体1一体化或真空密封焊接于壳体1内部,以使壳体1内部的参考真空腔室和欲测真空腔室之间不会因为载膜框5而有真空泄漏。该载膜框5后续进行冷却;同时加热后的电铸膜片6遇热膨胀,均是为了使固定于载膜框5上的电铸膜片6能够在常温时获得均匀的张紧力。
S3、焊接固定膜片组件和载膜框5:将膜片组件进行加热,将载膜框5进行冷却或将包括载膜框5的壳体1进行冷却(可降低工艺上的难度);将加热后的膜片组件和冷却后的载膜框5通过焊接实现固定。上述步骤通过将由透明载板7、导电膜和/或半导体分离膜8、电铸膜片6组成的膜片组件的整体进行加热,该透明载板7、导电膜和/或半导体分离膜8可使膜片组件的整体厚度变厚,即可防止将厚度较薄的电铸膜片6直接进行加热而使其在加热的过程中产生褶皱的问题发生,从而确保电铸膜片6的平整度。同时利用载膜框5的冷却性能,以使加热后的电铸膜片6被可控地快速冷却,此外电铸膜片6和载膜框5接触的部分通过焊接实现固定,从而使电铸膜片6的中部(本实施例中,该电铸膜片6呈圆形,其边缘与载膜框5焊接固定)逐渐冷却后收缩,使电铸膜片6逐渐张紧,因此能够大大改善电铸膜片6在加热过程以及收缩过程发生褶皱的问题,从而确保薄膜真空计的生产质量,降低生产不良率。本发明采用冷却载膜框5的方式与传统的膜片自然冷却的方式相比而言,能够更好地通过控制载膜框5的温度从而把控电铸膜片6的收缩程度,尽量降低由于自然冷却时膜片各个位置的降温速度不一致而容易产生褶皱的几率,此外采用冷却载膜框5的方式还可以达到加快电铸膜片6冷却速率的目的,缩短制备薄膜真空计的整个周期。
具体的,可通过采用从透明载板7侧进行加热,通过热辐射和热传递的方式将导电膜和/或半导体膜8上的热量传递至电铸膜片6上,从而实现对电铸膜片6的加热。亦可采用激光扫描的方式对膜片组件进行大面积加热,以促使膜片组件均匀地受热(参阅图2)。
S4、分离电铸膜片6:利用导电膜和/或半导体分离膜8将透明载板7、导电膜和/或半导体分离膜8与电铸膜片6分离。具体的,可采用辐照法、机械剥离法、超声剥离法中的一种或多种方式,将透明载板7、导电膜和/或半导体分离膜8与电铸膜片6进行分离。本实施例中,可采用辐照法使透明载板7、导电膜和/或半导体分离膜8与电铸膜片6实现初步分离,再采用机械剥离法或超声剥离法使透明载板7、导电膜和/或半导体分离膜8与电铸膜片6完全分离,采用多种的分离方式相结合,可使厚度较薄的电铸膜片6保持完整,避免影响电铸膜片6的张紧程度及张紧均匀度。
S5、密封薄膜真空计:请参阅附图1-3,可通过焊接方式将薄膜真空计的欲测真空腔室侧安装真空法兰,以将其接入欲测真空系统,然后对薄膜真空计参考真空腔室进行抽真空后再进行密封,使得薄膜真空计的内腔中形成有参考真空(图1中M处为参考真空侧,N处为欲测真空侧)。
上述制备方法中,通过将透明载板7、导电膜和/或半导体分离膜8与电铸膜片6结合组成膜片组件,以利用透明载板7、导电膜和/或半导体分离膜8的支撑承载能力,确保电铸膜片6的平整性,可使得电铸膜片6的厚度设置得较薄,可提高制得的薄膜真空计的测量灵敏度。通过加热膜片组件,相对于单独加热厚度较薄的电铸膜片6而言,更能够避免电铸膜片6因受热而产生皱褶;此外,利用焊接将膜片组件和载膜框5实现连接,利用对载膜框5的冷却收缩和/或对电铸膜片6的加热膨胀,保证制备过程中电铸膜片6张紧度和其均匀性的可控性,进一步提升薄膜真空计的测量灵敏度和精度。
具体的,所述焊接固定膜片组件和载膜框5的步骤中,先通过第一次激光焊接实现膜片组件和载膜框5位置的初步固定,再通过第二次焊接实现膜片组件和载膜框5的封装固定。采用激光焊接的方式实现膜片组件和载膜框5的固定,该方法实施容易,激光束产生的高能量激光,可使焊接处的位置小,降低膜片组件发生变形的几率,而且焊接的速度非常快,能够实现高效焊接。加热后的膜片组件和冷却后的载膜框5在接触的瞬间电铸膜片6即由于冷却而开始收缩,高能激光束通过点焊的方式将膜片组件和载膜框5实现快速定位,确保膜片组件以正确的位置与载膜框5固定。同时点焊相对于满焊而言,热输入更小,点焊可有效减少焊接过程中的热影响区域和热应力,可避免电铸膜片6发生变形,使电铸膜片6无法正常工作或适应设计要求的问题,还可避免由于应力集中或超过电铸膜片6的强度极限时,电铸膜片6出现破裂或开裂的现象,导致电铸膜片6失效或降低电铸膜片6的使用寿命。此外,点焊产生的焊接热应力范围相对较小,当进行满焊时,该区域的温度已经升高,部分应力得到释放,可在一定程度上减轻整体焊接产生的残余应力,减少电铸膜片6发生变形的几率。
具体的,所述电铸膜片6与所述载膜框5为同心设置,所述电铸膜片6的边缘均匀地分布在所述载膜框5的上表面。电铸膜片6为圆形,载膜框5同样呈圆形,载膜框5的中部为镂空结构,使得电铸膜片6的边缘与载膜框5的上表面焊接固定。上述限定可使电铸膜片6与载膜框5的各个位置具有相同的重合度,便于后续进行焊接操作,同时可确保电铸膜片6收缩时使张紧力均匀分布,避免发生皱褶,或使电铸膜片6开裂。
在一些实施方式中,所述导电膜和/或半导体分离膜8通过物理气相沉积法或化学气相沉积法沉积于所述透明载板7的下表面。可通过物理气相沉积法或化学气相沉积法在透明载板7的上表面形成该导电膜,或该半导体分离膜,或先形成该导电膜,再形成该半导体分离膜。
具体的,沉积形成所述导电膜和/或半导体分离膜8的氧化物为氧化钼、氧化钛、氧化铜、氧化锡、氧化铟、氧化镓、氧化铁、氧化锌、氧化铝中的一种或多种。通过物理气相沉积法或化学气相沉积法将上述的氧化物镀到透明载板7后,在透明载板7的表面形成该金属氧化物层,从而形成相应金属氧化物的导电膜层、半导体分离膜层。所述导电膜和/或半导体分离膜8的电阻率为1×10-3~105Ω·m。本实施例中,导电膜设置于半导体分离膜的下方,导电膜较低的电阻率可确保电流在半导体分离膜上均匀分布,避免电流的偏向集中导致局部过度或不均匀的沉积,确保后续形成电铸膜片6的均匀性和一致性,还可保证产生的电铸膜片6致密、平滑、结合力;促进金属离子更快、更多地沉积在导电膜/半导体分离膜上,提高沉积速率和效率;上述范围内的电阻率还可降低电镀过程中产生的热量和残余应力,降低电铸膜片6变形或破裂的几率。
在一些实施方式中,请参阅图2(图2展示了两层电铸膜片6的示意图),所述电铸膜片6设置为一层以上。在透明载板7上沉积形成该导电膜和/或半导体分离膜8后,在导电膜和/或半导体分离膜8上形成第一层的电铸膜片6,在第一层的电铸膜片6上形成第二层的电铸膜片6,依次类推,再将包含有多层的电铸膜片6的膜片组件加热后固定至载膜框5上,最后制得包含有多层的电铸膜片6的薄膜真空计。该包含有多层的电铸膜片6的薄膜真空计尤其适用于测量气体为腐蚀性气体的应用场景,也就是说当位于最外层的电铸膜片6为接触面层时,接触面层可由防腐蚀材料制成,而内部的膜片(亦可称为基层膜片)仍为由有利于薄膜真空计特性的材料制成,如此设置可确保膜片的性能和寿命。
具体的,每一层的所述电铸膜片6的厚度为0.5~300μm,电镀的成分为镍铁合金、镍钴合金、镍铬合金、镍铬铁合金、铜合金中的一种;电铸膜片6的应力为0.1~1GPa。上述形成的电铸膜片6的厚度较薄,当薄膜真空计包含该厚度范围内的电铸膜片6时,该薄膜真空计的灵敏度较高,使电铸膜片6其上的微小压差变化均能体现出来。上述合金均作为常用的电镀材料,镍铁合金、镍钴合金、镍铬合金、镍铬铁合金具有出色的耐腐蚀性能,可提高电铸膜片6的抗化学侵蚀、耐磨耗和耐腐蚀,尤其适用于测量腐蚀性气体的场景,而且还能提高电铸膜片6的表面硬度和抗磨损性能。铜合金(磷铜)具有较好的导电性能,能够提供良好的电流传导性能;其还具有适度的硬度和韧性,能够在提供耐磨性的同时保持一定程度的柔韧性、耐腐蚀性和抗化学侵蚀能力等。限定电铸膜片6的应力在上述范围内,可确保电铸膜片6具有较强的机械强度,过高的应力会导致电铸膜片6的脆性增加,易于断裂或剥落;过低的应力会导致电铸膜片6过于柔软,无法承受正常的操作或负载。通过限制应力,可减少或避免应力在特定区域的集中,避免电铸膜片6变形、破裂、开裂等问题。而且特定应力水平下的电铸膜片6具有更高的耐腐蚀性能,过高的应力会导致电铸膜片6表面缺陷或损伤,从而使电铸膜片6更容易受到环境中的化学物质的侵蚀和腐蚀,降低电铸膜片6的使用寿命。
本发明提供的一种薄膜真空计的制备方法,通过利用透明载板7、导电膜和/或半导体分离膜8的承载功能,使厚度较薄的电铸膜片6与透明载板7、导电膜和/或半导体分离膜8形成一个整体,确保电铸膜片6在加热过程中的平整性,防止发生皱褶。此外,利用焊接将膜片组件和载膜框5实现连接,利用载膜框5对加热后的电铸膜片6进行冷却,以使电铸膜片6的收缩程度得到有效的控制,从而保证制备过程中电铸膜片6张紧度的可控性,进一步提升薄膜真空计的测量灵敏度。
请参阅图1,本发明还提供了一种薄膜真空计,由所述的薄膜真空计的制备方法制得;所述薄膜真空计包括壳体1、绝缘片2、固定电极3、固定电极引出线4、载膜框5,以及电铸膜片6,所述绝缘片2位于所述壳体1的内部,并将所述壳体1的内部分隔成参考真空腔室和欲测真空腔室;所述固定电极3和所述载膜框5位于所述绝缘片2的上表面,所述电铸膜片6的边缘与所述载膜框5的上表面固定连接;所述固定电极引出线4的一端用于连接所述固定电极3和所述绝缘片2,所述固定电极引出线4的另一端延伸至所述壳体1的外部;所述载膜框5上设置有斜面11或凹槽10,所述电铸膜片6的边缘(折弯处)焊接于所述斜面11或所述凹槽10中。
上述薄膜真空计的制备方法中,将膜片组件焊接至载膜框5上,然后将膜片组件上的透明载板7、导电膜和/或半导体分离膜8与电铸膜片6分离,使得只有电铸膜片6(该电铸膜片6为一层或多层)焊接在载膜框5上,再通过焊接的方式在壳体1的欲测真空腔室安装真空法兰,然后对壳体1的内部的参考真空腔室抽真空,达到或优于参考真空后,再将开口进行焊接密封,即可制得该薄膜真空计。
常规的焊点一般与电铸膜片6在同一平面,焊接时是直接施力于电铸膜片6上的,当电铸膜片6上各处焊点焊接不均匀时,会造成电铸膜片6受力不均匀,而附图5中在有凸起物9的圆形透明载板7上沉积导电膜和/半导体分离膜8后(导电膜和/半导体分离膜8同样对应有凸起物9),再在其上形成边部带有折弯的圆形电铸膜片6,该圆形载膜框5的边部设置有凹槽10,通过将圆形电铸膜片6折弯处焊接固定于圆形载膜框5的凹槽10中,再将有凸起物9的圆形透明载板7、导电膜和/半导体分离膜8与边部带有折弯的圆形电铸膜片6分离,在壳体1的欲测真空腔室处安装真空法兰,最后将壳体1的参考真空腔室进行抽真空,达到或优于参考真空后再密封,再使用真空消气剂来维持参考真空腔室的真空度。上述薄膜真空计由于电铸膜片6的焊点在电铸膜片6的折弯位置处,焊点的位置与电铸膜片6不在同一平面上,使得电铸膜片6受力更加均匀,测量精度则更高。
同样的,另一种实施方式中,请参阅图6,该有凸起物9的圆形透明载板7的边部设置有斜面11,形成的导电膜和/半导体分离膜8和电铸膜片6的折弯处位于该斜面11上,激光与水平面以一定的入射角度对电铸膜片6折弯处进行焊接固定,以使电铸膜片6与焊点不在同一平面上,同样可提高薄膜真空计的精度和灵敏度。该焊接固定方式亦可采用先点焊初步固定电铸膜片6,再采用满焊封装固定电铸膜片6,此处不再赘述。
此处应说明的是,附图5和附图6仅展示了薄膜真空计的内部结构。而且附图5和附图6中透明载板7的下表面依次为导电膜、半导体分离膜、和电铸膜片6。当然该电铸膜片6亦可设置为多层。
请参阅图1和图3,一些实施方式中,固定电极3的中心开设有第一开孔12,该第一开孔12用于薄膜真空计内部抽真空时排气使用。
请参阅图4,另一些实施方式中,固定电极3的边部开设有第二开孔13,该第二开孔13用于薄膜真空计内部抽真空时排气使用。由于电铸膜片6工作时中心变化最大,也就是说电铸膜片6中心的灵敏度最高,采用旁侧开设第二开孔13的方式可以更有效地利用电铸膜片6的中心部位。
综上所述,本发明提供了一种薄膜真空计,以多种的实施方式展示了电铸膜片6不同的焊接方式,以及固定电极3不同的开孔方式,以制得多种的薄膜真空计,适用于多种不同的应用场景,每一种薄膜真空计各有优点,而且薄膜真空计的灵敏度高、响应迅速,质量好,能满足多种不同的测量条件需求。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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”、“第三”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”、“第三”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,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“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,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接连接,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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种薄膜真空计的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
制备膜片组件:在透明载板上制备导电膜和/或半导体分离膜;在导电膜和/或半导体分离膜上制备电铸膜片,形成膜片组件;
设置载膜框:在薄膜真空计的腔室中设置载膜框;
焊接固定膜片组件和载膜框:将膜片组件进行加热,将载膜框进行冷却;将加热后的膜片组件和冷却后的载膜框通过焊接实现固定;
分离电铸膜片:利用导电膜和/或半导体分离膜将透明载板、导电膜和/或半导体分离膜与电铸膜片分离;
密封薄膜真空计。
2.根据权利要求1所述的薄膜真空计的制备方法,其特征在于,所述焊接固定膜片组件和载膜框的步骤中,先通过第一次激光焊接实现膜片组件和载膜框位置的初步固定,再通过第二次焊接实现膜片组件和载膜框的封装固定。
3.根据权利要求2所述的薄膜真空计的制备方法,其特征在于,所述电铸膜片与所述载膜框为同心设置,所述电铸膜片的边缘均匀地分布在所述载膜框的上表面。
4.根据权利要求1所述的薄膜真空计的制备方法,其特征在于,所述导电膜和/或半导体分离膜通过物理气相沉积法或化学气相沉积法沉积于所述透明载板的下表面。
5.根据权利要求4所述的薄膜真空计的制备方法,其特征在于,沉积形成所述导电膜和/或半导体分离膜的氧化物为氧化钼、氧化钛、氧化铜、氧化锡、氧化铟、氧化镓、氧化铁、氧化锌、氧化铝中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的薄膜真空计的制备方法,其特征在于,所述导电膜和/或半导体分离膜的电阻率为1×10-3~105Ω·m。
7.根据权利要求1所述的薄膜真空计的制备方法,其特征在于,所述电铸膜片设置为一层以上。
8.根据权利要求7所述的薄膜真空计的制备方法,其特征在于,每一层的所述电铸膜片的厚度为0.5~300μm,电镀的成分为镍铁合金、镍钴合金、镍铬合金、镍铬铁合金、铜合金中的一种;电铸膜片的应力为0.1~1GPa。
9.根据权利要求1所述的薄膜真空计的制备方法,其特征在于,采用辐照法、机械剥离法、超声剥离法中的一种或多种方式使所述透明载板和所述导电膜和/或所述半导体分离膜与所述电铸膜片分离。
10.一种薄膜真空计,其特征在于,由权利要求1-9任一项所述的薄膜真空计的制备方法制得;所述薄膜真空计包括壳体、绝缘片、固定电极、固定电极引出线、载膜框,以及电铸膜片,所述绝缘片位于所述壳体的内部,并将所述壳体的内部分隔成参考真空腔室和欲测真空腔室;所述固定电极和所述载膜框位于所述绝缘片的上表面,所述电铸膜片的边缘与所述载膜框的上表面固定连接;所述固定电极引出线的一端用于连接所述固定电极和所述绝缘片,所述固定电极引出线的另一端延伸至所述壳体的外部;所述载膜框上设置有斜面或凹槽,所述电铸膜片的边缘焊接于所述斜面或所述凹槽中。
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