CN202886576U - 磁通量的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种磁通量的检测装置，包括用于放置待测物的转盘；以及沿所述转盘的转轴轴向设置的永磁铁和高斯计探头，所述待测物位于所述永磁铁和高斯计探头之间。在磁通量测试过程中，所述永磁铁提供了一稳定的磁场，所述高斯计探头与永磁铁的相对位置固定，形成一个永磁铁提供的磁场内的固定测试位置，并通过调整转盘实现待测物不同测试点转换，从而在磁场同一测试位置上，测定待测物不同测试点的磁通量，从而在实现不同测试点间连续性测试的同时，为不同的测试点提供基本相同的测试条件，以增加各测试点之间的可比性，提高对于产品的特性分析准确性。

Description

磁通量的检测装置

技术领域

本实用新型涉及磁场检测装置，特别是涉及一种磁通量的检测装置。

背景技术

在现代半导体芯片制造领域，垂直式结构的多层软磁薄膜可有效提升写入的效率、降低磁场的强度、并提升记录层的热稳定性，从而可提高芯片信息存储量。

在垂直式结构的多层软磁薄膜沉积工艺中，磁控溅射以其较高的溅镀率，成为高性能磁性薄膜沉积的主要工艺。磁控溅射工艺可在低气压下，利用磁场与电场交互作用，使电子撞击气体分子产生离子，而产生的离子在电场作用下撞向靶材面，使靶材原子从表面逸出并沉积在衬底上，形成薄膜层。期间，在磁场和电场的交互作用下，电子在靶材表面附近呈螺旋状运行，其增大电子撞击气体产生离子的概率，提高了气体分子的电离度，由此提高靶材的溅镀率，获取品质优异的高性能的磁性薄膜层。但由于铁磁性靶材的磁遮罩效应，造成靶材难以正常溅射；更因为磁力线的聚焦造成靶材表面的侵蚀凹槽，而降低靶材的利用率。因而磁性薄膜层工艺中，所使用的靶材的高磁通量是磁控溅射获取磁性薄膜层质量的保证。在靶材生产工艺中，对于靶材的磁通量准确测定是保证靶材质量的关键步骤。

磁通量(Pass Through Flux，PTF)定义为被传输磁场与施加磁场的比率，其测量的方式可参考ASTM Standard F 1761“圆形磁性溅射靶磁通量的标准试验方法”，100％的PTF是非磁性材料的指标，而在磁性材料中PTF和最大导磁率存在反比的关联性。

现有技术中，高斯计是测量磁力物体磁通量的常用工具，其包括永磁铁即高斯计探头。其中，永磁铁形成磁场，而高斯计探头部分的霍尔片，对磁场敏感度高，能够测量永磁铁形成的磁场内，待测物体各个部分的磁通量，并通过计量表表示出来。传统磁通量测试过程中，以高斯计探头对待测物进行不同测试点逐点检测，从而获取某一个区域的磁通分布。该测试过程不仅浪费时间，而基于永磁铁形成的磁场不同部位的磁场强度差异，以及距永磁铁或待测物不同距离的磁场强度差异，难以提供不同测试点一相同的测试条件，因而各测试点的结果可比性差，其也直接导致测量的结果误差，尤其对于自身磁性较小的待测物，更是加剧了误差。除此之外高斯计的长时间移动，还容易导致探头的损坏。为此如授权号为CN201754179U的中国专利提供了一种夹持式磁通量检测探头，其将霍尔检测传感器和永磁铁固定于上下两夹片中，形成相对恒定的磁场，并由夹子夹住待测物以实现待测物不同检测部位相对于霍尔检测传感器的相对位置固定，以此提高检测数据准确率以及检测效率。但该专利提供的技术方案适用于棍状的待测物，而对于如靶材这种大面积板状待测物并不适用。

因而如何提高对于如靶材这类大面积呈板状待测物的磁通量检测效率以及数据准确率是本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种磁通量的检测装置，从而克服上述现有的磁通量检测过程中，各测试点的测试条件不一致，而导致测试结果误差大的缺陷。

本实用新型所提供的一种磁通量的检测装置，包括：

用于放置待测物的转盘；

沿所述转盘的转轴轴向设置的永磁铁和高斯计探头，所述待测物位于所述永磁铁和高斯计探头之间。

可选地，所述磁通量的检测装置还包括固定支架，所述固定支架包括与所述转盘转轴轴向平行的固定杆；所述永磁铁和高斯计探头安装于所述固定杆上，且能够沿所述固定杆的轴向移动。

可选地，所述固定杆上还设有用于测定所述高斯计探头和/或永磁铁位于所述固定杆的轴向位置的高度计。

可选地，所述固定杆上装有能够沿所述固定杆的轴向移动的支座；所述支座包括滑动轨道，所述滑动轨道的延伸方向垂直于所述固定杆；所述永磁铁和高斯计探头安装于所述滑动轨道上，且能够沿所述滑动轨道延伸方向移动。

可选地，所述滑动轨道上，沿其延伸方向设有滑动刻度标尺。

可选地，所述转盘设有旋转角度标尺。

可选地，所述高斯计探头和永磁铁的相对位置固定。

可选地，所述高斯计探头沿平行于所述固定杆的轴向的投影位于所述永磁铁的中部。

可选地，所述永磁铁呈圆形。

可选地，所述转盘的轴向竖直设置；所述高斯计探头、所述转盘的待测物放置端面和所述永磁铁由上至下依次排列。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型磁通量的检测装置包括用于放置待测物的转盘；以及沿所述转盘转轴轴向，设置于待测物两侧的永磁铁和高斯计探头。在磁通量测试过程中，所述永磁铁提供了一稳定的磁场，所述高斯计探头与永磁铁的相对位置固定，形成一个永磁铁提供的磁场内的固定测试位置，并通过调整转盘实现待测物不同测试点转换，从而在磁场同一测试位置上，测定待测物不同测试点的磁通量，以实现不同测试点间连续性测试的同时，为不同的测试点提供基本相同的测试条件，以增加各测试点之间的可比性，提高对于待测物的磁力特性分析准确性。

可选方案中，可根据不同的待测物的实际情况以及测试要求，通过所述支座调整所述永磁铁和高斯计探头位于固定杆轴向的位置，以获取最佳的测试结果，从而提高磁通量测试结果的准确性。而所述支座上的滑动轨道可实现垂直于所述固定杆轴向的不同的各测试点切换，从而可在待测物上全面布置不同位置的测试点，从而提高测试结果的全面性和准确度。

附图说明

图1是本实用新型一种磁通量的检测装置的原理图；

图2是本实用新型一种磁通量的检测装置的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

正如背景资料所述，现行采用高斯计测物体磁通量过程中，以一永磁铁形成一磁场，并在置于磁场中的待测物表面的某个区域选取不同的测试点，以高斯计探头测定各测试点的磁通量从而获取该区域内的磁通量分布情况，并由此获取待测物的磁力特性。然而，基于永磁铁形成的磁场内，永磁铁不同部位对应的磁场强度差异，以及高斯计探头选取的各测试点与永磁铁之间的高度差异而导致的磁场强度差异。传统的磁通量测试方法获取的物体各部分磁通量的可比性不强，得到的关于待测物的测试结果准确度差。

为此本实用新型提供了一种磁通量的检测装置，其基本结构可参考图1所示。其包括固定支架，所述固定支架包括了底座100以及竖直设立于底座100上的固定杆20。在所述固定杆20上，沿竖直方向设有高斯计探头60以及位于所述高斯计探头60下方的永磁铁70，所述高斯计探头60连接外部的显示器61，显示所述高斯计探头60对应的待测物特定测试点的磁通量。在所述固定杆20的一侧设有转盘10，在所述转盘10上放置待测物30。其中，永磁铁70形成一磁场，而所述高斯计探头60和所述永磁铁70的相对位置固定，因而，在磁通量测试过程中，所述高斯计探头60单单测定通过位于所述永磁铁70所形成的磁场内固定一点的待测物的磁通量，而所述待测物30位于所述永磁铁70和高斯计探头60之间，并通过所述转盘10转动致使所述待测物30不同测试点的转化。因而高斯计对于各测试点获取的磁通量的测试结果，是不同的测试点（可以理解为不同的待测物）在所述永磁铁70形成的磁场内同一固定点的磁通量，各测试点的测试条件一致，因而各测试点的磁通量测定结果具有很强的可比性，从而更好地反应待测物整体的磁力特性。

下面结合附图，通过具体实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的可实施方式的一部分，而不是其全部。根据这些实施例，本领域的普通技术人员在无需创造性劳动的前提下可获得的所有其它实施方式，都属于本实用新型的保护范围。

结合参考图2所示，本实用新型所提供的磁通量的检测装置包括：固定支架，其中所述固定支架包括底座100。在底座100上设有安装高斯计探头60以及永磁铁70的固定杆20，所述固定杆20竖直固定于所述底座100上；而在所述底座100上，位于所述固定杆20的一侧，设有用于放置待测物30的转盘10。所述转盘10的转轴轴向平行于所述固定杆20；在平行于所述固定杆20轴向的方向上，所述转盘10的待测物放置端面位于所述高斯计探头60和永磁铁70之间，从而在所述待测物30的磁通量测试过程中，待测物30位于所述高斯计探头60和永磁铁70之间，且使得所述高斯计探头60、所述转盘10的待测物放置端面和所述永磁铁70由上至下依次排列。待测物的磁通量测试期间，所述高斯计探头60和永磁铁70的相对位置固定，所述永磁铁70形成特定的磁场，而由所述高斯计探头60测定位于所述磁场特定点的待测物30的测试点处的磁通量，并由所述转盘10实现圆周上的各个测试点间的测试转换。所述高斯计探头60连接外部的显示器61，以显示测试结果。

具体结构包括，在所述固定杆20上装有能够沿所述固定杆20的轴向移动的支座50，所述高斯计探头60和永磁铁70均固定于所述支座50上，从而可沿所述固定杆20轴向移动。使用时，所述转盘10的高度固定，而所述高斯计探头60和永磁铁70根据测试的实际需求以及待测物30的具体结构（如厚度）从而调节所述高斯计探头60和永磁铁70的高度；且在平行于所述固定杆20轴向的方向上（即竖直方向上），使待测物30与高斯计探头60以及永磁铁70保持特定距离，将待测物30置于所述永磁铁70形成的磁场的合适位置，以选取最优的测试位置以进行待测物30的磁通量测试。在所述支座50上，还装有用于测定所述高斯计探头60高度的高度计40，从而准确获取高斯计探头60的高度位置。

其中优选方案中，所述高斯计探头60和永磁铁70的相对位置固定，即两者呈一体连接，沿所述固定杆20轴向两者之间距离固定（即两者高度差固定），从而在测试过程中，保证各测试点位于相同的测试条件下，提高测试精度。而所述高度计40同时反映了所述高斯计探头60和永磁铁70位于所述固定杆20上的具体位置。当然所述高斯计探头60和永磁铁70也可沿所述固定杆20的轴向独立安装，从而独立调节其位于所述固定杆20上的位置，这些简单的改变皆在本实用新型的保护范围内。所述支座50可通过滑轮、传送带、链接结构等方式固定于所述固定杆20，并通过人工或机电自动控制沿所述固定杆20轴向移动，其皆为本领域常规技术，在此不再赘述。而在所述固定杆20上可设置刻度等方式，以替代高度计40，确定所述高斯计探头60和永磁铁70位于所述固定杆20的轴向位置（即高度位置）。

在所述支座50上还设有滑动轨道51，所述滑动轨道51的延伸方向垂直于所述固定杆20轴向，即所述滑动轨道51水平向延伸。基于上述优选方案中，所述高斯计探头60和永磁铁70呈一体连接，所述高斯计探头60和永磁铁70同时固定于一块滑块53上，从而可沿所述滑动轨道51的延伸方向作相对于所述待测物30的水平位置移动。而且在所述滑动轨道51上，沿其延伸方向设有滑动刻度标尺52，从而确定所述高斯计探头60和永磁铁70位于所述滑动轨道51的位置。当然所述高斯计探头60和永磁铁70可通过如两根平行的滑动轨道实现各自沿滑动轨道延伸方向的位置调整，或是安装在两块位于同一根滑动轨道的滑块实现各自沿滑动轨道延伸方向的位置调整，这些简单的改变也皆在本发实用新型的保护范围内。

以圆形的靶材作为所述待测物30为例。在磁通量测试过程中，将所述靶材放置于所述转盘10上，且所述靶材表面与所述固定杆20垂直；在平行于所述固定杆20轴向的方向上，所述靶材位于所述高斯计探头60和永磁铁70之间。基于所述靶材厚度以及测试要求，调节所述支座50沿所述固定杆20轴向位置，以使所述靶材位于所述高斯计探头60和永磁铁70间适当位置。并通过所述转盘10转动以及所述滑块53于所述滑动轨道51移动，绕所述靶材的圆周以及沿所述靶材的径向调整所述高斯计探头60的位置，使其在所述靶材的测试点对应，并进行各测试点的磁通量测定转换。而优选方案中，绕所述转盘10的圆周，所述转盘10设有旋转角度标尺11以确定旋转角度。这样在磁通量测试过程中，不仅提高了各测试点的连续性，而且给各测试点提供了一基本一致的测试条件，提高各测试点之间的可比性，以提高对于靶材整体磁力特性分析结果的精确度。

如上述优选方案中，所述高斯计探头60和永磁铁70呈一体连接。而基于永磁铁70中间位置的磁场较稳定，在平行于所述固定杆20轴向方向上，使所述高斯计探头60投影于所述永磁铁70的中间位置，从而提高所述高斯计探头60所测数据的稳定性。所述永磁铁70可为圆形、矩形、正多边形等各类规则形状，或是不规则形状，而优选为圆形，或是圆环形，这样所述永磁铁70所形成的磁场较为规则而稳定。

上述通过实施例的说明，应能使本领域技术人员更好地理解本实用新型，并能够再现和使用本实用新型。本领域的专业技术人员根据本文中所述的原理可以在不脱离本实用新型的实质和范围的情况下对上述实施例作各种变更和修改是显而易见的。因此，本实用新型不应被理解为限制于本文所示的上述实施例，其保护范围应由所附的权利要求书来界定。

Claims (10)

1.一种磁通量的检测装置，其特征在于，包括：

用于放置待测物的转盘；

沿所述转盘的转轴轴向设置的永磁铁和高斯计探头，所述待测物位于所述永磁铁和高斯计探头之间。

2.根据权利要求1所述的磁通量的检测装置，其特征在于，所述磁通量的检测装置还包括固定支架，所述固定支架包括与所述转盘转轴轴向平行的固定杆；所述永磁铁和高斯计探头安装于所述固定杆上，且能够沿所述固定杆的轴向移动。

3.根据权利要求2所述的磁通量的检测装置，其特征在于，所述固定杆上还设有用于测定所述高斯计探头和/或永磁铁位于所述固定杆的轴向位置的高度计。

4.根据权利要求2所述的磁通量的检测装置，其特征在于，

所述固定杆上装有能够沿所述固定杆的轴向移动的支座；所述支座包括滑动轨道，所述滑动轨道的延伸方向垂直于所述固定杆；所述永磁铁和高斯计探头安装于所述滑动轨道上，且能够沿所述滑动轨道延伸方向移动。

5.根据权利要求4所述的磁通量的检测装置，其特征在于，所述滑动轨道上，沿其延伸方向设有滑动刻度标尺。

6.根据权利要求1所述的磁通量的检测装置，其特征在于，所述转盘设有旋转角度标尺。

7.根据权利要求1至6任一项所述的磁通量的检测装置，其特征在于，所述高斯计探头和永磁铁的相对位置固定。

8.根据权利要求7所述的磁通量的检测装置，其特征在于，所述高斯计探头沿平行于所述固定杆的轴向的投影位于所述永磁铁的中部。

9.根据权利要求1所述的磁通量的检测装置，其特征在于，所述永磁铁呈圆形。

10.根据权利要求1所述的磁通量的检测装置，其特征在于，所述转盘的轴向竖直设置；所述高斯计探头、所述转盘的待测物放置端面和所述永磁铁由上至下依次排列。

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