200952036 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及真空技術領域，尤其涉及一種真空器件的 -封接裝置以及採用該封接裝置封接真空器件的方法。 .【先前技術】 真空技術於真空電子器件的製造中起著重要的作用， 真空問題越來越引起人們的關注（請參見，Vacuum problems of miniaturization of vacuum electronic component: a new ❹ generation of compact photomultipliers, Vacuum V64, P15-31 (2〇02))。真空器件的封接品質對器件的使用壽命具有重要 的影響。 請參閱圖1’先前技術提供了一種真空器件的封接裝置 20以及採用該真空器件的封接裝置2〇對真空器件進行封接 的方法。該真空器件的封接裝置20包括一真空室202 ; —前 容置室204與後容置室206分別通過第一閘門208與第二閘 門210與該真空室202兩端相連通；一抽真空系統214分別與 ®該前容置室204與後容置室206以及真空室202相連通；至少 一運輸裝置212設置於該真空室202内，該運輸裝置212可於 前容置室204與後容置室206以及真空室202之間運動；一聚 光封口裝置216設置於該真空室202外，該聚光封口裝置216 可通過透光孔218對真空室202内的預封接器件220的排氣 管222進行加熱封接。 採用上述真空器件的封接裝置20對預封接器件220進 行封接的方法具體包括以下步驟：提供至少一預封接器件 220，該預封接器件220包括一排氣管222 ;將該至少一預封 9 200952036 '接器件220置於前容置室204内的運输裝置212上，對前容置 室204抽真空，使前容置室204與真空室202的真空度相同； 打開第一閘門208使載有預封接器件220的運輸裝置212進 ，入真空室202後關閉第一閘門208 ;對真空室202抽真空一段 時間後，使預封接器件220逐個從聚光封口裝置216下方通 過，通過聚光封口裝置216照射排氣管222，對預封接器件 220進行逐個封接；對後容置室206抽真空，使後容置室206 與真空室202的真空度相同；打開第二閘門210，使封接後 ❹的預封接器件220進入後容置室206後關閉第二閘門210 ;將 封接後的預封接器件220從後容置室206取出。重複上述步 驟，可實現對複數個預封接器件220的連續封接。 然而，採用上述裝置及方法對真空器件進行封接具有 以下不足：第一，需要於預封接器件220上預先設置一排氣 管222，並將該排氣管222與預封接器件220封接，故，工藝 較為複雜，成本也較高。第二，採用排氣管222排氣封接， 於封裝好的真空器件上就會留下一突起的尾巴狀排氣管， ©這對真空器件的安全性和穩定性帶來威脅。第三，排氣管 222於加熱時放出的氣體會進入預封接器件220内，從而影 響真空器件的真空度。另外，上述真空器件的封接裝置需 要專門的聚光封口裝置，提高了製備成本。 有鑒於此，確有必要提供一種真空器件的封接裝置以 及封接方法，該封接裝置無需專門的聚光封口裝置，且該 封接方法可降低製備成本，獲得高真空度，且沒有安全隱 患的真空器件。 【發明内容】 200952036 一種真空器件的封接裝置，其包括：一真空室；一前 容，室與-後容置室分別通過第一問門與第二閉門與該= 空，兩端相連通；一抽真空系統分別與該前容置室、後容 .置室以及真空室相連通；至少一運輸裝置，可于前容置室# •真空室以及後容置室之間運動；其中，該真空器件的封接 裝置進纟包括.一裝有複數個密封件的外置容器設置於 所述真空室上方，該外置容器通過一輸入管道與真空室相 ❹斤：輸入管道上設有控制部件；一第-加熱：置設 置於輸入管道與第二閘門之間的真空室内壁上。 一種採用上述封接裝置對真空器件進行封接的方法， 其包括以下步驟：提供至少一預封接器件，所述預封接器 2f括-殼體以及-排氣孔；將該至少一預封接器件置於 :容置室内的運輸裝置上，並通過該抽真空系統對前容置 =進行抽真空；使載有預封接器件的運輸裝置進入真空 ^，通過輸入管道的下方，於每個預封接器件的排氣孔上 ©设置一密封件，並加熱使該密封件熔化，從而對預封接器 件=排氣孔進行逐個封接，而後凝固；對後容置室進行抽 ，並使該封接好的真空器件進入後容置冑，且通過後 谷置室將該封接好的真空器件取出。 與先前技術相比較，本技術方案提供的真空器件的封 f裝置及封接方法具有以下優點：第―，無需於預封接器 4上預先設置一排氣管’後續也無需一將該排氣管與預封 ^件封接的步驟，簡化了製備卫藝。第二，製備得到的 >空器件沒有突起的尾巴狀排氣管’提高了真空器件的安 11 200952036 全性和穩定性。第三，無需排氣管，避免了加熱軟化排氣 管時放出的氣體進入預封接器件内，提高了真空器件的真 空度。第四，該真空器件的封接裝置無需專門的聚光封口 *裝置，降低了製備成本。 •【實施方式】 以下將結合附圖詳細說明本技術方案的真空器件的封 接裝置以及真空器件的封接方法。 請參閱圖2,本技術方案實施例提供了一種真空器件 〇 的封接裝置30。該真空器件的封接裝置30包括：一真空 室302 ; —前容置室304與後容置室306分別通過第一閘 門312與第二閘門314與該真空室302兩端相連通；一抽 真空系統308分別與該前容置室304、後容置室306以及 真空室302相連通；至少一運輸裝置310,可于前容置室 304、真空室302以及後容置室306之間運動；一可控溫的 第一加熱裝置336設置於真空室302内；一外置容器316 0設置於真空室302上方，且通過一輸入管道334與真空室 302相連通。 所述真空室302與前容置室304以及後容置室306的 容積不限，可根據實際情況設計。其中，真空室302用來 對預封接器件330進行烘烤、排氣和封接。前容置室304 用來對預封接器件330進行預抽真空，以確保真空室302 内具有較高真空度。後容置室306用來對預封接器件330 進行降溫。且，通過後容置室306可將封接好的電子器件 取出，而不會影響真空室302内的正常工作。 12 200952036 • 所述抽真空系統308為一機械泵配合一分子泵，或為 一機械泵配合一冷凝泵。其中，機械泵用來抽低真空，分 子泵或冷凝泵用來抽高真空。 • 所述運輸裝置310為一托架或其他運輸裝置。該運輸 ，裝置310可連續地運輸複數個預封接器件330，且每次可 運輸複數個預封接器件330。 所述外置容器316設置於真空室302上方，用來裝載 密封件322。該外置容器316與上述抽真空系統308相連 〇 通。該外置容器316裝滿密封件322後可進行抽真空密封。 該外置容器316的底部通過一輸入管道334與真空室302 相連通，且該管道334延伸至真空室302内部。其中，所 述密封件322為低熔點玻璃球，且密封件322的直徑大於 排氣孔338的直徑。可以理解，該密封件322也可採用板 狀、錐狀或其他形狀。 輸入管道334位於真空室302外部的部分設有一控制 φ部件，該控制部件可為一第一真空傳動桿318與一第二真 空傳動桿320。通過該第一真空傳動桿318與第二真空傳 動桿320，可控制外置容器316内的密封件322逐個進入 真空室302内。具體實現過程為：首先，打開第一真空傳 動桿318，使一密封件322進入第一真空傳動桿318與第 二真空傳動桿320之間；其次，關閉第一真空傳動桿318 ; 然後，打開第二真空傳動桿320，該密封件322進入真空 室302内。 所述可控溫的第一加熱裝置336設置於真空室302的 13 200952036 '内壁，且位於輸入管道334與第二閘門314之間的位置。 通過該可控溫的第一加熱裝置336可對落於排氣孔338上 的密封件322進行加熱，使密封件322軟化並將排氣孔338 ♦封接。進一步，本實施例中，還可於第一閘門312與輸入 .管道334之間設置一可控溫的第二加熱裝置340，用來對 預封接器件330進行烘烤排氣。所述第一加熱裝置336與 第二加熱裝置340可為電熱絲、紅外照射器或鐳射照射器 等。 ® 可以理解，通過所述可控溫的第一加熱裝置336與第 二加熱裝置340可使真空室302使用時，從第一閘門312 到第二閘門314之間分別形成第一溫度梯度空間324、第 二溫度梯度空間326和第三溫度梯度空間328。其中，第 二加熱裝置340對應於位於第一閘門312與輸入管道334 之間的第一溫度梯度空間324，第一加熱裝置336對應於 位於輸入管道334與第二閘門314之間的第二溫度梯度空 φ間326,第三溫度梯度空間328位於第二溫度梯度空間326 與第二閘門314之間。 本實施例中，溫度梯度空間的劃分以圖2中虛線為 准。所述第一溫度梯度空間324為中溫區，用來對預封接 器件330進行烘烤排氣。第二溫度梯度空間326為高溫區， 用來對排氣孔338上的密封件322進行加熱軟化。第三溫 度梯度空間328為低溫區，使軟化的密封件322凝固，將 預封接器件330的排氣孔338封接。其中，第二溫度梯度 空間326的溫度應偏高於密封件322的軟化溫度。 14 200952036 所述第一溫度梯度空間324,第二溫度梯度空間326 以及第三溫度梯度空間328的溫度範圍與所選低熔點玻璃 粉的軟化溫度有關。本實施例中，採用軟化溫度為3〇(rc *的低熔點玻璃粉製備密封件322。所述第一溫度梯度空間 • 324的溫度範圍為200〜300°C，第二溫度梯度空間326的 溫度範圍為300〜350°C，第三溫度梯度空間328的溫度範 圍為50〜200°C。 ❹ 本實施例提供的真空器件的封接裝置30,通過真空室 302内的溫度梯度分佈實現對預封接器件330的烘烤排氣 和封接，無需專門的聚光封口裝置，降低了製備成本。 清參閱圖2及圖3’本技術方案實施例進一步提供了 一種採用上述真空器件的封接裝置30封接真空器件的方 法，其具體包括以下步驟： 步驟一，提供至少一預封接器件330，所述預封接器 件330包括一殼體332以及一排氣孔338。 ❿ 所述預封接器件330包括一殼體332的材料可為玻 璃，金屬等任何可通過低熔點玻璃粉封接的材料。所述預 封接器件330的大小根據實際情況選擇。所述排氣孔338 的孔徑不限，可儘量開大，然，要根據預封接器件330的 大小選擇。 本實施例中的預封接器件330為一真空電子器件。殼 體332為玻璃，殼體332上開有一排氣孔338。該預封接 器件33〇還進一步包括了置於該殼體332内的其他電子元 件（圖中未顯示）。該排氣孔338的孔徑優選為2〜10亳米。 15 200952036 可以理解，排氣孔338的孔徑不宜太小或太大。孔徑太小 不利於快速排氣，但孔徑太大會影響封接後的穩固性。 可以理解，所述預封接器件330不限於真空電子器 •件，任何需進行永久性封裝的器件均可。 - 步驟二，將該至少一預封接器件330置於前容置室304 内的運輸裝置310上，並對前容置室304進行抽真空。 首先，將預封接器件330按照預定順序排列於運輸裝 置310上，且要確保預封接器件330的排氣孔338向上。 ^ 然後，關閉前容置室304，並對前容置室304進行抽 真空。 可以理解，本實施例中，可僅用機械泵對前容置室304 抽低真空，也可先用機械泵對前容置室304抽低真空，再 用分子泵或冷凝泵對前容置室304抽高真空，使前容置室 304與真空室302的真空度相同。 步驟三，使該至少一預封接器件330進入真空室302, ^並對該至少一預封接器件330進行逐個封接。 首先，打開第一閘門312，使裝有預封接器件330的 運輸裝置310進入真空室302後，關閉第一閘門312。 可以理解，預封接器件330進入真空室302後，需要 進一步對真空室302進行抽高真空，以確保預封接器件330 可有較高的真空度。尤其步驟二中沒有對前容置室304抽 高真空的情況下，該進一步對真空室302進行抽高真空的 步驟更為必要。 其次，使裝有預封接器件330的運輸裝置310通過第 16 200952036 •一溫度梯度空間324。 此過程中完成對預封接器件33〇的烘烤排氣，並於排 氣結束後使預封接器件330在運輪裝置31〇的帶動下逐個 .通過輸入管道334的下方。提前打開第一真空傳動桿318, .使一密封件322進入第一真空傳動桿318與一第二真空傳 動桿320之間，然後關閉第一真空傳動桿318。當預封接 器件330的排氣孔338到達輸入管道334的下方時，打開 第二真空傳動桿320，使一個密封件322通過該輸入管道 334由外置容器316進入真空室3〇2内的預封接器件33〇 的排氣孔338處。由於密封件322的直徑大於排氣孔338 的直徑，使得該密封件322卡在排氣孔338 口，而不落入 預封接器件330的内部。 本實施例中，所述密封件322的直徑為2〜1〇毫米， 材料為低溶點玻璃粉。所述第一溫度梯度空間324，第二 溫度梯度空間326以及第三溫度梯度空間328的溫度範圍 ❹與所選低炫點玻璃粉的軟化溫度有關。本實施例中，採用 軟化溫度為300°C的低熔點玻璃粉製備密封件322。所述第 一溫度梯度空間324的溫度範圍為200〜300。(：，第二溫度 梯度空間326的溫度範圍為300〜350。(：，第三溫度梯度空 間328的溫度範圍為50〜20CTC。 進一步’該低熔點玻璃粉於製備成密封件322之前先 於真空環境下熔煉約30〜60分鐘。採用真空熔煉後的低溶 點玻璃粉製作的密封件322於後續加熱軟化封接的過程 中’就不會有氣體排出，從而避免了有氣體進入預封接器 200952036 ^件300内，使得封接的真空器件可具有較高的真空度。 再次，使裝有預封接器件330的運輸裝置310通過第 二溫度梯度空間326。 . 此過程中，由於第二溫度梯度空間326的溫度偏高於 .密封件322的軟化溫度。故，位於排氣孔338上的密封件 322開始軟化，並將排氣孔338封住。 最後，使裝有預封接器件330的運輸裝置310通過第 三溫度梯度空間328。 此過程中，由於第三溫度梯度空間328為低溫區，故， 位於排氣孔338上軟化的密封件322開始凝固，並將排氣 孔338封接。 步驟四，對後容置室306進行抽真空，並使該至少一 預封接器件330進入後容置室306，且通過後容置室306 將該預封接器件330取出。 對後容置室306進行抽真空的過程與對前容置室304 φ進行抽真空的步驟相同。當後容置室306的真空度與真空 室302内的真空度相同時，打開第二閘門314。使裝有預 封接器件330的運輸裝置310進入後容置室306後，關閉 第二閘門314。然後，向後容置室306通入氣體，當氣體 的壓強達到大氣壓強後，將封接好的真空器件取出。 進一步，將封接好的真空器件取出前，還包括一對封 接好的真空器件進行冷卻的步驟。冷卻可為自然冷卻，也 可為水冷或風冷。 本技術方案提供的真空器件的封接方法具有以下優 18 200952036 點：第一，無需於預封接器件上預先設置一排氣管，後續 也無需一將該排氣管與預封接器件封接的步驟，簡化了製 備工藝。第二，製備得到的真空器件沒有突起的尾巴狀排 氣管，提高了真空器件的安全性和穩定性。第三，無需排 氣管，避免了加熱軟化排氣管時放出的氣體進入預封接器 件内，提高了真空器件的真空度。 ❹ ❹ 綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法 提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例， 自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝 之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵 蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1為先前技術的真空器件的封接裝置的結構示意 圖。 圖2為本技術方案的真空器件的封接裝置的結構示意 圖。 圖3為採用本技術方案的真空器件的封接裝置封接真 空器件的流程圖。 【主要元件符號說明】 真空器件的封接裝置 20, 30 真空室 202, 302 前容置室 204, 304 後容置室 206, 306 第一閘門 208, 312 19 200952036 第二閘門 210, 314 運輸裝置 212, 310 抽真空系統 214, 308 -聚光封口裝置 216 ，過透光孔 218 預封接器件 220, 330 排氣管 222 外置容器 316 ®第一真空傳動桿 318 第二真空傳動桿 320 密封件 322 第一溫度梯度空間 324 第二溫度梯度空間 326 第三溫度梯度空間 328 殼體 332 @輸入管道 334 第一加熱裝置 336 排氣孔 338 第二加熱裝置 340