TWI424083B - Particle screening device - Google Patents

Description

顆粒篩選裝置

本發明是關於一種顆粒篩選裝置，詳言之，係關於一種用於鍍膜之顆粒篩選裝置。

參考圖1，其顯示習知顆粒篩選裝置之示意圖。習知顆粒篩選裝置10包括一輸送管11及複數個線圈12。由靶源13產生之粒子，在輸送管11內移動，經由該等線圈12之磁場作用，使該等粒子可依據輸送管11之形狀移動，至輸送管11外之被鍍物(圖未示出)上。當粒子過大或過粗時，則無法順利沿著輸送管11之形狀移動，而停留或被吸附在輸送管11內，故習知顆粒篩選裝置10可達到過濾粒子之效果。

然而，該習知顆粒篩選裝置10之結構龐大，具有安裝不易之問題。另外，由於該習知顆粒篩選裝置10之結構設計，使得不須過濾之粒子亦可能停留或被吸附在輸送管11，造成過濾之損失過高。

另外，亦可利用濾網結構來篩選顆粒，然而濾網結構雖然簡單，但是在對細小粒子過濾時，受限於濾網結構之網格細線有一定寬度，可能該寬度大於細小粒子之直徑，造成細小粒子可能為網格細線所阻擋，會大幅度減低鍍膜速率，且鍍膜時間也不能太長，否則濾網會堵塞。

因此，有必要提供一種創新且具進步性的顆粒篩選裝置，以解決上述問題。

本發明提供一種顆粒篩選裝置，設置於一靶源及一被鍍物之間，用以篩選來自該靶源之粒子，該顆粒篩選裝置包括：複數個間隔部及一驅動裝置。相鄰間隔部之間具有一設定距離，每一個間隔部具有一設定厚度。該驅動裝置用以驅動該等間隔部移動，該等粒子於該等間隔部之間移動，部分該等粒子穿過該等間隔部至該被鍍物，部分該等粒子留置於該等間隔部。

因此，利用該等間隔部之該設定厚度及該設定距離與移動速率搭配，可以有效地篩選鍍覆於被鍍物之該等粒子之顆粒大小，使被鍍物之鍍膜品質提高。並且，利用本發明之顆粒篩選裝置，可提高鍍膜速率。另外，本發明之顆粒篩選裝置之結構較習知顆粒篩選裝置之輸送管等裝置小，易安裝，故可降低設備成本。

參考圖2，其顯示本發明第一實施例之顆粒篩選裝置之示意圖。參考圖3，其顯示本發明第一實施例之顆粒篩選裝置之局部側面示意圖。配合參考圖2及圖3，本發明第一實施例之顆粒篩選裝置20設置於一靶源31及一被鍍物32之間，用以篩選來自該靶源31之粒子311、312、313、314。該顆粒篩選裝置20包括：複數個間隔部21、22及一驅動裝置25。相鄰間隔部21、22之間具有一設定距離D，每一個間隔部21具有一設定厚度L。

在本實施例中，該顆粒篩選裝置20另包括一框架26，該等間隔部21、22設置於該框架26內，因此，該框架26與該等間隔部21、22形成閘狀結構。該設定距離D係為一固定的設定值，亦即本實施例中的任意兩相鄰間隔部之間的設定距離D都是相同的。該設定距離D可為0.1 mm至50 mm，該設定厚度L可為0.1 mm至10 mm。

該驅動裝置25用以驅動該等間隔部21、22移動，該等間隔部21、22之移動方向係與該等粒子311、312、313、314之移動方向大致垂直。例如：在本實施例中，該等粒子311、312、313、314由該靶源31移動至被鍍物32，係為由左向右移動，而該等間隔部21、22則為由上往下移動。該等間隔部之移動速率為0.1 mm/s至10000 mm/s。另外，該驅動裝置25可驅動該等間隔部21、22往復式移動，該等間隔部往復式移動之震盪頻率可為0.25 Hz至20000 Hz。

參考圖4，其顯示本發明第一實施例之顆粒篩選裝置移動部分間距之局部側面示意圖。配合參考圖2、圖3及圖4，該等粒子311、312、313、314由該靶源31移動至被鍍物32，且於該等間隔部21、22之間移動，此時，該等間隔部21、22亦同時往下移動。部分該等粒子311、312穿過該等間隔部21、22至該被鍍物32，部分該等粒子313、314留置於該等間隔部21、22。亦即，顆粒較小的該等粒子311、312由於重量較小使得移動速度較快，可以順利穿過該等間隔部21、22該設定厚度L之距離至該被鍍物32；顆粒較大的該等粒子313、314由於重量較大使得移動速度較慢，不能穿過該等間隔部21、22該設定厚度L之距離，而會留置於該等間隔部21、22或被該等間隔部21、22吸附。

因此，利用該等間隔部21、22之該設定厚度L及該設定距離D與移動速率搭配，可以有效地篩選鍍覆於被鍍物32之該等粒子之顆粒大小，便被鍍物32之鍍膜品質提高。並且，利用本發明之顆粒篩選裝置，可提高鍍膜速率。另外，本發明之顆粒篩選裝置之結構較習知顆粒篩選裝置之輸送管等裝置小，易安裝，故可降低設備成本。

本發明之顆粒篩選裝置20另包括一偏壓裝置27，連接至該等間隔部21、22，亦或連接至該框架26，用以使該等間隔部21、22具有一設定偏壓。在本實施例中，該設定偏壓可為-500至500伏特(V)。使該等間隔部21、22具有該設定偏壓，可以使帶電之粒子之移動速率改變，以提昇過濾效果。

另外，該等間隔部21、22之材質可為磁性材料或貼合磁性材料，使得帶電粒子可以被該等間隔部21、22吸附，非帶電粒子才可穿過該等間隔部21、22，進一步提昇過濾之選擇性，且可確保被鍍物32上之粒子為非帶電粒子。

參考圖5，其顯示本發明第二實施例之顆粒篩選裝置之示意圖。本發明第二實施例之顆粒篩選裝置50之該等間隔部51、52係呈扇形，且該等間隔部51、52連接至一中心軸53，該驅動裝置55連接該中心軸53，以驅動該等間隔部51、52轉動。在本實施例中，該等間隔部51、52之間所形成的形狀亦呈扇形，該設定距離係為一角度θ。該等間隔部之轉動轉速為1 rpm至6000 rpm。

該等粒子(圖未示出)由該靶源61移動至被鍍物(圖未示出)，且於該等間隔部51、52之間移動，此時，該等間隔部51、52亦同時轉動。部分該等粒子穿過該等間隔部51、52至該被鍍物，部分該等粒子留置於該等間隔部51、52，以篩選該等粒子之顆粒大小。

茲以下列實例予以詳細說明本發明，唯並不意謂本發明僅侷限於此等實例所揭示之內容。

實例1：

在本實例中，將被鍍物(工件基材)置放於批次式或連續式鍍膜設備真空腔中，關閉腔門。抽真空，使真空腔內之真空度至低於4x10^-5 torr。利用第一實施例之顆粒篩選裝置，且設定為震盪模式(即往復式移動)，該等間隔部之震盪頻率為50~80 Hz。該顆粒篩選裝置之該等間隔部之該設定厚度為2 mm，該等間隔部之設定距離為5 mm，設定偏壓為-20 V。啟動電弧靶源系統，使靶源之該等粒子鍍膜於被鍍物上。

實例2：

在本實例中，將被鍍物(工件基材)置放於批次式或連續式鍍膜設備真空腔中，關閉腔門。抽真空，使真空腔內之真空度至低於4x10^-5 torr。利用第一實施例之顆粒篩選裝置，且設定為移動模式，該等間隔部之移動速率250 mm/s。該顆粒篩選裝置之該等間隔部之該設定厚度為2 mm，該等間隔部之設定距離為5 mm，偏壓-15 V。啟動電弧靶源系統，使靶源之該等粒子鍍膜於被鍍物上。

實例3：

在本實例中，將被鍍物(工件基材)置放於批次式或連續式鍍膜設備真空腔中，關閉腔門。抽真空，使真空腔內之真空度至低於4x10^-5 torr。利用第二實施例之顆粒篩選裝置，且設定為轉動模式，該等間隔部之轉動轉速為600 rpm。該顆粒篩選裝置之該等間隔部之該設定厚度為2 mm，該等間隔部為扇形其角度為5度，該等間隔部之設定距離亦為扇形其角度為25度，偏壓-10 V。啟動電弧靶源系統，使靶源之該等粒子鍍膜於被鍍物上。

上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，並非限制本發明。因此習於此技術之人士對上述實施例進行修改及變化仍不脫本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。

10．．．習知顆粒篩選裝置

11．．．輸送管

12．．．線圈

13．．．靶源

20．．．第一實施例顆粒篩選裝置

21、22．．．間隔部

25．．．驅動裝置

26．．．框架

27．．．偏壓裝置

31．．．靶源

32．．．被鍍物

50．．．第二實施例顆粒篩選裝置

51、52．．．間隔部

53．．．中心軸

55．．．驅動裝置

61．．．靶源

311、312、313、314．．．粒子

圖1顯示習知顆粒篩選裝置之示意圖；

圖2顯示本發明第一實施例之顆粒篩選裝置之示意圖；

圖3顯示本發明第一實施例之顆粒篩選裝置之局部側面示意圖；

圖4顯示本發明第一實施例之顆粒篩選裝置移動部分間距之局部側面示意圖；及

圖5顯示本發明第二實施例之顆粒篩選裝置之示意圖。

20．．．第一實施例顆粒篩選裝置

21、22．．．間隔部

25．．．驅動裝置

26．．．框架

27．．．偏壓裝置

31．．．靶源

Claims (10)

1. 一種顆粒篩選裝置，設置於一靶源及一被鍍物之間，用以篩選來自該靶源之粒子，包括：複數個間隔部，相鄰間隔部之間具有一設定距離，每一個間隔部具有一設定厚度；及一驅動裝置，用以驅動該等間隔部移動，該等粒子於該等間隔部之間移動，部分該等粒子穿過該等間隔部至該被鍍物，部分該等粒子留置於該等間隔部。
2. 如請求項1之顆粒篩選裝置，另包括一偏壓裝置，連接至該等間隔部，用以使該等間隔部具有一設定偏壓。
3. 如請求項1之顆粒篩選裝置，其中該等間隔部係為磁性材料或貼合磁性材料。
4. 如請求項1之顆粒篩選裝置，另包括一框架，該等間隔部設置於該框架內，該設定距離係為一固定的設定值。
5. 如請求項1之顆粒篩選裝置，其中該等間隔部之移動速率為0.1 mm/s至10000 mm/s。
6. 如請求項1之顆粒篩選裝置，其中該等間隔部係呈扇形，且該等間隔部連接至一中心軸，該驅動裝置連接該中心軸，以驅動該等間隔部轉動，該設定距離係為一角度。
7. 如請求項6之顆粒篩選裝置，其中該等間隔部之轉動轉速為1 rpm至6000 rpm。
8. 如請求項1之顆粒篩選裝置，其中該設定距離係為0.1 mm至50 mm。
9. 如請求項1之顆粒篩選裝置，其中該設定厚度為0.1 mm至10 mm。
10. 如請求項1之顆粒篩選裝置，其中該等間隔部移動之震盪頻率為0.25 Hz至20000 Hz。