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公开(公告)号：CN103846640B
公开(公告)日：2017-02-15
申请号：CN201210524753.3
申请日：2012-12-07
Applicant: 哈尔滨工业大学深圳研究生院
IPC: B23P17/02
Abstract: 本发明涉及一种微小孔的等离子体放电加工装置及加工方法，属于机械制造技术领域。本发明为解决现有微小孔加工方法难以完全避免表层/亚表层损伤，以及现有等离子体无损加工装置不适用于微小孔的超精密高效加工等问题。通过导向器将小直径线状电极固定于待加工孔中心，在电极与孔壁间的间隙内形成等离子体放电空间，射频电源通过阻抗匹配器与电极连接，工作气体通过对应的质量流量控制器控制流量后通入气室，接地夹套设置于工作台内并接地。方法：工件安放并接地，定位电极；通入气体，并调节流量；输入并调节功率；控制运动轨迹和驻留时间；关闭电源和气体；取出工件。本发明适用于微小孔的等离子体放电加工。
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公开(公告)号：CN103854993A
公开(公告)日：2014-06-11
申请号：CN201210524790.4
申请日：2012-12-07
Applicant: 哈尔滨工业大学深圳研究生院
IPC: H01L21/3065 , H01J37/32
CPC classification number: H01L21/02016 , H01J37/32449 , H01L21/67069
Abstract: 本发明涉及一种大气等离子体化学平坦化方法及装置，属于机械制造技术领域。本发明为解决现有CMP等全局平坦化方法存在的如加工选择性不高、去除速率不均、清洗困难等问题。方法在大气压下激发等离子体和活性原子，通过活性原子与工件表面原子间的化学反应实现材料的去处，高处形貌的反应速率大于低处形貌的反应速率，从而实现表面的平坦化。装置的水冷电极置于成型电极上方，并共同设置于保持架内，保持架下端面设有放电挡板，保持架与台座间形成气流缓冲间隙，成型电极下端面与水冷吸附工作台上端面间形成放电间隙，射频电源通过阻抗匹配器与电极连接。本发明适用于硅晶圆、碳化硅/蓝宝石衬底、光伏电池薄膜层等的平坦化加工。
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公开(公告)号：CN103854993B
公开(公告)日：2017-03-15
申请号：CN201210524790.4
申请日：2012-12-07
Applicant: 哈尔滨工业大学深圳研究生院
IPC: H01L21/3065 , H01J37/32
Abstract: 本发明涉及一种大气等离子体化学平坦化方法及装置，属于机械制造技术领域。本发明为解决现有CMP等全局平坦化方法存在的如加工选择性不高、去除速率不均、清洗困难等问题。方法在大气压下激发等离子体和活性原子，通过活性原子与工件表面原子间的化学反应实现材料的去处，高处形貌的反应速率大于低处形貌的反应速率，从而实现表面的平坦化。装置的水冷电极置于成型电极上方，并共同设置于保持架内，保持架下端面设有放电挡板，保持架与台座间形成气流缓冲间隙，成型电极下端面与水冷吸附工作台上端面间形成放电间隙，射频电源通过阻抗匹配器与电极连接。本发明适用于硅晶圆、碳化硅/蓝宝石衬底、光伏电池薄膜层等的平坦化加工。
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公开(公告)号：CN100462199C
公开(公告)日：2009-02-18
申请号：CN200710072022.9
申请日：2007-04-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B24B1/00
Abstract: 常压等离子体抛光方法，它涉及一种抛光方法。本发明的目的是为解决常规的机械式研抛方法存在的不足及在碳化硅等硬脆性难加工材料的超光滑表面加工中存在的效率低、易产生表层及亚表层损伤、表面清洗困难等问题。本发明的方法主要是，等离子体气体与反应气体的体积比为4∶1～1000∶1；启动射频电源，逐步施加功率，控制反射功率为零，初始有效功率为180～240瓦，常用功率为400～1200瓦，最高功率可加至1500瓦。本发明可在常压下通过等离子体化学反应实现超光滑表面加工，不需要真空室，可降低设备成本并扩大其使用范围。加工效率是传统抛光方法的十倍，并且无表面损伤、无亚表层损伤、无表面污染，抛光工件的表面粗糙度小于1nmRa。
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公开(公告)号：CN103846640A
公开(公告)日：2014-06-11
申请号：CN201210524753.3
申请日：2012-12-07
Applicant: 哈尔滨工业大学深圳研究生院
IPC: B23P17/02
CPC classification number: B23K10/00
Abstract: 本发明涉及一种微小孔的等离子体放电加工装置及加工方法，属于机械制造技术领域。本发明为解决现有微小孔加工方法难以完全避免表层/亚表层损伤，以及现有等离子体无损加工装置不适用于微小孔的超精密高效加工等问题。通过导向器将小直径线状电极固定于待加工孔中心，在电极与孔壁间的间隙内形成等离子体放电空间，射频电源通过阻抗匹配器与电极连接，工作气体通过对应的质量流量控制器控制流量后通入气室，接地夹套设置于工作台内并接地。方法：工件安放并接地，定位电极；通入气体，并调节流量；输入并调节功率；控制运动轨迹和驻留时间；关闭电源和气体；取出工件。本发明适用于微小孔的等离子体放电加工。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN100406197C
公开(公告)日：2008-07-30
申请号：CN200610010296.0
申请日：2006-07-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B24B1/00
Abstract: 常压等离子体抛光装置，它涉及一种抛光装置。本发明的目的是为解决常规的机械式研抛方法存在的不足及在碳化硅等硬脆性难加工材料的超光滑表面加工中存在的效率低、易产生表层及亚表层损伤、表面清洗困难等问题，本发明的主要部件包括：密封工作舱(51)、等离子体炬(53)、第一联动系统(52)、第二联动系统(57)、第一流量控制器(60)、第二流量控制器(65)、反应气体瓶(61)、等离子体气体瓶(62)、气体回收处理装置(63)，等离子体炬(53)安装在第一联动系统(52)上。本发明可在常压下通过等离子体化学反应实现超光滑表面加工，不需要真空室，可降低设备成本并扩大其使用范围。加工效率是传统抛光方法的十倍，并且无表面损伤、无亚表层损伤、无表面污染。
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公开(公告)号：CN101032802A
公开(公告)日：2007-09-12
申请号：CN200710072022.9
申请日：2007-04-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B24B1/00
Abstract: 常压等离子体抛光方法，它涉及一种抛光方法。本发明的目的是为解决常规的机械式研抛方法存在的不足及在碳化硅等硬脆性难加工材料的超光滑表面加工中存在的效率低、易产生表层及亚表层损伤、表面清洗困难等问题。本发明的方法主要是，等离子体气体与反应气体的体积比为4∶1～1000∶1；启动射频电源，逐步施加功率，控制反射功率为零，初始有效功率为180～240瓦，常用功率为400～1200瓦，最高功率可加至1500瓦。本发明可在常压下通过等离子体化学反应实现超光滑表面加工，不需要真空室，可降低设备成本并扩大其使用范围。加工效率是传统抛光方法的十倍，并且无表面损伤、无亚表层损伤、无表面污染，抛光工件的表面粗糙度小于1nm Ra。
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公开(公告)号：CN1876320A
公开(公告)日：2006-12-13
申请号：CN200610010296.0
申请日：2006-07-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B24B1/00
Abstract: 常压等离子体抛光装置，它涉及一种抛光装置。本发明的目的是为解决常规的机械式研抛方法存在的不足及在碳化硅等硬脆性难加工材料的超光滑表面加工中存在的效率低、易产生表层及亚表层损伤、表面清洗困难等问题。本发明的主要部件包括：密封工作舱(51)、等离子体炬(53)、第一联动系统(52)、第二联动系统(57)、第一流量控制器(60)、第二流量控制器(65)、反应气体瓶(61)、等离子体气体瓶(62)、气体回收处理装置(63)，等离子体炬(53)安装在第一联动系统(52)上。本发明可在常压下通过等离子体化学反应实现超光滑表面加工，不需要真空室，可降低设备成本并扩大其使用范围。加工效率是传统抛光方法的十倍，并且无表面损伤、无亚表层损伤、无表面污染。
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公开(公告)号：CN1864921A
公开(公告)日：2006-11-22
申请号：CN200610010156.3
申请日：2006-06-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B24B1/00
Abstract: 用于超光滑表面加工的电容耦合式射频常压等离子体炬，它涉及一种等离子体抛光设备。本发明的目的是为解决常规的机械式研抛方法在碳化硅等硬脆性难加工材料的超光滑表面加工中存在的效率低、容易产生表层及亚表层损伤和现有的平行板式等离子体抛光方法中存在的加工痕迹难以消除，以及感应耦合式等离子体炬存在的内炬管易腐蚀，成本高，系统的维护性不好等问题。本发明阴极(6)的外壁与外套(9)的内壁之间形成水冷环形空间(13)，阳极水冷导管(1)设置在阳极(5)的内腔(16)内。本发明不需要真空室，本发明加工效率约是传统抛光方法的10倍。不会像真空等离子体那样对超光滑表面造成表面损伤、亚表层损伤和表面污染，实现了光学零件的高效率高质量加工。
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公开(公告)号：CN2917929Y
公开(公告)日：2007-07-04
申请号：CN200620021020.8
申请日：2006-06-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B24B1/00
Abstract: 用于超光滑表面加工的电容耦合式射频常压等离子体炬，它涉及一种常压等离子体抛光设备。本实用新型的目的是为解决常规的机械式研抛方法在碳化硅等硬脆性难加工材料的超光滑表面加工中存在的效率低、容易产生表层及亚表层损伤和内炬管易腐蚀，成本高，系统的维护性不好，等离子体火焰外形难以控制等问题。本实用新型阴极(6)的外壁与外套(9)的内壁之间形成水冷环形空间(13)，阳极水冷导管(1)设置在阳极(5)的内腔(16)内。本实用新型不需要真空室，其等离子体火焰的外形可根据需要更换不同的端部盖板加以控制，有利于控制加工轨迹的重复性。不会像真空等离子体那样对超光滑表面造成表面损伤、亚表层损伤和表面污染，实现了光学零件的高效率高质量加工。
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