[发明专利]一种阻止小磁体在气相沉积薄膜过程中产生凸起的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻止磁体在气相沉积薄膜过程中产生凸起的方 法，特别是一种阻止重量小于25g的钕铁硼磁体在气相沉积铝薄膜过 程中产生凸起的方法。

技术背景

磁体其中以钕铁硼磁体为代表因在室温下具有较高的磁场强度， 现已广泛应用于电子信息、机电、仪表及医疗器械等领域。但是，钕 铁硼磁体中的钕化学活性很强，使整个磁体的耐腐蚀性能变差，在不 进行表面处理的前提下，由于大气环境中的少量酸、碱和/或水的影 响，磁体表面很容易被腐蚀。而对磁体磁性能尤其是矫顽力贡献最大 的是富钕相，因而当钕铁硼磁体被腐蚀后会引起磁性下降或分散，影 响了其广泛应用。故对钕铁硼磁体的防腐处理特别关键。

同时，随着目前包括计算机相关设备、硬盘驱动器、CD播放器、 DVD播放器和移动电话的具有内置的磁体的电子设备趋于减小尺寸 和重量，提高性能和节能，小型或薄型钕铁硼磁体特别受青睐。 由上可知，对于小型磁体尤其是小型钕铁硼磁体的防腐处理是决定其 应用的一个必不可少的步骤。

磁体产品通常可以采用气相沉积铝薄膜的方式防腐，而小磁体气 相沉积时一般采用滚镀的方式，但是在采用这种方法生产小型钕铁硼 磁体时，由于蒸发镀膜过程中温度较高，且铝镀层较软，因此容器内 部的稀土永磁体之间相互摩擦容易造成镀膜的脱落，这些局部脱落的 碎片在后续沉积过程中容易形成明显的凸起，这种凸起将会影响到磁 体的装配性，同时这种凸起颗粒与磁体的结合力很差，很容易剥落， 从而导致磁体耐蚀性降低。

在CN01812597.2专利中提到了解决小磁体滚镀后产生凸起的解 决方法。这篇专利中，提出了两个基本思路：一是蒸镀过程中注意降 低镀层表面温度，如果镀膜时间较长，可以采用间歇镀膜的方法；二 是改善设备，将设备改造成几个小直桶，尽量分散磁体，减少磁体之 间摩擦。该专利中介绍的解决方法有两个明显的缺点。一是效率低： 一方面间歇沉积的方式直接降低了镀膜工艺的生产效率；另一方面设 备改进后，大滚筒变成几个很小的直筒后，降低了磁体的装载量，也 导致了生产效率的降低。第二个明显的缺点是设备设计复杂，增加设 备制造难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻止小磁体在气相沉积薄膜过程中 产生凸起的方法，在现有设备的基础上，通过工艺过程的控制阻止小 磁体在气相沉积薄膜过程中产生凸起颗粒，不增加设备制造难度，同 时生产效率也不受影响。

为此，本发明提供了一种阻止小磁体在气相沉积薄膜过程中产生 凸起的方法，该方法包括如下步骤：(1)喷砂处理：对磁体的表面进 行喷砂处理，喷砂处理后磁体的表面粗糙度Ra为0.8μm～25μm；(2) 混料：将填料和磁体按比表面积比为1∶2～1∶4(即1∶2至1∶4)混合后 装入滚筒；(3)抽真空：将滚筒放入真空室抽真空；(4)离子轰击和 蒸发镀铝：对蒸发源进行离子轰击，并转动滚筒对磁体进行蒸发镀铝； 其中，在蒸发过程中，蒸发源在与地面垂直方向上的蒸发距离随时间 做匀速往复运动周期性变化；在蒸发镀铝过程中，滚筒转速随时间做 匀速周期性变化。

根据本发明，所述喷砂处理的喷砂时间为5～15分钟，喷砂磨料 为60～150目，压缩空气压力为0.3～0.7Mpa。

根据本发明，所述填料是含有5～15wt.％ZrO₂的高耐磨陶瓷材料， 填料的莫氏硬度为5.0～8.0，填料的粒度为3～10mm。所述填料的形状 为球状。

根据本发明，所述抽真空后真空室的压力大于或等于3.0×10^-3Pa。

根据本发明，在蒸发过程中，蒸发源的蒸发距离在20分钟时间 内从0cm到20cm做一个匀速往复运动周期性变化。在蒸发镀铝过程 中，滚筒转速在每20分钟内转速从0rpm-5rpm-0rpm做匀速周期性 变化。其中，所述蒸发源的往复运动是通过在蒸发源下方加入一个齿 轮链条并连接一个微型电机实现的。所述蒸发镀铝同时加载 500～2000V的偏压。

根据本发明，所述磁体为钕铁硼永磁体。

根据本发明，通过在镀膜前控制磁体表面的粗糙度、选择理想的 填料、控制滚筒的转速以及蒸发源到滚筒的距离等方法解决了小磁体 产品滚镀过程中产生凸起的现象。本发明无需对设备进行复杂改动， 同时保证了良好的生产效率。

附图说明