[發(fā)明專利]鋁的電子束拋光

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380023815.5
• 申請(qǐng)日: 2013-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN104271804A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·R·蘭開斯特-拉羅克;P·哈雷羅;植村賢介
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘋果公司
• 主分類號(hào): C23F4/04
• 分類號(hào): C23F4/04;C23F1/20;H01L21/3065
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 羅銀燕

1.一種拋光鋁部件的表面的方法，包括：

通過酸蝕刻所述鋁部件來以化學(xué)方法預(yù)處理所述鋁部件；以及

通過電子束對(duì)所述鋁部件的經(jīng)酸蝕刻的表面進(jìn)行電子束處理，所述電子束處理通過以下來表征：

所述電子束的加速電壓介于約10kV和25kV之間，

電子束脈沖持續(xù)時(shí)間介于約50微秒和150微秒之間，

電子束脈沖頻率介于約1Hz和10Hz之間，以及

利用所述電子束來掃描所述鋁部件的表面部分，

其中所述鋁部件的所述表面的所產(chǎn)生的表面熔體消除了基本上所有的金屬間化合物并且基本上擴(kuò)大了所述鋁部件的所述表面的晶界。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：

機(jī)械地拋光所述鋁部件的經(jīng)處理的表面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的方法，還包括：

在所述電子束處理期間將所述鋁部件機(jī)械地耦接至換熱器，所述換熱器包括：

用于支撐所述鋁部件的固定裝置，

用于將所述鋁部件固定至所述固定裝置的多個(gè)夾持器，

貫穿所述固定裝置的導(dǎo)管，和

用于將冷卻水循環(huán)通過所述導(dǎo)管的泵，

其中所述換熱器通過避免過熱狀態(tài)來避免所述鋁部件的變形和翹曲。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述導(dǎo)管的上部是打開的使得所述冷卻水與所述鋁部件的表面直接接觸，從而有助于所述冷卻水和所述鋁部件之間的直接熱傳導(dǎo)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述掃描所述鋁部件的所述表面部分包括以每秒約20mm的速度利用所述電子束來掃描所述鋁部件的所述表面部分。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述電子束處理從所述鋁部件的一部分去除金屬間化合物，所述鋁部件的一部分從所述鋁部件的所述表面延伸至所述鋁部件的所述表面以下約20微米的深度。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述電子束的直徑為約25mm。

8.一種被配置為拋光鋁部件的表面的電子束拋光機(jī)，包括：

電子束發(fā)射器；

真空室；和

夾具，所述夾具被配置為在至少兩個(gè)軸上平移所述鋁部件，

其中所述電子束發(fā)射器被配置為在電子束拋光操作期間以介于約10kV和25kV之間的加速電壓、介于約50微秒和150微秒之間的脈沖持續(xù)時(shí)間以及介于約1Hz和10Hz之間的脈沖頻率進(jìn)行操作，并且其中所述鋁部件的所述平移使得所發(fā)射的電子束在所述鋁部件的所述表面上掃描，使得所述鋁部件的所述表面產(chǎn)生表面熔體，從而基本上消除了所有的金屬間化合物并且基本上擴(kuò)大了所述鋁部件的所述表面的晶界。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子束拋光機(jī)，其中沿所述鋁部件的表面部分的變化通過在利用所述電子束拋光機(jī)來使用所述鋁部件之前所執(zhí)行的酸蝕刻工藝而基本上減少。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子束拋光機(jī)，還包括將所述鋁部件機(jī)械地耦接至所述夾具的熱輸送固定裝置，所述熱輸送固定裝置包括：

用于支撐所述鋁部件的固定裝置；

用于將所述鋁部件固定至所述固定裝置的多個(gè)夾持器；

貫穿所述固定裝置的導(dǎo)管；和

用于將冷卻水快速循環(huán)通過所述導(dǎo)管的泵。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子束拋光機(jī)，其中所述夾具被配置為相對(duì)于換熱器的所述固定裝置而圍繞至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸來旋轉(zhuǎn)所述鋁部件。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子束拋光機(jī)，其中所述至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸允許所述鋁部件的邊緣部分在所述電子束拋光操作期間被布置成朝向所述電子束發(fā)射器。

13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子束拋光機(jī)，其中所述真空室配置有用于連續(xù)操作所述電子束拋光機(jī)的至少兩個(gè)閘室。

14.根據(jù)權(quán)利要求9-13所述的電子束拋光機(jī)，其中所述電子束發(fā)射器被配置為提供具有介于約20mm和30mm之間的有效電子束拋光直徑的射束。

15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子束拋光機(jī)，其中所述電子束發(fā)射器被配置為在所述鋁部件的表面部分上產(chǎn)生表面熔體，所述表面熔體基本上去除了位于所述鋁部件的所述表面的約20微米以內(nèi)的金屬間化合物。