等离子设备

技术领域

本发明涉及等离子技术领域，特别是涉及等离子设备。

背景技术

等离子处理设备广泛应用于等离子清洗、刻蚀、等离子镀、等离子涂覆、等离子灰化和表面活化、改性等场合。但是，传统的等离子处理设备中，气体进入到两个电极之间形成的等离子空间，由于气流在两个电极之间分布不均匀，进而导致两个电极之间的等离子分布不均匀，进而导致气体在电极之间只能部分电离，产生等离子体的效率较低，导致进行等离子体处理的效率降低。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种能够提高气体分布的均匀程度进而提高等离子处理效率的等离子设备。

一种等离子设备，所述等离子设备包括等离子发生组件、气流引导结构及进气组件，所述等离子发生组件包括两个等离子电极，两个所述等离子电极间隔设置，且两个所述等离子电极之间的空间形成为等离子腔，两个所述等离子电极的一侧边之间的间隔形成与所述等离子腔连通的进气口；所述气流引导结构上开设有至少两个分流孔，各个所述分流孔间隔设置，所述气流引导结构设置于所述进气口处，以使所述分流孔与所述等离子腔连通；所述进气组件设置于所述气流引导结构背向于所述等离子腔的一侧，所述进气组件能够通过所述分流孔进气至所述等离子腔。

在其中一个实施例中，所述气流引导结构设置于两个所述等离子电极之间，且所述气流引导结构朝向所述等离子电极的一侧与该等离子电极之间具有间距。

在其中一个实施例中，所述进气组件包括至少两个进气管道，至少两个所述进气管道设置于所述气流引导结构背向于所述等离子腔的一侧，且其中至少一所述进气管道对位于所述气流引导结构与一所述等离子电极之间的间隙，至少另一所述进气管道对位于所述气流引导结构与另一所述等离子电极之间的间隙。

在其中一个实施例中，所述分流孔的数量为多个，多个所述分流孔间隔排列，且多个所述分流孔的排列方向与一所述等离子电极朝向另一所述等离子电极的方向相交。

在其中一个实施例中，所述分流孔的尺寸与该分流孔所在位置的气流流速呈负相关关系。

在其中一个实施例中，各个所述分流孔在所述气流引导结构上的分布密度与所述分流孔所在位置的气流流速呈负相关关系。

在其中一个实施例中，所述气流引导结构朝向所述进气组件的表面为光滑平面或光滑弧面。

在其中一个实施例中，所述的等离子设备还包括置料框架，所述置料框架设置于所述等离子腔内并与所述等离子电极间隔设置，所述置料框架内形成有置料插槽，所述置料插槽贯穿所述置料框架朝向所述进气口的一侧形成连通口，所述气流引导结构设置于所述置料框架的连通口上，并覆盖所述连通口，以使所述分流孔与所述置料插槽连通。

在其中一个实施例中，所述连通口的尺寸大于所述分流孔的尺寸。

在其中一个实施例中，所述的等离子设备还包括等离子箱体，所述等离子电极设置于所述等离子箱体内，所述进气口形成于所述等离子腔的顶壁，所述进气组件设置所述等离子箱体的顶壁上。

上述等离子设备，两个间隔设置的等离子电极形成等离子腔，以使等离子腔能够形成等离子场。当进气组件通过进气口进气至等离子腔内，实现气体在等离子腔内的电离，形成等离子气体。由于气流引导结构设置于进气口处，气流引导结构上的分流孔与等离子腔连通，进而进气组件通过气流引导结构进气至等离子腔内时，需要经过分流孔的引流。利用气流引导结构上的分流孔，实现对进气组件喷出的气流的引导引流作用，进而便于使得气流通过分流孔后能够更加均匀地分布于等离子腔内，提高等离子体的产生效率，进而提高等离子体处理的效率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

此外，附图并不是1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。在附图中：

图1为一实施例中的等离子设备的俯视图；

图2为图1所述等离子设备的局部结构示意图；

图3为图2中的气流引导结构的侧视图；

图4为图3所示的气流引导结构的俯视图；

图5为图3中A处的放大图；

图6为图1中B处的放大图。

附图标记说明：

10、等离子设备；100、等离子发生组件；110、等离子电极；120、等离子腔；130、进气口；200、气流引导结构；210、分流孔；220、安装部；222、安装孔；230、抵接部；300、进气组件；310、进气管道；400、置料框架；410、置料插槽；500、等离子箱体。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

参阅图1至图3，本发明一实施例中的等离子设备10，用于实现等离子加工。具体地，等离子设备10包括等离子发生组件100、气流引导结构200及进气组件300。所述等离子发生组件100包括两个等离子电极110，两个所述等离子电极110间隔设置，且两个所述等离子电极110之间的空间形成为等离子腔120，两个所述等离子电极110的一侧边之间的间隔形成与所述等离子腔120连通的进气口130；所述气流引导结构200上开设有至少两个分流孔210，各个所述分流孔210间隔设置，所述气流引导结构200设置于所述进气口130处，以使所述分流孔210与所述等离子腔120连通；所述进气组件300设置于所述气流引导结构200背向于所述等离子腔120的一侧，所述进气组件300能够通过所述分流孔210进气至所述等离子腔120。

当进气组件300通过进气口130进气至等离子腔120内，实现气体在等离子腔120内的电离，形成等离子气体。由于气流引导结构200设置于进气口130处，气流引导结构200上的分流孔210与等离子腔120连通，进而进气组件300通过气流引导结构200进气至等离子腔120内时，需要经过分流孔210的引流。利用气流引导结构200上的分流孔210，实现对进气组件300喷出的气流的引导引流作用，进而便于使得气流通过分流孔210后能够更加均匀地分布于等离子腔120内，提高等离子体的产生效率，进而提高等离子体处理的效率。

参阅图2及图3，一实施例中，所述气流引导结构200设置于两个所述等离子电极110之间，且所述气流引导结构200朝向所述等离子电极110的一侧与该等离子电极110之间具有间距。具体地，气流引导结构200相背对的两侧壁分别与与之相对的等离子电极110之间间隔设置。当进气组件300通过气流引导结构200背向于等离子腔120的一侧进气时，使得气流的一部分能够通过气流引导结构200的分流孔210进入到等离子腔120内，而其他部分可以通过气流引导结构200与等离子电极110之间的间隙进入的等离子腔120内。

在本实施例中，等离子电极110为板状结构，两个等离子电极110的板面相对间隔，进而形成扁盒状的等离子腔120。进气口130形成于两个等离子电极110的一侧边处。气流引导结构200为条状结构，气流引导结构200的长边与等离子电极110相对，便于气流引导结构200与等离子电极110间隔。气流达到气流引导结构200背向于等离子腔120的一侧时，以使气流能够分成三个部分，其中两个部分的气流通过气流引导结构200与等离子电极110两侧的间隙进入等离子腔120内，待处理工件设置于等离子腔120，以使该两部分气流分布位于待处理工件相背对两侧。而另一部分通过分流孔210进入到等离子腔120，可以理解为从待处理工件的顶壁侧进入等离子腔120，该部分气流能够均匀扩散至待处理工件相背对的两表面上，进一步均匀待处理工件的相背对两表面上的气流的均匀程度。

在其他实施例中，气流引导结构200与等离子电极110之间还可以没有间隔，气流通过气流引导结构200的分流孔210进入到等离子腔120内。

在本实施例中，所述进气组件300包括至少两个进气管道310，至少两个所述进气管道310设置于所述气流引导结构200背向于所述等离子腔120的一侧，且其中至少一所述进气管道310对位于所述气流引导结构200与一所述等离子电极110之间的间隙，至少另一所述进气管道310对位于所述气流引导结构200与另一所述等离子电极110之间的间隙。通过设置至少两个进气管道310分别对位于气流引导结构200与两个等离子电极110之间的间隙，能够进一步提高进气效率及进气的均匀性。

在其他实施例中，进气管道310还可以对位于气流引导结构200，以使由进气管道310喷出的气体对准气流引导结构200，便于气流通过分流孔210进入到等离子腔120内。

在本实施例中，所述分流孔210的数量为多个，多个所述分流孔210间隔排列，且多个所述分流孔210的排列方向与一所述等离子电极110朝向另一所述等离子电极110的方向相交。由于两个等离子电极110之间形成等离子腔120，通过将多个分流孔210排列设置，便于更加均匀地将气流分流到等离子腔120的不同位置，进一步提高气流进入到等离子腔120的均匀性。

具体地，气流引导结构200为条状结构，多个分流孔210沿着气流引导结构200的长度方向间隔设置。在本实施例中，由于等离子腔120为扁盒状腔体，多个分流孔210沿着等离子腔120的长度方向间隔排列，便于在长度方向均匀气流，提高气流的在等离子腔120内的均匀程度。

在其他实施例中，部分分流孔210还可以沿着一等离子电极110朝向另一等离子电极110的方向排列。具体地，部分分流孔210还可以沿着等离子腔120的宽度方向排列。

一实施例中，所述分流孔210的尺寸与该分流孔210所在位置的气流流速呈负相关关系。气流流速较大时，降低该处的分流孔210的尺寸，以降低通过该处分流孔210进入到等离子腔120的气流；而当气流流速较小时，增大该处分流孔210的尺寸，以使更多的气流能够通过分流孔210进入到等离子腔120。通过在气流流速大的位置降低分流孔210的尺寸，在气流流速小的位置减小分流孔210的尺寸，以达到平衡通过各个分流孔210进入到等离子腔120内的气流。

具体地，根据气流引导结构200对应的不同位置的气流流速的大小，将气流引导结构200划分为至少两个不同的部分，每一部分上的分流孔210的尺寸与该部分对应的平均气流流速相对应。例如，气流引导结构200沿着其长度方向划分为三个部分，每一部分上的分流孔210的尺寸与该部分对应的平均气流流速相对应。通过将气流引导结构200划分成不同的部分，便于降低分流孔210的加工难度。如图3所示，在气流流速较大的位置，对应的分流孔210的数量为多个，多个分流孔210间隔设置，且分流孔210可以为圆孔，单个分流孔210的直径为1mm-24.5mm；在气流流速较大的位置，分流孔210的数量可以为一个、两个等其他数目个，分流孔210可以为条形孔，不同的分流孔210沿着其长度方向间隔设置，其中单个分流孔210的长度可以为10mm-1320.8mm，单个分流孔210的宽度可以为1mm-24.5mm。当然，在其他实施例中，分流孔210的尺寸还可以根据气流流速及等离子电极110之间尺寸进行设置。

在其他实施例中，还可以不对气流引导结构200进行区域划分，不同部位的分流孔210的尺寸直接与对应位置的气流流速相关。在本实施例中，各个分流孔210之间的间距可以一致。在其他实施例中，各个分流孔210之间的间距还可以不一致。

在另一实施例中，各个所述分流孔210在所述气流引导结构200上的分布密度与所述分流孔210所在位置的气流流速呈负相关关系。当气流流速大时，降低分流孔210的分布密度，以便于降低该处通过分流孔210进入到等离子腔120内的气流的量。当气流流速小时，提高分流孔210的分布密度，以便于提高该处通过分流孔210进入到等离子腔120内的气流的量，进而达到均匀等离子腔120内的气流的目的。本实施例中，各个分流孔210的尺寸可以一致。在其他实施例中，各个分流孔210的尺寸还可以不一致。

一实施例中，所述气流引导结构200朝向所述进气组件300的表面为光滑平面。由于进气组件300喷气至气流引导结构200上，通过将气流引导结构200朝向进气组件300的表面设置为光滑平面，避免气流引导结构200朝向进气组件300的表面对气流流动的干扰。

可选地，所述气流引导结构200朝向所述进气组件300的表面光滑弧面。或者，所述气流引导结构200朝向所述进气组件300的表面还可以为光滑曲面，光滑曲面朝向所述分流孔210的方向内凹，以便于引导气流进入到分流孔210。

在本实施例中，气流引导结构200为金属件。例如，气流引导结构200可以为铝合金件。在其他实施例中，气流引导结构200还可以为注塑件或其他结构件。

参阅图1及图2，一实施例中，等离子设备10还包括置料框架400，所述置料框架400设置于所述等离子腔120内并与所述等离子电极110间隔设置，所述置料框架400内形成有置料插槽410。在使用时，可以将待处理工件设置于置料插槽410内，以实现待处理工件在等离子腔120内的稳定设置。

在本实施例中，置料框架400朝向等离子电极110的一侧开放，便于置料框架400与等离子电子之间的气流分布在待处理工件上。

具体地，所述置料插槽410贯穿所述置料框架400朝向所述进气口130的一侧形成连通口，所述气流引导结构200设置于所述置料框架400的连通口上，并覆盖所述连通口，以使所述分流孔210与所述置料插槽410连通。通过将气流引导结构200设置于置料框架400上，利用置料框架400能够为气流引导结构200提供支撑，气流能够通过分流孔210及连通口进入到置料插槽410内，以使气流分布到待处理工件上。

在本实施例中，所述连通口的尺寸大于所述分流孔210的尺寸。由于气流由分流孔210通过连通口进入到等离子腔120内，通过将连通口的尺寸大于分流孔210的尺寸，避免连通口影响分流孔210对气流引导的作用。

传统的等离子设备10的置料框架400上没有形成连通口，也没有设置气流引导结构200，气流只能置料框架400与等离子电极110之间的间隙进去到等离子腔120内，进而在气流通过等离子腔120的进气口130时，会遇到置料框架400侧边的阻挡，不仅影响气流的均匀性，且导致气流进入到等离子腔120内的效率低。通过设置上述气流引导结构200，使得气流能够通过分流孔210进入等离子腔120内，提高气流进入等离子腔120内的效率，同时利用分流孔210的分流作用，提高气流的均匀性，以便于产生均匀的等离子气体，增加待处理工件的等离子体处理均匀性，提高处理效率。

参阅图2、图5及图6，在本实施例中，气流引导结构200为条状结构，条状的气流引导结构200的两端上形成有安装部220，所述安装部220安装于置料框架400上，分流孔210位于两个安装部220之间，连通口对位于两个安装部220之间。具体地，安装部220上开设有安装孔222，置料框架400上开设有配合孔，安装孔222能够与配合孔连通。连接螺钉穿设于安装孔222与配合孔内，以使气流引导结构200安装于置料框架400上。

在其他实施例中，气流引导结构200还可以一体成型于置料框架400上。

参阅图1及图2，一实施例中，等离子设备10还包括等离子箱体500，所述等离子电极110设置于所述等离子箱体500内，所述进气口130形成于所述等离子腔120的顶壁，所述进气组件300设置所述等离子箱体500的顶壁上。通过设置等离子箱体500便于容纳等离子电极110及气流引导结构200，且便于进气组件300的安装，为处理待处理工件提供稳定的环境。

在本实施例中，等离子发生组件100为多个，多个等离子发生组件100并列间隔设置，每一等离子发生组件100对应设置有一气流引导结构200。

参阅图2、图5及图6，具体地，气流引导结构200的一安装部220背向于另一安装部220的一端上形成抵接部230，所述抵接部230能够抵接于等离子箱体500的内壁上，以限制气流引导结构200在等离子箱体500内的位置，保证引导气流的稳定性。进一步地，等离子箱体500的内壁上还可以形成有配合部，抵接部230能够与配合部限位配合。在其他实施例中，抵接部230还可以省略。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。