一种溅射环配件的检测夹具及其使用方法与流程

1.本发明属于工件检测技术领域，涉及一种溅射环配件的检测夹具及其使用方法。


背景技术：

2.在工件生产及使用过程中，尤其是具备明显结构特征或对尺寸要求较高的工件产品，往往需要对其三维尺寸进行测量，便于更好地应用，三坐标测量机是一种自动检测产品三维尺寸的设备，使工件检测中常用的设备。环形产品是目前使用较多的工件之一，由于其结构的独特性，在使用时对其尺寸的要求往往较为精细，例如半导体领域中的环形靶材或背板、磁控溅射时使用的溅射环等。
3.在磁控溅射过程中，溅射环安装于磁控溅射设备中，其中溅射环包括溅射环本体和安装钉，溅射环本体的侧壁上设有通孔，所述安装钉穿过通孔固定，由于安装钉部分同样会在溅射时吸附，可采用防护件对安装钉进行保护，根据安装钉的结构，防护件通常为空心环形件，呈盖帽结构，由于安装钉和环形盖帽的尺寸和重量均较小，在采用三坐标测量机检测时，容易发生移动，影响检测的精度。
4.cn 113560825a公开了一种半导体溅射环防护件及其加工方法，所述加工方法包括以下步骤：将坯料进行冲压成型，得到带有凹槽的圆柱形结构件；将圆柱形结构件的凹槽进行铣削，然后在底面上铣削出圆孔，形成贯穿结构件；将贯穿结构件的外表面进行滚花，得到半导体溅射环防护件。该方法主要是用于溅射环上盖帽结构件的加工，对于相应的尺寸检测以及所用设备均未涉及。
5.cn 205669996u公开了一种三坐标检测用定位夹具，该定位夹具包括卡盘、定位底板、支撑底板、定位芯轴；其中，卡盘固定在定位芯轴上，定位芯轴安装在定位底板上，定位底板与支撑底板固连，定位芯轴由轴套和胀芯组成，胀芯嵌入轴套中，轴套内部为锥面，纵向开有轴套开口，胀芯为与轴套内锥面相适应的锥台。该定位夹具为三坐标检测设备提供了一个公共夹具定位接口，使被测工件可直接放置于卡盘中加紧进行测量，但该夹具适于测量的工件受卡盘的结构及尺寸的影响，且通常用于较大尺寸工件的检测，同时该定位夹具结构较为复杂，增加了工件测量的操作难度。
6.综上所述，对于溅射环配件的尺寸检测，还需要根据其结构特性选择合适的检测夹具进行固定，以提高检测的精确性。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种溅射环配件的检测夹具及其使用方法，所述检测夹具根据待检测溅射环配件的结构进行相应的结构设计，通过凹槽中v型槽以及固定件的设置，使其能够将小尺寸的安装钉、安装帽等配件固定，避免在进行尺寸检测时发生移动，或者因手动按压发生抖动，而造成的检测精度较差的问题；所述检测夹具结构简单，灵活性强，能够用于多种类结构件的检测，适用范围广。
8.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
9.一方面，本发明提供了一种溅射环配件的检测夹具，所述检测夹具整体呈平板状，所述检测夹具的一侧表面上设有至少两条凹槽，所述凹槽的两个侧面中，一个侧面为平面，另一个侧面呈锯齿状，由多个v型槽构成，待检测的溅射环配件卡在v型槽中，所述凹槽的侧平面上与v型槽对应的位置，沿远离凹槽的方向设有贯穿孔，将凹槽侧面与检测夹具的侧面贯通，采用固定件穿过贯穿孔与卡在v型槽中的溅射环配件接触并固定。
10.本发明中，对于溅射环配件的尺寸检测，由于其尺寸及重量较小，检测时产品容易发生移动，若直接用手按压，会因手的抖动而造成产品移动，均会造成检测结果不准确，同时耗时较长，因而将溅射环配件进行固定是准确检测的前提条件；本发明中通过设计检测夹具的结构，在凹槽的基础上进一步设置v型槽，再通过固定件以及贯穿孔的设计，进一步固定溅射环配件的位置，上述结构既有助于溅射环配件的固定，避免在进行尺寸检测时发生移动而影响检测精度，又能够适用多尺寸、多种类配件的检测，检测效率及检测精度高；所述检测夹具结构简单，操作灵活性强，适用范围广。
11.以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
12.作为本发明优选的技术方案，所述溅射环配件包括两种，分别是安装钉和安装帽，所述安装钉至少包括两段直径不同的圆柱体，例如两段、三段等，所述安装帽呈平底杯状结构，其底部设有通孔。
13.作为本发明优选的技术方案，所述安装钉和安装帽安装在溅射环的外部，所述溅射环侧面设有通孔。
14.优选地，所述安装钉的一部分卡在溅射环内部，另一部分穿过溅射环的通孔延伸向溅射环外侧。
15.优选地，所述安装帽环绕安装钉设置，安装帽的开口朝向外侧，所述安装钉同样穿过安装帽的底部通孔。
16.本发明中，所述溅射环配件通常是溅射环安装在磁控溅射设备内部时的连接及固定部件，安装钉贯通溅射环内外，外部一侧设置螺纹孔与反应腔设置的螺杆连接，安装帽则设置于安装钉外侧进行防护。
17.作为本发明优选的技术方案，所述检测夹具整体呈长方体结构，所述凹槽与侧边平行设置。
18.优选地，所述凹槽的数量为2～4条，例如2条、3条或4条，由于检测夹具呈长方体，其一个表面由四条侧边，每条侧边均可对应一条凹槽，鉴于本发明中的溅射环配件有两种，通常设置两条凹槽即可，两者平行设置，相互之间不会影响。
19.优选地，所述凹槽设置于检测夹具表面的边缘位置，且凹槽的侧平面一侧靠近边缘。
20.作为本发明优选的技术方案，所述检测夹具上的凹槽分为两类，分别与安装钉和安装帽的结构尺寸对应，用于两者的固定。
21.优选地，所述凹槽的深度小于对应检测的溅射环配件的高度。
22.优选地，所述凹槽中单个v型槽的最大宽度不大于对应检测的溅射环配件的直径。
23.所述v型槽的尖角的角度为60～120度，例如60度、70度、80度、90度、100度、110度或120度等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
24.本发明中，所述凹槽以及v型槽的尺寸选择与待检测的溅射环配件有关，需要将溅射环配件中需要检测的位置裸露出来，方便三坐标测量机进行检测。
25.作为本发明优选的技术方案，所述凹槽中一个v型槽对应一个贯穿孔。
26.优选地，所述固定件的外侧部分区域和贯穿孔的内侧设有螺纹，两者螺纹连接固定。
27.优选地，所述固定件包括螺杆。
28.作为本发明优选的技术方案，所述检测夹具的材质包括不锈钢或铜。
29.优选地，所述溅射环配件的材质包括钛、钽、铜或其各自的合金中的任意一种。
30.另一方面，本发明提供了一种上述检测夹具的使用方法，所述使用方法包括：
31.(1)将待检测溅射环配件置于检测夹具对应的凹槽中，溅射环配件的侧面与v型槽的侧面相切，所述固定件穿过贯穿孔与溅射环配件的侧面接触，将其位置固定；
32.(2)采用三坐标测量机测量步骤(1)中固定的溅射环配件的三维尺寸。
33.作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述溅射环配件包括安装钉和安装帽，所述安装钉放置时直径较小的圆柱段位于上方，所述安装帽放置时开口向上。
34.本发明中，为了方便溅射环配件的尺寸检测，其放置的方向需要符合要求，当然若一个方向放置无法测量全部尺寸，可以调整方向，例如安装帽的测量，开口向上时底部通孔的尺寸若难以测量，可以将其倒置，再测量这一尺寸。
35.作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述三坐标测量机测量的安装钉的三维尺寸包括各级圆柱段的直径和高度。
36.优选地，所述三坐标测量机测量的安装帽的三维尺寸包括环形件的内外直径、高度以及底部通孔的直径。
37.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
38.(1)本发明所述检测夹具根据溅射环配件的结构进行设计，在凹槽的基础上进一步设置v型槽，再通过固定件以及贯穿孔的设计，使其能够将小尺寸的溅射环配件固定，避免在进行尺寸检测时发生移动而影响检测精度，检测效率高，检测精度可达到3μm以下；
39.(2)本发明所述检测夹具结构简单，灵活性强，能够适用多尺寸、多种类配件的检测，适用范围广。
附图说明
40.图1是本发明实施例1提供的溅射环配件的检测夹具的俯视结构示意图；
41.其中，1-凹槽，2-v型槽，3-贯穿孔。
具体实施方式
42.为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
43.本发明具体实施方式部分提供了一种溅射环配件的检测夹具及其使用方法，所述检测夹具整体呈平板状，所述检测夹具的一侧表面上设有至少两条凹槽1，所述凹槽1的两个侧面中，一个侧面为平面，另一个侧面呈锯齿状，由多个v型槽2构成，待检测的溅射环配
件卡在v型槽2中，所述凹槽1的侧平面上与v型槽2对应的位置，沿远离凹槽1的方向设有贯穿孔3，将凹槽1侧面与检测夹具的侧面贯通，采用固定件穿过贯穿孔3与卡在v型槽2中的溅射环配件接触并固定。
44.所述使用方法包括：
45.(1)将待检测溅射环配件置于检测夹具对应的凹槽1中，溅射环配件的侧面与v型槽2的侧面相切，所述固定件穿过贯穿孔3与溅射环配件的侧面接触，将其位置固定；
46.(2)采用三坐标测量机测量步骤(1)中固定的溅射环配件的三维尺寸。
47.以下为本发明典型但非限制性实施例：
48.实施例1：
49.本实施例提供了一种溅射环配件的检测夹具，所述检测夹具的俯视结构示意图如图1所示，所述检测夹具整体呈平板状，所述检测夹具的一侧表面上设有两条凹槽1，所述凹槽1的两个侧面中，一个侧面为平面，另一个侧面呈锯齿状，由多个v型槽2构成，待检测的溅射环配件卡在v型槽2中，所述凹槽1的侧平面上与v型槽2对应的位置，沿远离凹槽1的方向设有贯穿孔3，将凹槽1侧面与检测夹具的侧面贯通，采用固定件穿过贯穿孔3与卡在v型槽2中的溅射环配件接触并固定。
50.所述溅射环配件包括两种，分别是安装钉和安装帽，所述安装钉包括两段直径不同的圆柱体，所述安装帽呈平底杯状结构，其底部设有通孔。
51.所述安装钉和安装帽安装在溅射环的外部，所述溅射环侧面设有通孔。
52.所述安装钉的一部分卡在溅射环内部，另一部分穿过溅射环的通孔延伸向溅射环外侧。
53.所述安装帽环绕安装钉设置，安装帽的开口朝向外侧，所述安装钉同样穿过安装帽的底部通孔。
54.所述检测夹具整体呈长方体结构，所述凹槽1与侧边平行设置。
55.所述凹槽1设置于检测夹具表面的边缘位置，且凹槽1的侧平面一侧靠近边缘。
56.所述检测夹具上的凹槽1分为两类，分别与安装钉和安装帽的结构尺寸对应，用于两者的固定。
57.所述凹槽1的深度为10mm，小于对应检测的溅射环配件的高度；所述凹槽1中除去v型槽2剩余部分的宽度为19mm。
58.所述凹槽1中单个v型槽2的最大宽度小于对应检测的溅射环配件的直径。
59.所述v型槽2的尖角的角度为90度。
60.所述凹槽1中一个v型槽2对应一个贯穿孔3，所述贯穿孔3的长度为20mm。
61.所述固定件的外侧部分区域和贯穿孔3的内侧设有螺纹，两者螺纹连接固定；所述固定件为螺杆，所述螺杆的长度为50mm。
62.所述检测夹具的材质为不锈钢；所述溅射环配件的材质为钛。
63.实施例2：
64.本实施例提供了一种溅射环配件的检测夹具，所述检测夹具整体呈平板状，所述检测夹具的一侧表面上设有两条凹槽1，所述凹槽1的两个侧面中，一个侧面为平面，另一个侧面呈锯齿状，由多个v型槽2构成，待检测的溅射环配件卡在v型槽2中，所述凹槽1的侧平面上与v型槽2对应的位置，沿远离凹槽1的方向设有贯穿孔3，将凹槽1侧面与检测夹具的侧
面贯通，采用固定件穿过贯穿孔3与卡在v型槽2中的溅射环配件接触并固定。
65.所述溅射环配件包括两种，分别是安装钉和安装帽，所述安装钉包括两段直径不同的圆柱体，所述安装帽呈平底杯状结构，其底部设有通孔。
66.所述安装钉和安装帽安装在溅射环的外部，所述溅射环侧面设有通孔。
67.所述安装钉的一部分卡在溅射环内部，另一部分穿过溅射环的通孔延伸向溅射环外侧。
68.所述安装帽环绕安装钉设置，安装帽的开口朝向外侧，所述安装钉同样穿过安装帽的底部通孔。
69.所述检测夹具整体呈长方体结构，所述凹槽1与侧边平行设置。
70.所述凹槽1设置于检测夹具表面的边缘位置，且凹槽1的侧平面一侧靠近边缘。
71.所述检测夹具上的凹槽1分为两类，分别与安装钉和安装帽的结构尺寸对应，用于两者的固定。
72.所述凹槽1的深度小于对应检测的溅射环配件的高度。
73.所述凹槽1中单个v型槽2的最大宽度小于对应检测的溅射环配件的直径。
74.所述v型槽2的尖角的角度为60度。
75.所述凹槽1中一个v型槽2对应一个贯穿孔3。
76.所述固定件的外侧部分区域和贯穿孔3的内侧设有螺纹，两者螺纹连接固定；所述固定件为螺杆。
77.所述检测夹具的材质为铝；所述溅射环配件的材质为钽。
78.实施例3：
79.本实施例提供了一种溅射环配件的检测夹具，所述检测夹具整体呈平板状，所述检测夹具的一侧表面上设有四条凹槽1，所述凹槽1的两个侧面中，一个侧面为平面，另一个侧面呈锯齿状，由多个v型槽2构成，待检测的溅射环配件卡在v型槽2中，所述凹槽1的侧平面上与v型槽2对应的位置，沿远离凹槽1的方向设有贯穿孔3，将凹槽1侧面与检测夹具的侧面贯通，采用固定件穿过贯穿孔3与卡在v型槽2中的溅射环配件接触并固定。
80.所述溅射环配件包括两种，分别是安装钉和安装帽，所述安装钉包括两段直径不同的圆柱体，所述安装帽呈平底杯状结构，其底部设有通孔。
81.所述安装钉和安装帽安装在溅射环的外部，所述溅射环侧面设有通孔。
82.所述安装钉的一部分卡在溅射环内部，另一部分穿过溅射环的通孔延伸向溅射环外侧。
83.所述安装帽环绕安装钉设置，安装帽的开口朝向外侧，所述安装钉同样穿过安装帽的底部通孔。
84.所述检测夹具整体呈长方体结构，所述凹槽1与侧边平行设置。
85.所述凹槽1设置于检测夹具表面的边缘位置，且凹槽1的侧平面一侧靠近边缘；所述凹槽1中相交的位置不设置v型槽2。
86.所述检测夹具上的凹槽1分为两类，分别与安装钉和安装帽的结构尺寸对应，用于两者的固定；四条凹槽1中对应安装钉和安装帽检测的各两条。
87.所述凹槽1的深度小于对应检测的溅射环配件的高度。
88.所述凹槽1中单个v型槽2的最大宽度小于对应检测的溅射环配件的直径。
89.所述v型槽2的尖角的角度为120度。
90.所述凹槽1中一个v型槽2对应一个贯穿孔3。
91.所述固定件的外侧部分区域和贯穿孔3的内侧设有螺纹，两者螺纹连接固定；所述固定件为螺杆。
92.所述检测夹具的材质为不锈钢；所述溅射环配件的材质为铜合金。
93.实施例4：
94.本实施例提供了一种溅射环配件的检测夹具的使用方法，所述检测夹具采用实施例1中的检测夹具，所述使用方法包括：
95.(1)将待检测溅射环配件置于检测夹具对应的凹槽1中，所述溅射环配件包括安装钉和安装帽，所述安装钉放置时直径较小的圆柱段位于上方，所述安装帽放置时开口向上；溅射环配件的侧面与v型槽2的侧面相切，所述固定件穿过贯穿孔3与溅射环配件的侧面接触，将其位置固定；
96.(2)采用三坐标测量机测量步骤(1)中固定的溅射环配件的三维尺寸，所述安装钉的三维尺寸包括各级圆柱段的直径和高度，所述安装帽的三维尺寸包括环形件的内外直径、高度以及底部通孔的直径。
97.采用上述实施例中的检测夹具进行溅射环配件的尺寸检测，溅射环配件的稳固性好，尺寸测量时精度较高，均可达到3μm以下。
98.对比例1：
99.本对比例提供了一种溅射环配件的检测夹具，所述检测夹具的结构参照实施例1中的结构，区别仅在于：所述凹槽2为条型槽，两个侧面均为平面，及不设置v型槽2。
100.本对比例中，由于检测夹具的凹槽中不包括v型槽，在放入溅射环配件后，即使采用固定件，其仍容易在尺寸检测时沿凹槽侧面发生滚动，造成尺寸检测的精度下降，此时检测偏差可达到1mm。
101.对比例2：
102.本对比例提供了一种溅射环配件的检测夹具，所述检测夹具的结构参照实施例1中的结构，区别仅在于：所述检测夹具上不设置贯穿孔3，也不采用固定件。
103.本对比例中，由于检测夹具设置了凹槽及v型槽，但溅射环配件只是在一个方向上固定，仍容易在检测时发生移动；若是将凹槽宽度降低，使其卡在凹槽侧平面和v型槽之间，则该检测夹具只能适用于单一尺寸的配件的检测，灵活性较差，适用范围明显较窄。
104.综合上述实施例和对比例可以看出，本发明所述检测夹具根据溅射环配件的结构进行设计，在凹槽的基础上进一步设置v型槽，再通过固定件以及贯穿孔的设计，使其能够将小尺寸的溅射环配件固定，避免在进行尺寸检测时发生移动而影响检测精度，检测效率高，检测精度可达到3μm以下；所述检测夹具结构简单，灵活性强，能够适用多尺寸、多种类配件的检测，适用范围广。
105.本发明通过上述实施例来说明本发明的详细装置与方法，但本发明并不局限于上述详细装置与方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细装置与方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明装置的等效替换及辅助装置的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

技术特征：
1.一种溅射环配件的检测夹具，其特征在于，所述检测夹具整体呈平板状，所述检测夹具的一侧表面上设有至少两条凹槽，所述凹槽的两个侧面中，一个侧面为平面，另一个侧面呈锯齿状，由多个v型槽构成，待检测的溅射环配件卡在v型槽中，所述凹槽的侧平面上与v型槽对应的位置，沿远离凹槽的方向设有贯穿孔，将凹槽侧面与检测夹具的侧面贯通，采用固定件穿过贯穿孔与卡在v型槽中的溅射环配件接触并固定。2.根据权利要求1所述的检测夹具，其特征在于，所述溅射环配件包括两种，分别是安装钉和安装帽，所述安装钉至少包括两段直径不同的圆柱体，所述安装帽呈平底杯状结构，其底部设有通孔。3.根据权利要求2所述的检测夹具，其特征在于，所述安装钉和安装帽安装在溅射环的外部，所述溅射环侧面设有通孔；优选地，所述安装钉的一部分卡在溅射环内部，另一部分穿过溅射环的通孔延伸向溅射环外侧；优选地，所述安装帽环绕安装钉设置，安装帽的开口朝向外侧，所述安装钉同样穿过安装帽的底部通孔。4.根据权利要求1-3任一项所述的检测夹具，其特征在于，所述检测夹具整体呈长方体结构，所述凹槽与侧边平行设置；优选地，所述凹槽的数量为2～4条，优选为2条；优选地，所述凹槽设置于检测夹具表面的边缘位置，且凹槽的侧平面一侧靠近边缘。5.根据权利要求2-4任一项所述的检测夹具，其特征在于，所述检测夹具上的凹槽分为两类，分别与安装钉和安装帽的结构尺寸对应，用于两者的固定；优选地，所述凹槽的深度小于对应检测的溅射环配件的高度；优选地，所述凹槽中单个v型槽的最大宽度不大于对应检测的溅射环配件的直径；优选地，所述v型槽的尖角的角度为60～120度。6.根据权利要求1-5任一项所述的检测夹具，其特征在于，所述凹槽中一个v型槽对应一个贯穿孔；优选地，所述固定件的外侧部分区域和贯穿孔的内侧设有螺纹，两者螺纹连接固定；优选地，所述固定件包括螺杆。7.根据权利要求1-6任一项所述的检测夹具，其特征在于，所述检测夹具的材质包括不锈钢或铝；优选地，所述溅射环配件的材质包括钛、钽、铜或其各自的合金中的任意一种。8.根据权利要求1-7任一项所述的检测夹具的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括：(1)将待检测溅射环配件置于检测夹具对应的凹槽中，溅射环配件的侧面与v型槽的侧面相切，所述固定件穿过贯穿孔与溅射环配件的侧面接触，将其位置固定；(2)采用三坐标测量机测量步骤(1)中固定的溅射环配件的三维尺寸。9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，步骤(1)所述溅射环配件包括安装钉和安装帽，所述安装钉放置时直径较小的圆柱段位于上方，所述安装帽放置时开口向上。10.根据权利要求8或9所述的使用方法，其特征在于，步骤(2)所述三坐标测量机测量的安装钉的三维尺寸包括各级圆柱段的直径和高度；
优选地，所述三坐标测量机测量的安装帽的三维尺寸包括环形件的内外直径、高度以及底部通孔的直径。

技术总结
本发明提供了一种溅射环配件的检测夹具及其使用方法，所述检测夹具整体呈平板状，所述检测夹具的一侧表面上设有至少两条凹槽，所述凹槽的两个侧面中，一个侧面为平面，另一个侧面呈锯齿状，由多个V型槽构成，溅射环配件卡在V型槽中，凹槽的侧平面上与V型槽对应的位置设有贯穿孔，将凹槽侧面与检测夹具的侧面贯通，采用固定件穿过贯穿孔与溅射环配件接触并固定。本发明所述检测夹具根据溅射环配件的结构进行设计，在凹槽的基础上设置V型槽，再通过固定件及贯穿孔的设计，使其能够将小尺寸的溅射环配件固定，避免在进行尺寸检测时发生移动而影响检测精度，检测效率及检测精度高；所述检测夹具结构简单，灵活性强，适用范围广。适用范围广。适用范围广。


技术研发人员：姚力军 潘杰 边逸军 王学泽 陈文庆 黄文杰
受保护的技术使用者：宁波江丰电子材料股份有限公司
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/3/8