专

一种通道电子倍增器及其制作方法

2402005531882A

发明人

刘术林, 李翠萍, 闫保军, 张斌婷, 李宝强, 温凯乐, 韦雯露, 彭华兴, 张琳

受让人

INST HIGH ENERGY PHYSICS CAS, CHEMICAL RES INSTITUTE ACADEMY OF MILITARY SCIENCES PLA CHINA

申请人

Bryan Hiromoto

申请号

4341945

申请日

2010-12-19

公开(公告)号

2402005531882A

公开(公告)日

1965-10-13

IPC分类号

A47F3/14

CPC分类号

优先权号

20915573

优先权日

2023-04-20

摘要

The equipment is a vertical column. The lower section is a steam dryer consisting of a number of units in parallel surrounded by a jacket divided by partitions so that the area available for flow in the steam inlet and outlet regions matches the flow at the given point. This gives even distribution across all the units. The upper section is a superheater in which the heating is done by steam in substantially vertical pipe bundles.

权利要求

1 . A method to reduce bending of features on a surface of a substrate, the method comprising the steps of: providing a substrate within a reaction chamber, the substrate comprising a plurality of features, wherein at least two features of the plurality of features are adjacent features; using a cyclic deposition process, forming a layer comprising one or more of molybdenum, tungsten, and ruthenium; providing a nitrogen-containing reactant to the reaction chamber to form a transient surface species; and repeating the step of using the cyclic deposition process.

2 . The method of claim 1 , further comprising repeating the step of providing the nitrogen-containing reactant after the step of repeating the step of using the cyclic deposition process.

3 . The method of claim 1 , wherein the cyclic deposition process comprises: providing a metal precursor comprising one or more of molybdenum, tungsten, and ruthenium to the reaction chamber; and providing a reducing reactant to the reaction chamber.

4 . The method of claim 3 , wherein a duration of the step of providing the metal precursor is greater than zero seconds and less than one second.

5 . The method of claim 3 , wherein a duration of the step of providing the reducing reactant is greater than zero seconds and less than 30 seconds or between about one second and about three seconds, or between about two seconds and about four seconds.

6 . The method of claim 3 , wherein the steps of providing the metal precursor and providing the reducing reactant are repeated two or more times prior to the step of providing the nitrogen-containing reactant to the reaction chamber.

7 . The method of claim 1 , further comprising a step of forming a nucleation layer.

8 . The method of claim 7 , wherein the nucleation layer comprises one or more of a molybdenum nitride, a tungsten nitride, and a ruthenium nitride.

9 . The method of claim 7 , wherein a thickness of the nucleation layer is greater than zero and less than 30 Angstroms.

10 . The method of claim 7 , wherein the step of forming the nucleation layer is a thermal process.

11 . The method of claim 7 , wherein a temperature of the substrate during the step of forming the nucleation layer is less than at least one of 450 ° C., 400 ° C., or 300 ° C.

12 . The method of claim 7 , wherein a temperature of the substrate during the cyclic deposition process is higher than a temperature during the step of forming the nucleation layer.

13 . The method of claim 1 , wherein the cyclic deposition process is a thermal process.

14 . The method of claim 1 , wherein a temperature of the substrate during the cyclic deposition process is between about 500° C. and about 600° C.

15 . The method of claim 1 , wherein the steps of using the cyclic deposition process and providing the nitrogen-containing reactant are repeated to fill a gap between the adjacent features.

16 . The method of claim 1 , wherein the nitrogen-containing reactant comprises one or more of nitrogen (N 2 ), ammonia (NH 3 ), hydrazine (N 2 H 4 ), and an alkyl hydrazine derivative, in any combination.

17 . The method of claim 1 , further comprising forming activated species from the nitrogen-containing reactant.

18 . A method to reduce bending of features on a surface of a substrate, the method comprising the steps of: providing a substrate within a reaction chamber, the substrate comprising a plurality of features, wherein at least two features of the plurality of features are adjacent features; forming a nucleation layer at a first substrate temperature; forming a layer comprising one or more of molybdenum, tungsten, and ruthenium at a second substrate temperature; providing a nitrogen-containing reactant to the reaction chamber to form a transient surface species; and repeating the steps of using the cyclic deposition process and providing the nitrogen-containing reactant, wherein the first substrate temperature is lower than the second substrate temperature.

19 . The method of claim 18 , wherein the steps of forming the nucleation layer and forming the layer comprising one or more of molybdenum, tungsten, and ruthenium are thermal processes.

20 . A structure comprising: a substrate comprising a plurality of features, wherein at least two features of the plurality of features are adjacent features; and a metal fill between the adjacent features, wherein the metal fill comprises a plurality of layers formed according to the method of claim 1 .

说明书

[0001]激光焊接方法

[0002]技术领域

[0003]本发明涉及通过激光束将零件焊接在一起的方法。

[0004]背景技术

[0005]这些方法是公知的，尽管在很多应用中能很好地实现，但是还存在很多缺点。其中一个问题是，当使用这种方法时，由于在焊接过程中蒸发的物质重新沉积在零件上，从而使零件污染。另一个问题是这种方法在焊接过程中要求零件之间的间隙具有精确的公差。

[0006]在已知的欧洲专利EP687519的方法中，要焊接的零件在激光束附近被压在一起以确保不超过零件之间的最大间隙。该方法在焊接过程之前和在焊接过程中显著地约束了对零件的处理以及约束了零件本身。此外，它还没有解决污染问题。

[0007]由于在零件之间的不恰当的距离引起的产品污染和/或不良焊接可导致产品被废弃，从而减小了该方法的效率。

[0008]发明内容

[0009]本发明的一个目的是提供一种具有改进效率的激光焊接方法。

[0010]为达到此目的，该方法的特征在于，其进行至少两个步骤，包括：

[0011]——第一步骤为：以第一激光强度在至少一个零件上形成至少一个熔化物，和

[0012]——下一个步骤为：通过物质被蒸发产生的蒸汽压力将所述至少一个熔化物以高于所述第一激光强度的第二激光强度推向另一个零件，从而所述至少一个零件和所述另一个零件被焊接在一起。

[0013]这种方法的效率较高，这是因为只有较少数量的产品会由于产品污染和/或不良焊接而被废弃。

[0014]污染主要是由于在焊接过程中被蒸发和重新沉积在产品上的物质。在该方法的第一步骤中几乎没有污染，因为其主要进行物质的熔化而不会或几乎没有蒸发。在该方法的下一个步骤中，使用更高的激光强度以蒸发一些物质，从而产生蒸汽反冲压力，其将把在第一步骤中产生的熔化物推向另一个零件。由于所述熔化物的熔化状态，减少了推所述熔化物所需的能量值，从而也减少了被蒸发物质的量。因此在下一个步骤中减少了污染。

[0015]当零件之间的间隙太大而不能通过熔化物跨接时产生不良焊接。在该方法的下一个步骤中，一个零件的熔化物被推向另一个零件，从而允许在零件之间跨接较大的间隙。因此该方法增加了要焊接的零件之间的容许间隙，从而减少了不良焊接的危险。

[0016]该方法优选应用于对零件点焊。在本发明的构思中，要焊接的零件之间的间隙gp与所述零件的相对侧之间沿激光束的轴向的距离相对应。能够通过焊接被跨接的最大值由首先产生熔化物的零件的厚度ep决定，所述厚度是在所述零件的相对侧之间的沿激光束的轴向的距离。

[0017]在应用根据本发明的方法时，甚至在gp≥0.4ep时，可得到清洁和适当的点焊，而用现有技术的激光焊接方法-即使有一点儿可能实现-也是一个很难实现的结果。

[0018]在特定实施例中，甚至在gp≥1.0ep时，也可得到清洁和合适的点焊，这显示出与现有技术的激光焊接方法相比，得到了2.5倍的容许间隙，还减少污染两倍。

[0019]在该方法的所述下一个步骤之后，进行随后的步骤是有利的，该步骤包括以另一个激光强度对该焊接进行焊后热处理以增加熔化物量，还不会或几乎没有物质的蒸发。

[0020]此外，激光束相对于要焊接的零件可具有各种位置。在一优选实施例中，该激光束可从产生该熔化物的零件的上方发出。在其他实施例中，该激光束还可从产生该熔化物的零件的下方或旁边发出。

[0021]该激光束优选基本上以直角冲击将产生熔化物的零件，但是，在难以达到要焊接的零件的实施例中，该激光束可以以某角度冲击。

[0022]在特定实施例中，可使用一个以上的激光束。在优选的情况下，使用两个激光束，第一个激光束从第一零件的上方发出，第二个激光束从另一个零件的下方发出，从而和单个激光束相比，其允许跨接甚至比零件之间的零件厚度之和更大的间隙。

[0023]该方法优选应用在对金属零件的激光焊接。

[0024]第二零件可通过在基底上的金属层形成或该第二零件包括在基底上的金属层。该基底可以是陶瓷基底或柔性基底(如塑料膜)或例如印制电路板。

[0025]该方法在实施例中具有特殊的应用，其中第二零件对热输入或污染敏感。如果金属零件必须和电子设备(如印制电路板)相连或相邻时可能是这种情况。在夹施例中，使用一个激光束冲击第一零件，所述激光束不会穿透该第一零件，或者至少是发生这种事情的机会非常小，以致于在该第二零件中的直接的激光热输入也小。并且减少了污染。

[0026]根据本发明的方法也使得采用另外的方法不能焊接或很难焊接的材料能够被焊接。一个这样的例子是不锈钢(作为第一零件)在铝(作为第二零件或第二零件的顶层)上的焊接。已经发现通过根据本发明的方法，这种焊接可容易实现并没有很大污染，而在传统的激光焊接方法中，这种焊接是很难实现的，至少要使用过多的激光能量和存在着污染扩大，否则这种焊接几乎是不可能实现的。

[0027]附图说明

[0028]本发明的这些和另外的方面将参照以下附图根据示例详细地进行说明，其中：

[0029]图1是根据本发明的优选实施例的激光束功率与时间的函数的图表；

[0030]图2是根据本发明的优选实施例的进行板的激光点焊的方法的示意图；

[0031]图3a和3b是根据本发明的方法的第一和第二步骤的各个示意图；

[0032]图3c是根据本发明的方法的一个可选的随后步骤的示意图；

[0033]图4根据本发明对两块不锈钢板进行点焊的横截面图，每块板有250微米厚，所述板之间的间隙为250微米；和

[0034]图5是根据本发明的方法所形成结构的横截面图。

[0035]附图没有成比例画出。总之，相同的附图标记指相同的零件。

[0036]具体实施例详述

[0037]一种根据本发明的优选实施例的激光焊接方法将在下文中详述。所述方法优选为对金属板进行点焊。允许进行这种焊接的一种装置的例子示意性地在图1中表示。该装置包括：激光设备10，该激光设备发出的激光束11导向并聚焦在要焊接的板12、13的顶板12上；激光控制设备14，该激光控制设备14控制激光设备10的功率P激光；传感器设备，该传感器设备与测量设备15相连以测量要焊接的板在X和Y方向的位置；从该测量设备到激光控制设备14的反馈设备16，它用于适当控制激光设备的功率。在激光控制设备14与激光10的连线上的小图示意性示出了作为时间t的函数的激光束功率P激光。这将在图2和3a-3c中进一步描述。

[0038]图2示出用于一点焊接的作为时间t的函数的激光能量P激光。

[0039]第一时间段(T1)对应于该方法的第一步骤，其中在第一零件12上形成熔化物。在这段时间内，该激光以足够产生该熔化物的第一激光强度操作。

[0040]第二时间段(T2)对应于该方法的下一个步骤。以第二较高的强度操作激光。物质被蒸发，从而产生将把在第一步骤中产生的熔化物推向该另一个零件的蒸汽反冲压力。由于所述熔化物的熔化状态，推所述熔化物所要求的能量值减少，从而蒸发的物质量减少。

[0041]在一些情况中，进行随后的步骤是有利的，该随后的步骤对应于第三时间段(T3)。在该时间段熔化物增加。该步骤增加了焊接程度，从而增加了焊接强度。

[0042]图2中粗略地示出以一个非限定性例子为基础给出的各时间段，尽管它们对应于根据将要焊接的材料的特性和激光的一数量级范围内的实际值。

[0043]图2示出本发明的一个实施例，其中在T2时间段中进行单个高强度的激光发射。在一些实施例中，进行两个(更具体而言，多个)激光发射。第一高强度的激光发射激发熔化物并使之振动，然后对第二高强度的激光发射进行计时，使得与该熔化物向该第二零件的运动一起进行。以这种方式，焊接中需要较少的能量，并且污染较少。

[0044]图3a示出本发明的第一步骤。熔化物31在零件12中产生。

[0045]图3b示出本发明的另一个步骤。熔化物31被推向零件12。

[0046]图3c示出本发明的一个可选的随后步骤。熔化物的程度增加(熔化物31的部分31a)。在该例子中，该第三激光束强度基本上等于第一激光束强度，从控制的观点来说，它是一个优选的简单的实施例。但是，在一些实施例中，该第三激光束强度可以和第一激光束强度不同。

[0047]在图4中可看到根据本发明方法的实施例中所形成的点焊。它示出了在两个不锈钢板12和13之间进行点焊的横截面，每个板250微米厚，并以250微米间隙放置在对方的顶部。

[0048]该间隙被跨接，并制成夹心焊缝31。

[0049]在该实施例中，激光束入射到零件12。如果使用两个激光束，一个入射到零件12上，一个入射到零件13上，甚至可以跨接更大的间隙。

[0050]图5示意性示出根据本发明的方法制成的结构。在两个板12和13之间，在制成的焊缝31之间，放置一个中间板51，其具有孔52，焊缝可通过该孔延伸。孔52比焊缝31大，以致于板51在零件12和13之间形成的间隙中具有一个运动自由度(如果其受限制的话)。以这种方式，可制成灵活结构。可用这种结构来使零件运动。

[0051]该方法可以以不同的方式应用。

[0052]在一些实施例中，使用单个激光束。尽管对于简化结构来说这是优选的实施例，在本发明的实施例中还可使用两个激光束，一个用于形成熔化物，另一个用于将熔化物推向第二零件。这里描述了很多可能的有利的用法，并不是对根据本发明方法的使用这样两个激光的实施例施加限制。

[0053]沿一条线进行激光焊接，从而第一激光(连续操作)可以稍微在以脉冲的形式操作的第二激光之前聚焦。

[0054]由第一激光发出的光的波长可以开始对材料加热，而由第二激光发出的光的波长可以开始蒸发材料。

[0055]应该指出的是，上述实施例说明了本发明而不是限制本发明，那些本领域的技术人员可以在不背离所附权利要求书的保护范围的情况下作出很多变化的实施例。在该权利要求书中，在圆括号内的附图标记不应该用来限制该权利要求。动词“包括”及其相关词不排除没有在该权利要求中提到的那些元素或步骤。

同族专利

暂无同族专利