CN107768220B - 一种扫描线圈、扫描电镜及扫描线圈的灌封装置 - Google Patents

Abstract

本发明的一种扫描线圈、扫描电镜及扫描线圈的灌封装置，其中扫描线圈包括骨架，设置在所述骨架上的电路板，固定在所述骨架上的线圈，还包括将所述骨架、线圈、电路板封装一体的封装胶体层，且所述电路板的接线端伸出所述封装胶体层外。封装胶体层将所述骨架、线圈、电路板封装一体，该扫描线圈为一体结构，在镜筒内安装固定方便，相对于中心轴线旋转对称性较高。灌封装置设有对所述扫描线圈进行同轴定位，使所述扫描线圈的骨架的轴线与所述灌封腔的轴线同轴的定位结构，能保证灌封后的扫描线圈相对于中心轴线具有较高的旋转对称性。

Description

一种扫描线圈、扫描电镜及扫描线圈的灌封装置

技术领域

本发明涉及扫描线圈灌封技术领域，具体涉及一种扫描线圈、扫描电镜及扫描线圈的灌封装置。

背景技术

扫描电镜是一种电子光学仪器，利用聚焦电子束在样品表面进行逐行扫描，电子束轰击样品表面产生二次电子或背散射电子，其产生的效率与样品表面形貌或材料相关，将样品表面产生的二次电子或背散射电子收集起来，并将样品表面电子束扫描的位置和产生的二次电子或背散射电子的数量用二维图像的形式表示，即得到扫描电镜的二次电子图像或背散射电子图像。扫描电镜图像的分辨率可达到纳米级甚至优于1.0纳米，在新材料、新能源、国防、科学研究等领域起着无法替代的作用。

扫描电镜是利用电子枪发射的电子束进行工作，在电子束由电子枪发射出来到样品表面的路径，我们称之为光路，光路的中间称之为光轴，电子束由电子枪发出经过镜筒最后达到样品室的样品上，安装在镜筒内的扫描线圈为入射电子束提供在样品表面上以及阴极射线管内电子束在荧光屏上的同步扫描信号，通过改变扫描线圈的电流大小，改变扫描线圈对电子束作用力的大小，这样，入射电子束在样品表面上的扫描振幅就会随着扫描线圈中电流的大小而变化，以获得所需放大倍率的扫描图像。扫描线圈在扫描电子显微镜中是一个重要的组件，一般放在镜筒的后半段。扫描线圈的工作稳定性对成像的质量至关重要。

传统的扫描线圈采用人工绕制的方式将线圈缠绕在骨架上，线圈的形状不规则，将该扫描线圈装配到扫描电镜中后，扫描线圈与光轴的同轴度较差，扫描线圈组件相对于中心轴线的旋转对称性较差。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的扫描线圈组件相对于中心轴线的旋转对称性较差的缺陷，从而提供一种相对于中心轴线旋转对称性较高的扫描线圈。

本发明要解决的另一个技术问题在于克服现有技术中的扫描电镜由于扫描线圈的工作稳定性较低而成像质量较低的缺陷，从而提供一种成像质量较高的扫描电镜。

本发明要解决的另一个技术问题在于提供一种对扫描线圈进行封装的灌封装置，封装后的扫描线圈可保证相对于中心轴线的旋转对称性。

为解决上述技术问题，本发明的一种扫描线圈，包括骨架，设置在所述骨架上的电路板，固定在所述骨架上的线圈，还包括将所述骨架、线圈、电路板封装一体的封装胶体层，且所述电路板的接线端伸出所述封装胶体层外，所述封装胶体层与所述骨架同轴设置。

本发明的一种扫描电镜，具有所述的扫描线圈。

本发明的一种扫描线圈的灌封装置，包括：

底座；

工装基体，设置在所述底座上，其上成型有通腔；

顶盖，设置在所述工装基体上，所述顶盖、所述工装基体、所述底座连接一体后形成有封装所述扫描线圈的灌封腔，所述电路板的接线端处于所述灌封腔外，且所述底座、所述顶盖至少其中一个上设有处于所述灌封腔内的，对所述扫描线圈进行同轴定位，使所述扫描线圈的骨架的轴线与所述灌封腔的轴线同轴的定位结构；

灌封口，成型在所述顶盖上，灌封胶通过所述灌封口进入所述灌封腔对处于所述灌封腔内的所述扫描线圈进行灌封。

所述工装基体与所述底座通过止口结构配合后可拆卸连接。

所述工装基体与所述底座通过螺纹紧固件可拆卸连接。

所述定位结构包括设置在所述底座上对所述扫描线圈的骨架的第一端进行同轴定位的第一定位结构，以及设置在所述顶盖上对所述骨架的第二端进行同轴定位的第二定位结构。

所述第一定位结构为成型在所述底座上的凸出部，所述凸出部适合***所述骨架的第一端的轴孔内。

所述顶盖上设有销轴孔，所述第二定位结构为一端穿过所述销轴孔的同轴销，所述同轴销的一端适合***所述骨架的第二端的轴孔内。

所述灌封装置还包括设置在所述顶盖、所述工装基体、所述底座围成的空间内的易脱模组件，所述灌封腔由所述易脱模组件构成。

所述易脱模组件包括

成型圆筒，设置在所述工装基体的内壁上；

成型底托，连接在所述成型圆筒的第一端端部与所述底座之间；

法兰成型腔体，连接在所述成型圆筒的第二端端部；

成型上盖，设置在所述顶盖与所述法兰成型腔体之间，对接后与所述成型圆筒、所述成型底托所述灌封腔。

所述易脱模组件均采用不粘材料制成。

所述不粘材料为聚四氟乙烯。

所述底座、所述工装基体、所述上盖采用金属材料制成。

所述底座上成型有排气结构。

所述排气结构包括贯穿设置在底座上且与所述骨架的轴孔连通的排气孔。

所述底座上设有判断灌封情况的出口，所述出口设有螺钉。

所述工装基体至少由两段分基体可拆卸连接形成。

所述分基体之间通过螺纹紧固件连接。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种扫描线圈，封装胶体层将所述骨架、线圈、电路板封装一体，所述封装胶体层与所述骨架同轴设置，该扫描线圈为一体结构，在镜筒内安装固定方便，相对于中心轴线旋转对称性较高。

2.本发明提供的一种扫描电镜，具有所述的扫描线圈，由于扫描线圈在镜筒内固定牢固，扫描线圈的安装对中以及工作稳定性较高，该扫描电镜的成像质量较高。

3.本发明提供的一种扫描线圈的灌封装置，所述底座、所述顶盖至少其中一个上设有处于所述灌封腔内的，对所述扫描线圈进行同轴定位，使所述扫描线圈的骨架的轴线与所述灌封腔的轴线同轴的定位结构，能保证灌封后的扫描线圈相对于中心轴线具有较高的旋转对称性。

4.本发明提供的一种扫描线圈的灌封装置，所述工装基体与所述底座通过止口结构配合后可拆卸连接，加工方便，同时封装完成后方便将封装成一体的扫描线圈从该装置中取出。

5.本发明提供的一种扫描线圈的灌封装置，所述定位结构包括设置在所述底座上对所述扫描线圈的骨架的第一端进行同轴定位的第一定位结构，以及设置在所述顶盖上对所述骨架的第二端进行同轴定位的第二定位结构，通过对扫描线圈的两端进行定位来保证封装后的扫描线圈相对于中心轴线具有较高的旋转对称性。

6.本发明提供的一种扫描线圈的灌封装置，所述灌封装置还包括设置在所述顶盖、所述工装基体、所述底座围成的空间内的易脱模组件，所述灌封腔由所述易脱模组件构成，方便将封装完成后封装成一体的扫描线圈从灌封装置中取出。

7.本发明提供的一种扫描线圈的灌封装置，所述易脱模组件均采用不粘材料制成，方便将封装完成后封装成一体的扫描线圈从灌封装置中取出。

8.本发明提供的一种扫描线圈的灌封装置，所述不粘材料为聚四氟乙烯，该材料具有高润滑性，具有已知工程材料中最小的摩擦系数，而且不粘特性显著，具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质，因此该材料与电子灌封胶之间具有很好的脱离特性，非常有利于完成封装固化后的脱模。

9.本发明提供的一种扫描线圈的灌封装置，所述底座、所述工装基体、所述上盖采用金属材料制成，可保证在封装固化加热时的尺寸稳定性，不易变形，可重复使用。

10.本发明提供的一种扫描线圈的灌封装置，所述底座上成型有排气结构，可避免在封装固化加热时线圈骨架内的密封空气受热膨胀对线圈骨架造成损坏。

11.发明提供的一种扫描线圈的灌封装置，所述工装基体至少由两段分基体可拆卸连接形成，方便加工，也方便封装完成后将封装成一体的扫描线圈从该装置中取出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1为本发明的实施例1提供的扫描线圈的结构示意图；

图2为本发明的实施例3提供的扫描线圈的灌封装置的结构示意图；

图3为图2所示的灌封装置放入扫描线圈组件后的结构示意图；

附图4为未封装的扫描线圈组件的结构示意图与剖面图。

附图标记说明：

1-骨架； 2-线圈； 3-电路板；

4-封装胶体层； 5-底座； 6-分基体；

7-顶盖； 8-同轴销； 9-成型底托；

10-成型圆筒； 11-法兰成型腔体； 12-成型上盖；

13-排气孔； 14-出口； 15-灌封口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1所示的本发明的扫描线圈的一种具体实施方式，包括骨架1，设置在所述骨架1上的电路板3，固定在所述骨架1上的线圈2，还包括将所述骨架1、线圈2、电路板3封装一体的封装胶体层4，且所述电路板3的接线端伸出所述封装胶体层4外，所述封装胶体层4与所述骨架1同轴设置。

所述封装胶体层4将所述骨架1、线圈2、电路板3封装一体，该扫描线圈为一体结构，在镜筒内安装固定方便，相对于中心轴线旋转对称性较高。

实施例2

本发明的一种扫描电镜，具有上述实施例所提供的扫描线圈，由于扫描线圈在镜筒内固定牢固，扫描线圈的安装对中以及工作稳定性较高，该扫描电镜的成像质量较高。

实施例3

如图2-3所示的扫描线圈的灌封装置的一种具体实施方式，包括底座5；工装基体，设置在所述底座5上，其上成型有通腔；顶盖7，设置在所述工装基体上，所述顶盖7、所述工装基体、所述底座5连接一体后形成有封装所述扫描线圈的灌封腔，所述电路板3的接线端处于所述灌封腔外，且所述底座5、所述顶盖7至少其中一个上设有处于所述灌封腔内的，对所述扫描线圈进行同轴定位，使所述扫描线圈的骨架1的轴线与所述灌封腔的轴线同轴的定位结构；灌封口15，成型在所述顶盖7上，灌封胶通过所述灌封口15进入所述灌封腔对处于所述灌封腔内的所述扫描线圈进行灌封。由于所述底座5、所述顶盖7至少其中一个上设有处于所述灌封腔内的，对所述扫描线圈进行同轴定位，使所述扫描线圈的骨架1的轴线与所述灌封腔的轴线同轴的定位结构，能保证灌封后的扫描线圈相对于中心轴线具有较高的旋转对称性。

在本实施方式中，为方便所述工装基体与所述底座5的加工，同时为封装完成后封装成一体的扫描线圈从该灌封装置中取出，如图2所示，所述工装基体与所述底座5通过止口结构配合后通过螺纹紧固件连接。

在本实施方式中，如图3所示，所述定位结构包括设置在所述底座5上对所述扫描线圈的骨架1的第一端进行同轴定位的第一定位结构，以及设置在所述顶盖7上对所述骨架1的第二端进行同轴定位的第二定位结构。所述第一定位结构为成型在所述底座5上的凸出部，所述凸出部适合***所述骨架1的第一端的轴孔内；所述顶盖7上设有销轴孔，所述第二定位结构为一端穿过所述销轴孔的同轴销8，所述同轴销8的一端适合***所述骨架1的第二端的轴孔内。通过对扫描线圈的两端进行定位来保证封装后的扫描线圈相对于中心轴线具有较高的旋转对称性。

在灌封完成后，需要将灌封成一体、表面具有封装胶体层4的扫描线圈从灌封装置中取出，由于封装胶体层具有较强的粘性，不容易从灌封装置脱离，为方便封装完成后封装成一体的扫描线圈从灌封装置中取出，如图2-3所示，所述灌封装置还包括设置在所述顶盖7、所述工装基体、所述底座5围成的空间内的易脱模组件，所述灌封腔由所述易脱模组件构成。所述易脱模组件包括成型圆筒10，设置在所述工装基体的内壁上；成型底托9，连接在所述成型圆筒10的第一端端部与所述底座5之间；法兰成型腔体11，连接在所述成型圆筒10的第二端端部；成型上盖12，设置在所述顶盖7与所述法兰成型腔体11之间，对接后与所述成型圆筒10、所述成型底托9形成所述灌封腔。在本实施方式中，所述易脱模组件均采用不粘材料制成，优选采用聚四氟乙烯制成，该材料具有高润滑性，具有已知工程材料中最小的摩擦系数，而且不粘特性显著，具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质，因此该材料与电子灌封胶之间具有很好的脱离特性，非常有利于完成封装固化后的脱模。

将图4所示的扫描线圈组件放入灌封装置后，灌封胶从所述灌封口15流入，进入所述灌封腔内，灌封胶流过扫描线圈表面，在扫描线圈的表面以及线圈之间形成均匀的封装胶体层，为判断灌封情况，如图2-3所示，在所述底座5上设有出口14，所述出口14设有螺钉，当有灌封胶从所述出口14流出时，说明灌封胶已经达到封装装置的底部，避免灌封底部出现空穴。

灌封完成后，要进行固化，固化过程需要对灌封装置进行加热，为避免加热过程中线圈骨架1内的密闭空气受热膨胀对线圈骨架1造成损坏，在所述底座5上成型有排气结构，如图2-3所示，排气结构包括贯穿设置在底座5上且与所述骨架1的轴孔连通的排气孔13。

为方便工装基体进行加工制造，在本实施方式中，所述工装基体由两段分基体6组成，两段所述分基体6之间通过螺纹紧固件连接，这种设置方式也方便封装完成后将封装成一体的扫描线圈从该装置中取出。

在使用时，先将所述底座5放好，在所述底座5上放置所述成型底托9、成型圆筒10，将两段所述分基体6组装好后组成的工装基体通过止口结构安装到所述底座5上方，并通过螺纹紧固件将所述扫描线圈骨架1进行固定，将所述法兰成型腔体11连接到所述成型圆筒10的第二端端部，将图4所示的扫描线圈组件放入所述灌封腔内，所述底座5上的凸出部***所述扫描线圈骨架1的第一端的轴孔内，放置所述成型上盖12、顶盖7，所述成型上盖12放置在所述顶盖7与所述法兰成型腔体11之间并与所述法兰成型腔体11对接，顶盖7固定好后将所述同轴销8***所述顶盖7的销轴孔内，所述同轴销8的一端适合***所述骨架1的第二端的轴孔内，这样通过各级配合保证了扫描线圈的中心轴线与旋转轴线的同轴度，也保证了扫描线圈在扫描电镜中与光轴的同轴度。固定完成后可以进行灌封，电子灌封胶从所述灌封口15内流入，流经所述灌封腔，将扫描线圈组件灌封成一体结构，灌封完成之后需要进行加热固化，固化完成后可以依次拆除所述同轴销8、顶盖7、两段分基体6、底座5，然后将易脱模组件从扫描线圈表面拿掉，灌封成一体的扫描线圈即可安装到扫描电镜中使用。

在可替换的实施方式中，所述工装基体与所述底座5通过止口结构配合后通过销连接或其他可拆卸的连接方式连接。

在可替换的实施方式中，所述工装基体由3段或3段以上的分基体6组成，所述分基体6之间通过螺纹紧固件连接。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (18)

1.一种扫描线圈，用于扫描电镜，包括骨架，设置在所述骨架上的电路板，固定在所述骨架上的线圈，其特征在于，还包括将所述骨架、线圈、电路板封装一体的封装胶体层，且所述电路板的接线端伸出所述封装胶体层外，所述封装胶体层与所述骨架同轴设置。

2.一种扫描电镜，其特征在于，具有如权利要求1所述的扫描线圈。

3.一种扫描线圈的灌封装置，其特征在于，包括：

底座；

工装基体，设置在所述底座上，其上成型有通腔；

顶盖，设置在所述工装基体上，所述顶盖、所述工装基体、所述底座连接一体后形成有封装所述扫描线圈的灌封腔，所述扫描线圈包括骨架、设置在所述骨架上的电路板、固定在所述骨架上的线圈，所述电路板的接线端处于所述灌封腔外，且所述底座、所述顶盖至少其中一个上设有处于所述灌封腔内的，对所述扫描线圈进行同轴定位，使所述扫描线圈的骨架的轴线与所述灌封腔的轴线同轴的定位结构；

灌封口，成型在所述顶盖上，灌封胶通过所述灌封口进入所述灌封腔对处于所述灌封腔内的所述扫描线圈进行灌封。

4.根据权利要求3所述的一种扫描线圈的灌封装置，其特征在于，所述工装基体与所述底座通过止口结构配合后可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的一种扫描线圈的灌封装置，其特征在于，所述工装基体与所述底座通过螺纹紧固件可拆卸连接。

6.根据权利要求3所述的一种扫描线圈的灌封装置，其特征在于，所述定位结构包括设置在所述底座上对所述扫描线圈的骨架的第一端进行同轴定位的第一定位结构，以及设置在所述顶盖上对所述骨架的第二端进行同轴定位的第二定位结构。

7.根据权利要求6所述的一种扫描线圈的灌封装置，其特征在于，所述第一定位结构为成型在所述底座上的凸出部，所述凸出部适合***所述骨架的第一端的轴孔内。

8.根据权利要求6所述的一种扫描线圈的灌封装置，其特征在于，所述顶盖上设有销轴孔，所述第二定位结构为一端穿过所述销轴孔的同轴销，所述同轴销的一端适合***所述骨架的第二端的轴孔内。

9.根据权利要求3-8中任一项所述的一种扫描线圈的灌封装置，其特征在于，所述灌封装置还包括设置在所述顶盖、所述工装基体、所述底座围成的空间内的易脱模组件，所述灌封腔由所述易脱模组件构成。

10.根据权利要求9所述的一种扫描线圈的灌封装置，其特征在于，所述易脱模组件包括

成型圆筒，设置在所述工装基体的内壁上；

成型底托，连接在所述成型圆筒的第一端端部与所述底座之间；

法兰成型腔体，连接在所述成型圆筒的第二端端部；

成型上盖，设置在所述顶盖与所述法兰成型腔体之间，对接后与所述成型圆筒、所述成型底托所述灌封腔。

11.根据权利要求10所述的一种扫描线圈的灌封装置，其特征在于，所述易脱模组件均采用不粘材料制成。

12.根据权利要求11所述的一种扫描线圈的灌封装置，其特征在于，所述不粘材料为聚四氟乙烯。

13.根据权利要求11所述的一种扫描线圈的灌封装置，其特征在于，所述底座、所述工装基体、所述上盖采用金属材料制成。

14.根据权利要求3-8中任一项所述的一种扫描线圈的灌封装置，其特征在于，所述底座上成型有排气结构。

15.根据权利要求14所述的一种扫描线圈的灌封装置，其特征在于，所述排气结构包括贯穿设置在底座上且与所述骨架的轴孔连通的排气孔。

16.根据权利要求3-8中任一项所述的一种扫描线圈的灌封装置，其特征在于，所述底座上设有判断灌封情况的出口，所述出口设有螺钉。

17.根据权利要求3-8中任一项所述的一种扫描线圈的灌封装置，其特征在于，所述工装基体至少由两段分基体可拆卸连接形成。

18.根据权利要求17所述的一种扫描线圈的灌封装置，其特征在于，所述分基体之间通过螺纹紧固件连接。