專利名稱：均勻磁場產(chǎn)生設備及其磁場產(chǎn)生單元的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種磁場產(chǎn)生設備及其磁場產(chǎn)生單元，特別是涉及一種可產(chǎn)生均勻平面磁場的均勻磁場產(chǎn)生設備及其磁場產(chǎn)生單元。
背景技術(shù)：
磁場的應用非常廣泛，舉凡光電半導體設備、馬達組件、超導研究與磁浮技術(shù)等領域，皆有磁場的需求與配置。舉例來說，磁控濺鍍技術(shù)需要平行于靶材表面的磁場分布，以提升靶材使用率。而磁控等離子體輔助化學氣象沉積技術(shù)，需要大面積平行于基板上方的磁場分布，以增加沉積速率與薄膜均勻度。至于電子回旋共振平面鍍膜技術(shù)，則需要平行于導波管方向的均勻磁場分布，以具有最大鍍膜面域。以廣泛應用于光電半導體領域的濺鍍技術(shù)為例，直流與射頻濺鍍效率皆偏低，磁控濺鍍使用磁場輔助電子以螺旋軌跡前進，增加電子與制作工藝氣體分子碰撞機率，提高等離子體密度與濺鍍效率。磁控濺鍍技術(shù)是將具備多個磁性組件的磁控單元配設于靶材背面，以使真空腔體內(nèi)靶材表面具備磁場。腔體內(nèi)磁場與電場正交的多寡影響電子軌跡分布，進而影響離子轟擊靶材面域。雖然磁場可提升靶材的濺鍍效率，但當靶材表面磁場的均勻性不佳時，則會使離子轟擊靶材的區(qū)域不平均，如此將使得靶材的利用率下降，造成生產(chǎn)成本的提高。因此， 如何提供均勻且平行于靶材表面的磁場，以提升靶材的使用率，一直都是現(xiàn)今技術(shù)人員所要追求的目標。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種磁場產(chǎn)生設備及其磁場產(chǎn)生單元， 用以解決背景技術(shù)所存在的不易提供均勻且平行于靶材表面的磁場的問題。本發(fā)明所揭露一實施例的磁場產(chǎn)生單元，其包含一第一磁性組件、一第二磁性組件以及一第三磁性組件。第一磁性組件具有一第一表面，第一表面具有一第一磁性。第二磁性組件為一環(huán)型體，第二磁性組件環(huán)繞第一磁性組件。第二磁性組件具有一環(huán)狀的第二表面，第二表面具有一第二磁性。第一表面與第二表面均面向同一側(cè)，并且第一磁性相反于第二磁性。第三磁性組件為一環(huán)型體，第三磁性組件環(huán)繞第一磁性組件，且第三磁性組件介于第一磁性組件與第二磁性組件之間。第三磁性組件具有彼此相對的一第一上表面與一第一下表面，以及連接第一上表面與第一下表面的一第一內(nèi)側(cè)表面以及一第一外側(cè)表面。第一表面與第一下表面均面向同一側(cè)，第一內(nèi)側(cè)表面面向第一磁性組件，第一外側(cè)表面面向第二磁性組件。第一內(nèi)側(cè)表面具有一第三磁性，第一外側(cè)表面具有一第四磁性，并且第三磁性相反于第四磁性。其中，一第一虛擬直線與一第二虛擬直線垂直第一磁性組件的其中相鄰兩邊，第一虛擬直線與第二虛擬直線并由第一磁性組件向外延伸而穿過第三磁性組件與第二磁性組件，并且第一虛擬直線與第二虛擬直線皆垂直于第三磁性組件以及第二磁性組件的邊。
本發(fā)明所揭露一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備，其包含一吸附板、一第一磁性組件、 一第二磁性組件以及一第三磁性組件。吸附板具有一平面，第一磁性組件設置于平面上。第一磁性組件具有一第一表面，第一表面面向平面，且第一表面具有一第一磁性。第二磁性組件為一環(huán)型體，且設置于平面上，第二磁性組件環(huán)繞第一磁性組件。第二磁性組件具有一環(huán)狀的第二表面，第二表面具有一第二磁性。第一表面與第二表面均面向平面，并且第一磁性相反于第二磁性。第三磁性組件為一環(huán)型體，且設置于平面上。第三磁性組件環(huán)繞第一磁性組件，且第三磁性組件介于第一磁性組件與第二磁性組件之間。第三磁性組件具有彼此相對的一第一上表面與一第一下表面，以及連接第一上表面與第一下表面的一第一內(nèi)側(cè)表面以及一第一外側(cè)表面。第一表面與第一下表面均面向平面，第一內(nèi)側(cè)表面面向第一磁性組件，第一外側(cè)表面面向第二磁性組件。第一內(nèi)側(cè)表面具有一第三磁性，第一外側(cè)表面具有一第四磁性，并且第三磁性相反于第四磁性及第一磁性。其中，一第一虛擬直線與一第二虛擬直線垂直第一磁性組件的其中相鄰兩邊，第一虛擬直線與第二虛擬直線并由第一磁性組件向外延伸而穿過第三磁性組件與第二磁性組件，并且第一虛擬直線與第二虛擬直線皆垂直于第三磁性組件以及第二磁性組件的邊。根據(jù)上述的均勻磁場產(chǎn)生設備及其磁場產(chǎn)生單元，其中第二磁性組件及第三磁性組件為環(huán)型體，且皆環(huán)繞第一磁性組件，第三磁性組件并介于第一磁性組件與第二磁性組件之間。此外，第二磁性組件的磁性方向與第一磁性組件相反，第三磁性組件的兩磁極方向則分別面對第一磁性組件與第二磁性組件。是以這樣的磁性組件排列方式，可使本發(fā)明的磁場產(chǎn)生單元產(chǎn)生均勻的平面磁場，進而使運用本發(fā)明的均勻磁場產(chǎn)生設備的相關(guān)鍍膜技術(shù)可獲得良好的生產(chǎn)質(zhì)量。有關(guān)本發(fā)明的特征、實作與功效，茲配合附圖作最佳實施例詳細說明如下。


圖IA為根據(jù)本發(fā)明一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖IB為根據(jù)圖IA的均勻磁場產(chǎn)生設備的平面圖。圖IC為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖ID為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖IE為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖IF為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2A為根據(jù)圖IA的本發(fā)明一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的剖視圖。圖2B為根據(jù)圖2A的尺寸標示圖。圖2C為根據(jù)圖2A的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁場強度分析圖。圖2D為根據(jù)圖2A的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁路分布圖。圖3A為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖;3B為根據(jù)圖3A的均勻磁場產(chǎn)生設備的剖視圖。圖3C為根據(jù)圖:3B的尺寸標示圖。圖3D為根據(jù)圖:3B的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁場強度分析圖。圖3E為根據(jù)圖:3B的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁路分布圖。圖4A為根據(jù)本發(fā)明再一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的剖視圖。
圖4B為根據(jù)圖4A的尺寸標示圖。圖4C為根據(jù)圖4A的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁場強度分析圖。圖4D為根據(jù)圖4A的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁路分布圖。圖5A為根據(jù)本發(fā)明又一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁場強度分析圖。圖5B為根據(jù)本發(fā)明又一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁路分布圖。圖6A為根據(jù)本發(fā)明又一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁場強度分析圖。圖6B為根據(jù)本發(fā)明又一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁路分布圖。圖7A為根據(jù)本發(fā)明一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的另一剖視圖。圖7B為根據(jù)本發(fā)明又一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁場強度分析圖。主要組件符號說明10 磁場產(chǎn)生單元100 吸附板101第一磁性組件102第二磁性組件103第三磁性組件104第四磁性組件105第五磁性組件110 平面201 第一表面202 第二表面203 第三表面204第四表面205 第五表面206 第六表面211 第一內(nèi)側(cè)表面212 第一外側(cè)表面213 第一上表面214 第一下表面221 第二內(nèi)側(cè)表面222 第二外側(cè)表面223 第二上表面224 第二下表面301 第一磁性302 第二磁性303 第三磁性304第四磁性305第五磁性306第六磁性307 第七磁性
具體實施例方式請參照圖IA及圖1B，圖IA為根據(jù)本發(fā)明一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的結(jié)構(gòu)示意圖，圖IB為根據(jù)圖IA的均勻磁場產(chǎn)生設備的平面圖。本發(fā)明的均勻磁場產(chǎn)生設備包含一吸附板100以及一磁場產(chǎn)生單元10。磁場產(chǎn)生單元10包括一第一磁性組件101、一第二磁性組件102以及一第三磁性組件103。第一磁性組件101、第二磁性組件102以及第三磁性組件103設置于吸附板100的一平面110上。第一磁性組件101為一柱體。在本實施例中，第一磁性組件101例如為一等五邊形柱體。第二磁性組件102以及第三磁性組件103為一環(huán)型體。在本實施例中，第二磁性組件102以及第三磁性組件103例如為一等五邊環(huán)型體。第二磁性組件102以及第三磁性組件103環(huán)繞第一磁性組件101，且第三磁性組件103 介于第一磁性組件101與第二磁性組件102之間。并且，若以一第一虛擬直線A與一第二虛擬直線B分別垂直第一磁性組件101的其中相鄰兩邊的中點(即邊的中垂線)，且第一虛擬直線A與第二虛擬直線B向外延伸而穿過第三磁性組件103與第二磁性組件102。則第一虛擬直線A與第二虛擬直線B也皆為第三磁性組件103以及與第二磁性組件102的邊的中垂線。再者，當一第三虛擬直線C由第一虛擬直線A與第二虛擬直線B的相交點，往第二虛擬直線B與第一磁性組件101相交的邊的四分之一段落點(即i點)延伸，則分別與第三磁性組件103以及與第二磁性組件102的邊相交于j點與k點。且j點與k點也分別為第三磁性組件103以及與第二磁性組件102的邊的四分之一段落點。此外，在本發(fā)明另一實施例當中，第一磁性組件101的等五邊形柱體、第二磁性組件102以及第三磁性組件103的等五邊環(huán)型體的邊角更可具有一倒角R(如圖IC所示)，以更符合實際工程實施。需注意的是，本實施例以第一磁性組件101為等五邊形柱體，第二磁性組件102以及第三磁性組件103為等五邊環(huán)型體的方式呈現(xiàn)，但非用以限定本發(fā)明。舉例來說，例如圖 ID所示，第一磁性組件101為一等六邊形柱體，第二磁性組件102以及第三磁性組件103為一等六邊形環(huán)型體。或是如圖IE所示，第一磁性組件101為一等九邊形柱體，第二磁性組件102以及第三磁性組件103為一等九邊形環(huán)型體。當?shù)榷噙呅偷倪厰?shù)趨近于無限大時， 則如圖IF所示，第一磁性組件101為一圓柱體，第二磁性組件102以及第三磁性組件103 為一圓環(huán)型體。并且，第三磁性組件103外形的圓環(huán)型體、第二磁性組件102外形的圓環(huán)型體與第一磁性組件101外形的圓柱體共軸心。接下來將針對均勻磁場產(chǎn)生設備的詳細結(jié)構(gòu)加以解說，請繼續(xù)參照圖1A，并同時參照圖2A及圖2B。圖2A為根據(jù)圖IA的本發(fā)明一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的剖視圖，圖 2B為根據(jù)圖2A的尺寸標示圖。其中，圖2A的剖視視角為沿第一虛擬直線A與第二虛擬直線B所呈現(xiàn)。本實施例的第一磁性組件101設置于吸附板100的平面110上，吸附板100為具有良好導磁性的材料，其材質(zhì)選擇為相對導磁率大于1的材料，如鐵、鈷、鎳、鎢鋼、鉻鋼、鋁鎳鈷合金、鐵鋁硅合金、一些鐵氧體及一些含有稀土元素的合金等。第一磁性組件101為圓柱體，且具有相對的一第一表面201及一第四表面204。第一表面201面向平面110，并且設置于平面110上，第一表面201并具有一第一磁性301。為了后續(xù)說明的方便，第一磁性
8301的磁極將以N極為例，因此相對于第一表面201的第四表面204上則具有S極的磁極。本實施例的第二磁性組件102設置于平面110上，第二磁性組件102并具有相對的一環(huán)狀的第二表面202及一環(huán)狀的第五表面205。第二表面202具有一第二磁性302，且第一表面201與第二表面202均面向平面110，第二表面202并設置于平面110上。第二磁性302的磁極相反于第一磁性301，意即第二磁性302的磁極為S極，因此相對于第二表面 202的第五表面205上則具有N極的磁極。另外，本實施例的第三磁性組件103設置于平面110上，第三磁性組件103環(huán)繞第一磁性組件101，且第三磁性組件103介于第一磁性組件101與第二磁性組件102之間。意即第三磁性組件103環(huán)繞第一磁性組件101，第二磁性組件102同時環(huán)繞第三磁性組件103 與第一磁性組件101。第三磁性組件103具有彼此相對的一第一上表面213與一第一下表面214，以及連接第一上表面213與第一下表面214的一第一內(nèi)側(cè)表面211以及一第一外側(cè)表面212。第一表面201與第一下表面214均面向平面110，第一下表面214并設置于平面 110上。第一內(nèi)側(cè)表面211并面向第一磁性組件101，第一外側(cè)表面212并面向第二磁性組件102。第一內(nèi)側(cè)表面211具有一第三磁性303，第一外側(cè)表面212具有一第四磁性304， 并且第三磁性303相反于第四磁性304及第一磁性301。由上述可得知，由于第三磁性303 相反于第一磁性301，第四磁性304相同于第一磁性301，因此第三磁性303與第四磁性304 分別為S極與N極。需注意的是，本實施例的第一磁性301以N極為例，但非用以限定本發(fā)明。舉例來說，第一磁性301的磁極也可以是S極，當?shù)谝淮判?01為S極時，第二磁性302、第三磁性 303及第四磁性304也將分別對應的改變?yōu)镹極、N極與S極。請繼續(xù)參照圖2A及圖2B，接著將針對本實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的詳細實施方式進行舉例說明。本實施例的第一磁性組件101的強度為5000高斯，且具有一柱體剖視寬度c與高度d，柱體剖視寬度c的值為2公分，高度d值也為2公分，如圖2B所標示。本實施例的第二磁性組件102的強度為5000高斯，且具有一環(huán)體剖視寬度c與一高度d，環(huán)體剖視寬度c的值為2公分，高度d值也為2公分，如圖2B所標示。本實施例的第三磁性組件 103的強度為1600高斯，且具有一環(huán)體剖視寬度a與一高度b，環(huán)體剖視寬度a的值為2. 4 公分，高度b值為1. 3公分，如圖2B所標示。此外，第一磁性組件101、第三磁性組件103及第二磁性組件102分別成等間距排列，且具有一間隔距離e，間隔距離e的值為3. 8公分。請同時參照圖2C及圖2D，圖2C為根據(jù)圖2A的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁場強度分析圖，圖2D為根據(jù)圖2A的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁路分布圖。由上述本實施例的各磁性組件的幾何尺寸以實際去模擬，可得到如圖2C及圖2D所示的磁場強度及以磁路分布。圖2C 中所示為磁場強度300高斯的分布線路圖，其中實線與虛線的差異只在于磁路方向上的差異。由圖2C可看出本實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備可以具體的產(chǎn)生均勻的平面磁場，平面磁場產(chǎn)生于磁性組件相對于吸附板100的一側(cè)，意即平面磁場產(chǎn)生于第四表面204、第一上表面213以及第五表面205所朝向的一側(cè)。以上本發(fā)明的實施例以三個彼此環(huán)繞的磁性組件為例，但磁性組件的個數(shù)非用以限定本發(fā)明。舉例而言，本發(fā)明的均勻磁場產(chǎn)生設備也可以使用五個磁性組件。請參照圖 3A至圖3C，圖3A為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的結(jié)構(gòu)示意圖，圖:3B為根據(jù)圖3A的均勻磁場產(chǎn)生設備的剖視圖，圖3C為根據(jù)圖:3B的尺寸標示圖。由于本實施例與圖IA的實施例的結(jié)構(gòu)大同小異，其兩者間的差異僅在于本實施例多設置兩磁性組件，且?guī)缀闻帕嘘P(guān)系相同于圖1A，因此以下敘述只針對相異處加以說明。本發(fā)明的均勻磁場產(chǎn)生設備還可以包含一第四磁性組件104及一第五磁性組件 105。第四磁性組件104設置于吸附板100的平面110上。第四磁性組件104環(huán)繞第二磁性組件102，意即第四磁性組件104也同時環(huán)繞第一磁性組件101及第三磁性組件103。第四磁性組件104具有相對的一環(huán)狀的第三表面203與一環(huán)狀的第六表面206，第三表面203 具有一第五磁性305。第三表面203與第二表面202均面向平面110，且第三表面203設置于平面110上。其中，第五磁性305相反于第二磁性302，意即第五磁性305的磁極為N極， 因此相對于第三表面203的第六表面206上則具有S極的磁極。另外，本實施例的第五磁性組件105設置于平面110上。第五磁性組件105環(huán)繞第二磁性組件102，且第五磁性組件105介于第二磁性組件102與第四磁性組件104之間。意即第五磁性組件105同時環(huán)繞第一磁性組件101、第二磁性組件102及第三磁性組件103， 第四磁性組件104同時環(huán)繞第一磁性組件101、第二磁性組件102、第三磁性組件103及第四磁性組件104。第五磁性組件105具有彼此相對的一第二上表面223與一第二下表面 224，以及連接第二上表面223與第二下表面2 的一第二內(nèi)側(cè)表面221以及一第二外側(cè)表面222。第二表面202與第二下表面2M均面向平面110，第二下表面224并設置于平面 110上。第二內(nèi)側(cè)表面221并面向第二磁性組件102，第二外側(cè)表面222并面向第四磁性組件104。第二內(nèi)側(cè)表面221具有一第六磁性306，第二外側(cè)表面222具有一第七磁性307， 并且第六磁性306相反于第七磁性307及第二磁性302。由上述可得知，由于第六磁性306 相反于第二磁性302，第七磁性307相同于第二磁性302，因此第六磁性306與第七磁性307 分別為N極與S極。請繼續(xù)參照圖;3B及圖3C，接著將針對本實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的各磁性組件間具體的幾何尺寸加以說明。本實施例的第一磁性組件101、第二磁性組件102及第三磁性組件103的幾何尺寸與圖2B所示的實施例皆相同，因此只針對第四磁性組件104及第五磁性組件105的幾何尺寸詳以說明。本實施例的第四磁性組件104的強度為5000高斯，且具有一環(huán)體剖視寬度c與一高度d，環(huán)體剖視寬度c的值為2公分，高度d值也為2公分，如圖3C所標示。因此，由圖3C的剖視面來看，第四磁性組件104的剖視截面相同于第二磁性組件102的剖視截面。本實施例的第五磁性組件105的強度為1600高斯，且具有一環(huán)體剖視寬度a與一高度b，環(huán)體剖視寬度a的值為2. 4公分，高度b值為1. 3公分，如圖2B所標示。因此，由圖3C的剖視面來看，第五磁性組件105的剖視截面相同于第三磁性組件103 的剖視截面。此外，第一磁性組件101、第二磁性組件102、第三磁性組件103、第四磁性組件 104及第五磁性組件105分別成等間距排列，且具有一間隔距離e，間隔距離e的值為3. 8 公分。請同時參照圖3D及圖3E，圖3D為根據(jù)圖3A的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁場強度分析圖，圖3E為根據(jù)圖3A的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁路分布圖。由上述本實施例的各磁性組件的幾何尺寸以實際去模擬，可得到如圖3D及圖3E所示的磁場強度及以磁路分布。圖3D 中所示為磁場強度300高斯的分布線路圖，其中實線與虛線的差異只在于磁路方向上的差異。由圖3D可看出本實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備可以具體的產(chǎn)生均勻的平面磁場，平面磁場產(chǎn)生于磁性組件相對于吸附板100的一側(cè)，意即平面磁場產(chǎn)生于第四表面204、第一上表面213、第五表面205、第二上表面223以及第六表面206所朝向的一側(cè)。以上本發(fā)明的實施例以五個彼此環(huán)繞的磁性組件為例，但磁性組件的個數(shù)非用以限定本發(fā)明。更進一步來說，只要磁性組件間排列的規(guī)則參照圖2A的實施例，磁性組件的個數(shù)是可以繼續(xù)擴充，以產(chǎn)生更大面積的平面磁場。請參照圖4A及圖4B，圖4A為根據(jù)本發(fā)明再一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的剖視圖，圖4B為根據(jù)圖4A的尺寸標示圖。本實施例與圖2A及圖2B的實施例的結(jié)構(gòu)大致相同， 因此只針對相異處加以說明。本實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備，其中第二磁性組件102的強度為MOO高斯，且第二磁性組件102的第二表面202與第一磁性組件101的第一表面201 夾一角度θ，角度θ可以為10度但不以此為限。本實施例中，第二磁性組件102與第三磁性組件103具有一高低差f，高低差f為0. 1公分。請同時參照圖4C及圖4D，圖4C為根據(jù)圖4A的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁場強度分析圖，圖4D為根據(jù)圖4A的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁路分布圖。由上述本實施例的各磁性組件的排列的幾何尺寸以實際去模擬，可得到如圖4C及圖4D所示的磁場強度及以磁路分布。 圖4C中所示為磁場強度300高斯的分布線路圖，其中實線與虛線的差異只在于磁路方向上的差異。由圖4C可看出本實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備也可以具體的產(chǎn)生均勻的平面磁場， 平面磁場產(chǎn)生于磁性組件相對于吸附板100的一側(cè)，意即平面磁場產(chǎn)生于第四表面204、第一上表面213以及第五表面205所朝向的一側(cè)。換句話說，即使第二磁性組件102的第二表面202與第一磁性組件101的第一表面201非共面且有夾角，通過各磁性組件間的適當位置調(diào)整以及磁性強度的調(diào)整，依舊可以產(chǎn)生均勻的平面磁場。請參照圖5A、圖5B、圖6A及圖6B，圖5A為根據(jù)本發(fā)明又一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁場強度分析圖，圖5B為根據(jù)本發(fā)明又一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁路分布圖，圖6A為根據(jù)本發(fā)明又一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁場強度分析圖，圖6B為根據(jù)本發(fā)明又一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁路分布圖。其中，圖5A及圖5B的實施例是將圖2A的實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的幾何尺寸，以等比例的方式縮小為0. 25倍所模擬出的磁場強度與磁路分布。圖6A及圖6B的實施例是將圖2A的實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的幾何尺寸，以等比例的方式放大為2倍所模擬出的磁場強度與磁路分布。由圖5A及圖6A可知，均勻磁場產(chǎn)生設備在經(jīng)過等比例縮放后， 依舊可產(chǎn)生均勻的平面磁場。意即，本發(fā)明的均勻磁場產(chǎn)生設備并不會因為幾何尺寸的等比例放大或縮小，而改變其具有產(chǎn)生均勻平面磁場的特性。請參照圖7A及圖7B，圖7A為根據(jù)本發(fā)明一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的另一剖視圖，圖7B為根據(jù)本發(fā)明又一實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備的磁場強度分析圖。其中，圖7A 剖視視角為沿第一虛擬直線A與第三虛擬直線C所呈現(xiàn)(如圖IB所示)。因此，圖7A的剖視幾何形狀與圖2B的剖視幾何形狀有些微差異。相關(guān)數(shù)值如下表不，a = 2. 4cm ；a’ = 2. 55cm ；b = 2cm ；b’ = 2. 13cm ；c = 2. 06cm ；d = 2cm ；e = 3. 8cm ； e’=4.05cm;f= 1.3cm。當以此剖面所模擬出的磁場強度分析，其中虛線的磁場強度降為 285高斯。由分析結(jié)果顯示，即使剖面比例不同于圖2B實施例的設計，此非等比例的幾何差異造成磁場強度變化僅5% (300高斯與285高斯)，這與工程實施上的磁性組件制作誤差范圍(士 10%)相仿。這也代表著本實施例的均勻磁場產(chǎn)生設備可產(chǎn)生相當均勻的磁場。根據(jù)上述的均勻磁場產(chǎn)生設備及其磁場產(chǎn)生單元，其中第二磁性組件及第三磁性組件為環(huán)型體，且皆環(huán)繞第一磁性組件，第三磁性組件并介于第一磁性組件與第二磁性組件之間。此外，第二磁性組件的磁性方向與第一磁性組件相反，第三磁性組件的兩磁極方向則分別面對第一磁性組件與第二磁性組件。上述磁性組件的這樣排列方式，可使本發(fā)明的磁場產(chǎn)生單元產(chǎn)生均勻的平面磁場，進而使運用本發(fā)明的均勻磁場產(chǎn)生設備的相關(guān)鍍膜技術(shù)可獲得良好的生產(chǎn)質(zhì)量。并且在實際運用上，使用者可繼續(xù)的擴充磁性組件的數(shù)量，以使均勻磁場產(chǎn)生設備可達到大面積的均勻平面磁場，而有利于鍍膜技術(shù)的提升。
權(quán)利要求
1.一種磁場產(chǎn)生單元，其包含第一磁性組件，具有第一表面，該第一表面具有第一磁性；第二磁性組件，為一環(huán)型體，該第二磁性組件環(huán)繞該第一磁性組件，該第二磁性組件具有環(huán)狀的第二表面，該第二表面具有第二磁性，該第一表面與該第二表面均面向同一側(cè)，并且該第一磁性相反于該第二磁性；以及第三磁性組件，為一環(huán)型體，該第三磁性組件環(huán)繞該第一磁性組件，且該第三磁性組件介于該第一磁性組件與該第二磁性組件之間，該第三磁性組件具有彼此相對的第一上表面與第一下表面，以及連接該第一上表面與該第一下表面的第一內(nèi)側(cè)表面以及第一外側(cè)表面，該第一表面與該第一下表面均面向同一側(cè)，該第一內(nèi)側(cè)表面面向該第一磁性組件，該第一外側(cè)表面面向該第二磁性組件，該第一內(nèi)側(cè)表面具有第三磁性，該第一外側(cè)表面具有第四磁性，并且該第三磁性相反于該第四磁性；其中，一第一虛擬直線與一第二虛擬直線垂直該第一磁性組件的相鄰兩邊，該第一虛擬直線與該第二虛擬直線由該第一磁性組件向外延伸而穿過該第三磁性組件與該第二磁性組件，并且該第一虛擬直線與該第二虛擬直線皆垂直于與之交會的該第三磁性組件以及該第二磁性組件的邊。
2.如權(quán)利要求1所述的磁場產(chǎn)生單元，其中該第一磁性組件的外型為柱體，該第二磁性組件及該第三磁性組件的外型為等多邊環(huán)型體；其中，該第一虛擬直線與該第二虛擬直線分別為該第一磁性組件的相鄰兩邊的中垂線，一第三虛擬直線由該第一虛擬直線與該第二虛擬直線的相交點，往該第二虛擬直線與該第一磁 性組件相交的邊的四分之一段落點延伸，并也分別相交于該第三磁性組件以及該第二磁性組件的邊的四分之一段落點。
3.如權(quán)利要求1所述的磁場產(chǎn)生單元，還包含第四磁性組件，為一環(huán)型體，該第四磁性組件環(huán)繞該第二磁性組件，該第四磁性組件具有環(huán)狀的第三表面，該第三表面具有第五磁性，該第三表面與該第二表面均面向同一側(cè)，并且該第五磁性相反于該第二磁性；以及第五磁性組件，為一環(huán)型體，該第五磁性組件環(huán)繞該第二磁性組件，且該第五磁性組件介于該第二磁性組件與該第四磁性組件之間，該第五磁性組件具有彼此相對的第二上表面與第二下表面，以及連接該第一上表面與該第二下表面的第二內(nèi)側(cè)表面以及第二外側(cè)表面，該第二表面與該第二下表面均面向同一側(cè)，該第二內(nèi)側(cè)表面朝向該第二磁性組件，該第二外側(cè)表面朝向該第四磁性組件，該第二內(nèi)側(cè)表面具有第六磁性，該第一外側(cè)表面具有第七磁性，并且該第六磁性相反于該第七磁性；其中，該第一虛擬直線與該第二虛擬直線由該第一磁性組件向外延伸而穿過該第五磁性組件與該第四磁性組件，并且該第一虛擬直線與該第二虛擬直線皆垂直于與之交會的該第五磁性組件以及該第四磁性組件的邊。
4.如權(quán)利要求3所述的磁場產(chǎn)生單元，其中該第一磁性組件的外型為柱體，該第二磁性組件、該第三磁性組件、該第四磁性組件及該第五磁性組件的外型為等多邊環(huán)型體；其中，該第一虛擬直線與該第二虛擬直線分別為該第一磁性組件的相鄰兩邊的中垂線，一第三虛擬直線由該第一虛擬直線與該第二虛擬直線的相交點，往該第二虛擬直線與該第一磁性組件相交的邊的四分之一段落點延伸，并也分別相交于該第三磁性組件、該第二磁性組件、該第五磁性組件以及該第四磁性組件的邊的四分之一段落點。
5.如權(quán)利要求1所述的磁場產(chǎn)生單元，其中該第二磁性組件的該第二表面與該第一磁性組件的該第一表面夾一角度。
6.一種均勻磁場產(chǎn)生設備，其包含吸附板，具有一平面；第一磁性組件，設置于該平面上，該第一磁性組件具有第一表面，該第一表面面向該平面，該第一表面具有第一磁性；第二磁性組件，為一環(huán)型體，且設置于該平面上，該第二磁性組件環(huán)繞該第一磁性組件，該第二磁性組件具有一環(huán)狀的第二表面，該第二表面具有第二磁性，該第一表面與該第二表面均面向該平面，并且該第一磁性相反于該第二磁性；以及第三磁性組件，為一環(huán)型體，且設置于該平面上，該第三磁性組件環(huán)繞該第一磁性組件，且該第三磁性組件介于該第一磁性組件與該第二磁性組件之間，該第三磁性組件具有彼此相對的第一上表面與第一下表面，以及連接該第一上表面與該第一下表面的第一內(nèi)側(cè)表面以及第一外側(cè)表面，該第一表面與該第一下表面均面向該平面，該第一內(nèi)側(cè)表面面向該第一磁性組件，該第一外側(cè)表面面向該第二磁性組件，該第一內(nèi)側(cè)表面具有一第三磁性， 該第一外側(cè)表面具有一第四磁性，并且該第三磁性相反于該第四磁性及該第一磁性；其中，一第一虛擬直線與一第二虛擬直線垂直該第一磁性組件的其中相鄰兩邊，該第一虛擬直線與該第二虛擬直線并由該第一磁性組件向外延伸而穿過該第三磁性組件與該第二磁性組件，并且該第一虛擬直線與該第二虛擬直線皆垂直于與之交會的該第三磁性組件以及該第二磁性組件的邊。
7.如權(quán)利要求6所述的均勻磁場產(chǎn)生設備，其中該第一磁性組件的外型為柱體，該第二磁性組件及該第三磁性組件的外型為等多邊環(huán)型體；其中，該第一虛擬直線與該第二虛擬直線分別為該第一磁性組件的相鄰兩邊的中垂線，一第三虛擬直線由該第一虛擬直線與該第二虛擬直線的相交點，往該第二虛擬直線與該第一磁性組件相交的邊的四分之一段落點延伸，并也分別相交于該第三磁性組件以及該第二磁性組件的邊的四分之一段落點。
8.如權(quán)利要求6所述的均勻磁場產(chǎn)生設備，還包含第四磁性組件，為一環(huán)型體，且設置于該平面上，該第四磁性組件環(huán)繞該第二磁性組件，該第四磁性組件具有環(huán)狀的第三表面，該第三表面具有第五磁性，該第三表面與該第二表面均面向該平面，并且該第五磁性相反于該第二磁性；以及第五磁性組件，為一環(huán)型體，且設置于該平面上，該第五磁性組件環(huán)繞該第二磁性組件，且該第五磁性組件介于該第二磁性組件與該第四磁性組件之間，該第五磁性組件具有彼此相對的第二上表面與第二下表面，以及連接該第二上表面與該第二下表面的第二內(nèi)側(cè)表面以及第二外側(cè)表面，該第二表面與該第二下表面均面向該平面，該第二內(nèi)側(cè)表面面向該第二磁性組件，該第二外側(cè)表面面向該第四磁性組件，該第二內(nèi)側(cè)表面具有第六磁性，該第一外側(cè)表面具有第七磁性，并且該第六磁性相反于該第七磁性及該第二磁性；其中，該第一虛擬直線與該第二虛擬直線由該第一磁性組件向外延伸而穿過該第五磁性組件與該第四磁性組件，并且該第一虛擬直線與該第二虛擬直線皆垂直于與之交會的該第五磁性組件以及該第四磁性組件的邊。
9.如權(quán)利要求8所述的均勻磁場產(chǎn)生設備，其中該第一磁性組件的外型為柱體，該第二磁性組件、該第三磁性組件、該第四磁性組件及該第五磁性組件的外型為等多邊環(huán)型體；其中，該第一虛擬直線與該第二虛擬直線分別為該第一磁性組件的相鄰兩邊的中垂線，一第三虛擬直線由該第一虛擬直線與該第二虛擬直線的相交點，往該第二虛擬直線與該第一磁性組件相交的邊的四分之一段落點延伸，并也分別相交于該第三磁性組件、該第二磁性組件、該第五磁性組件以及該第四磁性組件的邊的四分之一段落點。
10.如權(quán)利要求6所述的均勻磁場產(chǎn)生設備，其中該第二磁性組件的該第二表面與該第一磁性組件的該第一表面夾一角度。
全文摘要
本發(fā)明公開一種均勻磁場產(chǎn)生設備及其磁場產(chǎn)生單元，該磁場產(chǎn)生單元包含一第一磁性組件、一第二磁性組件及一第三磁性組件。第一磁性組件具一第一磁性，第二磁性組件環(huán)繞第一磁性組件。第二磁性組件具有與第一磁性面對相同方向的一第二磁性，第一磁性相反于第二磁性。第三磁性組件環(huán)繞第一磁性組件，且第三磁性組件介于第一磁性組件與第二磁性組件之間。第三磁性組件具有一第三磁性及一第四磁性，第三磁性相反于第四磁性。第三磁性面向第一磁性組件，第四磁性面向第二磁性組件。這樣的磁性組件排列方式可產(chǎn)生均勻的平面磁場。
文檔編號H01F7/00GK102468031SQ20101057447
公開日2012年5月23日 申請日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者李侃峰, 林冠宇 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院