阅读说明：本技术 一种cvd工艺用金属基座的导向孔损伤修复方法 (Method for repairing damage of guide hole of metal base for CVD (chemical vapor deposition) process ) 是由 高圣根 朱东海 于 2020-07-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种CVD工艺用金属基座的导向孔损伤修复方法,在金属基座需要修复的部位加工出替换的通孔,加工出匹配的插入件,插入件先在低温下收缩插入通孔,后在常温下膨胀与通孔的内壁形成过盈配合,完成与金属基座的组装。本发明使得插入件与金属基座完美相结合,不会发生松动、脱落；且材料相同,无缝隙,导热均匀；修复过程中不产生大量的热量,不会对金属基座的表面造成灼伤和污染；组装后进行阳极氧化处理,耐腐蚀性更加均匀,从而达到了修复受损金属基座,使其得到再次使用,增加使用寿命,节约成本的目的。(The invention discloses a method for repairing damage of a guide hole of a metal base for a CVD (chemical vapor deposition) process, which is characterized in that a replaced through hole is processed at a part of the metal base to be repaired, a matched insert is processed, the insert is contracted and inserted into the through hole at a low temperature and then expanded at normal temperature to form interference fit with the inner wall of the through hole, and the assembly with the metal base is completed. The invention enables the insert and the metal base to be perfectly combined, and looseness and falling cannot occur; the materials are the same, no gap exists, and heat conduction is uniform; a large amount of heat is not generated in the repairing process, and the surface of the metal base is not burnt and polluted; after the metal base is assembled, anodic oxidation treatment is carried out, and the corrosion resistance is more uniform, so that the aims of repairing the damaged metal base, reusing the damaged metal base, prolonging the service life and saving the cost are fulfilled.)

一种CVD工艺用金属基座的导向孔损伤修复方法

技术领域

本发明涉及应用于半导体和LCD/OLED生产制造的CVD工艺技术领域，具体是一种CVD工艺用金属基座的导向孔损伤修复方法。

背景技术

金属基座(铝件)在工业加工生产中应用比较广泛，尤其在半导体和LCD/OLED制造领域，往往需要在玻璃基板上实施CVD(等离子体化学气相沉积)工艺，此工艺一般需要采用金属基座内置的加热器件来提供一定的热量，以满足实施CVD(等离子体化学气相沉积)工艺所需的温度条件。

实施CVD(等离子体化学气相沉积)工艺，是采用等离子体激活反应气体，促进在基体表面或近表面空间进行化学反应，生成固态膜。即在高频或直流电场作用下，源气体电离形成等离子体，利用低温等离子体作为能量源，通入适量的反应气体，利用等离子体放电，使反应气体激活并实现化学气相沉积。

为了适应CVD(等离子体化学气相沉积)工艺的需要，玻璃基板通常需要进行升降，在有些场合还需要倾斜一定的角度，此过程需要采用支撑杆对玻璃基板进行支撑，为此，金属基座上设有为支撑杆提供导向的导向孔。在长时间的工作过程中，尤其是在玻璃基板产生偏转而倾斜的过程中，支撑杆与导向孔的孔壁、端口产生频繁的摩擦、碰撞；另外，因受到实施CVD(等离子体化学气相沉积)工艺中所采用的气体的腐蚀，在导向孔的孔壁、端口处产生破损、龟裂、凹陷等损伤，需要定期进行修复，以达到重复利用，增加使用寿命，节约成本等目的。

目前，所采用的修复方法是在出现受损的导向孔的周围加工出一个内径较大的通孔，再加工出一个包含与原有导向孔形状、内径均相同的内孔的替换件，然后将该替换件***上述通孔内；为保证能够正常的***，该替换件的外径一般要小于通孔的内径，这样，***后的替换件与通孔的内壁之间就会形成缝隙；然后在缝隙的两端采用焊接的方式实现替换件与金属基座的连接。

此种修复方法存在以下缺陷或弊端：

1、由于金属基座在过程中需要导热，而替换件与通孔的结合部仍然存在有缝隙，使得金属基座本体与此处的导热系数存在差异，因此会造成金属基座出现导热不均。

2、由于金属基座本体(铝)与焊接部位(锡)的材质不同，热胀冷缩系数不同，在长时间使用过程中，经过热胀冷缩，使得替换件与金属基座连接不牢靠而发生松动，甚至是发生脱落。

3、在进行焊接作业时所产生的大量的热量，易对金属基座的表面造成灼伤，使其表面变黑，对金属基座造成污染，且所形成的焊缝也需要去除，需要追加工序。

4、在长时间使用过程中，经阳极氧化处理在焊接部位形成的氧化膜(保护膜)易发生褪色，不但不能增强耐腐蚀性，反而可能会降低耐腐蚀性，造成新的问题需要进行解决。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷和不足，提供一种CVD工艺用金属基座的导向孔损伤修复方法，在金属基座需要修复的部位加工出替换的通孔，加工出匹配的***件，***件先在低温下收缩***通孔，后在常温下膨胀与通孔的内壁形成过盈配合，完成与金属基座的组装；来避免或防止采用焊接方式替换受损部位所造成的导热不均，松动、脱落，污染金属基座，影响耐腐蚀性能的弊端，以达到修复受损金属基座，使其得到再次使用，增加使用寿命，节约成本的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种CVD工艺用金属基座的导向孔损伤修复方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

(1)、在金属基座上受损导向孔的区域，切割出与受损导向孔同心、内径大于受损导向孔内径的通孔，替换所述的受损导向孔；

(2)、加工出与所述金属基座材料相同、与步骤(1)所述通孔形状相同、内径大于所述通孔内径的***件，并在所述***件上加工出与其同心，且与所述导向孔的形状、内径均相同的内孔；

(3)、将步骤(2)加工好的***件置于低温环境下进行冷却收缩一段时间；

(4)、将步骤(3)冷却收缩好的***件快速***步骤(1)加工好的通孔中；

(5)、将步骤(4)插有***件的金属基座置于常温环境下静置，所述的***件在常温下膨胀，最终与所述通孔内壁之间形成过盈配合，实现与所述金属基座的组装。

进一步的，步骤(1)中，所述通孔的内径为21.995～22.005mm。

进一步的，步骤(2)中，所述***件的外径为22.06～22.07mm。

进一步的，所述***件与通孔的内径公差为0.055～0.075mm。

进一步的，所述***件的径向收缩量需大于0.075mm。

进一步的，步骤(3)中，所述的低温环境为液氮环境。

进一步的，步骤(3)中，所述***件在低温环境的冷却收缩时间需大于4分钟。

进一步的，所述的冷却收缩时间为7～8分钟。

进一步的，步骤(4)中，所述***件***通孔的时间小于30秒。

进一步的，步骤(5)中，所述的***件与所述金属基座组装后，需进行阳极氧化处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在金属基座需要修复的部位加工出替换的通孔，加工出匹配的***件，***件先在低温下收缩***通孔，后在常温下膨胀与通孔的内壁形成过盈配合，完成与金属基座的组装；使得***件与金属基座完美相结合，不会发生松动、脱落；且材料相同，无缝隙，导热均匀；修复过程中不产生大量的热量，不会对金属基座的表面造成灼伤和污染；组装后进行阳极氧化处理，耐腐蚀性更加均匀，从而达到了修复受损金属基座，使其得到再次使用，增加使用寿命，节约成本的目的。

附图说明

图1为发明实施例的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例

参见图1，一种CVD工艺用金属基座的导向孔损伤修复方法，具体包括以下步骤：

S1、利用数控机床在金属基座100上受损导向孔200处，切割出与受损导向孔200同心、内径大于受损导向孔内径的通孔300，用通孔300替换受损导向孔200，通孔300的内径为21.995～22.005mm，本实施例切割的通孔300的内径为21.995mm。

针对此步骤，通过多次测试得出通孔300的内径最优值为22mm，在确保修复效果的前提下尽量减少金属基座100加工面积，控制加工成本；因此，±0.005mm为可接受的加工最小公差。

S2、利用数控机床加工出与金属基座100材料(铝)相同、与通孔300形状相同、内径大于通孔300内径的***件400，并利用数控机床在***件400上加工出与其同心，且与导向孔200的形状、内径均相同的内孔500；其中，***件400的外径为22.06～22.07mm，实际测定***件400的外径为22.07mm。

针对此步骤，通过多次测试得出：当***件400的外径大于22.07mm时，会出现***件400无法整体***通孔300的情况，具体为：测试时***件400得到充分的冷却，迅速***通孔300后，在常温条件下***件400已***的部分迅速膨胀与通孔300内壁贴紧，导致未***的部分无法继续***；当***件400的外径小于22.06mm时，虽然***件400可以整体***通孔300，但是不可避免的是，***件400在以后使用的过程中会出现松动及脱落的情况；因此，***件400的外径最优值为22.06～22.07mm。

由此，***件400与通孔300的内径公差0.075mm；相应的，***件400的径向收缩量需要大于0.075mm。

对金属基座100和***件400进行清洗，由于对金属基座100和***件400进行上述加工时，可能会喷洒切削油，为了去除切削油，使用包含表面活性剂的清洗剂，此时，最好采用不会对金属基座100造成损伤及蚀刻的非刻蚀型清洗剂。

S3、将***件400通过夹具浸入装有液氮500的容器600中，***件400在-200℃左右的低温下进行冷却收缩，进行冷却收缩的时间需大于4分钟。

针对此步骤，在经步骤S2所测定的***件400的外径为22.07mm的基础上，以进行冷却收缩的时间分别为1、2、3、4、5、7.5分钟，对应进行六次测试，分别测试***件400收缩前的外径值(mm)和***件400收缩后的外径值(mm)，并分别计算出***件400的径向收缩量，得到如表1所示的测试数据：

表1

由表1可知，***件400进行冷却收缩的时间达到4分钟以上时，便不会再继续收缩，为了增加其在常温下维持收缩的时间，本实施例采用进行冷却收缩的最佳时间为7～8分钟，此时，***件400的径向收缩量可达0.08mm。

S4、将冷却收缩好的***件400通过夹具从容器600中取出，并在30秒内***通孔300中。

针对此步骤，在经步骤S2所测定的***件400的外径为22.07mm，并经步骤S3进行冷却收缩的基础上，以将***件400从容器600中取出后到***通孔300中所花费的时间分别为5、10、15、20、25、30、60、90、120、150秒，对应测试十次，分别测试取出后的***件400的外径值(mm)，并分别计算出***件400的径向收缩量，得到如表2所示的测试数据：

表2

由表2可知，必须在30秒内将取出后的***件400***通孔300中，这样才能保证***件400的径向收缩量维持在0.08mm，从而能够整体***通孔300中，一旦超过30秒，***件400的径向收缩量小于0.08mm，并小于0.075mm，即***件400因发生膨胀而无法整体***通孔300中。

S5、在常温环境下静置，***件400在常温下膨胀，最终与通孔300内壁之间形成过盈配合关系，实现与金属基座100的组装。

S6、对组装后的***件400和金属基座100进行阳极氧化处理，在表面形成氧化膜(保护膜)，使得耐腐蚀性更加均匀。

采用上述修复方法修复后，由于***件400和金属基座100的材质相同，即均为铝，导热系数、热胀冷缩系数等均相同，且二者之间结合紧密，即使金属基座100会因热变形及裸露于腐蚀性气体中产生变形，但相互间存在的应力使得***件400不会松动、脱落；因此，修复后的金属基座100完全可以进行再次利用。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。