分子增壓泵連續(xù)鍍膜設備

1、分子增壓泵連續(xù)鍍膜設備儲繼國1， 龔建華21. 深圳大學物理科學與技術學院，2. 深圳市摩爾真空技術有限公司（廣東省產學研基金、深圳市產學研基金資助項目）一、背景傳統(tǒng)連續(xù)鍍膜設備采用擴散泵+羅茨泵抽氣，能耗大，油蒸汽污染嚴重。近年來，開始采用分子泵+羅茨泵抽氣，鍍膜階段油蒸汽污染基本消除，能耗有所降低。然而，還存在如下問題： 進片室仍采用羅茨泵，粗抽壓強依舊為幾Pa。在此壓強下，不到1秒鐘，工件表面就會形成幾個分子厚的油膜，影響鍍膜產品的結合力和其它質量指標。對于待鍍工件不能高溫烘烤的場合，該油蒸汽污染造成的危害更大。 進片系統(tǒng)節(jié)拍慢，跟不上鍍膜節(jié)拍，影響生產效率。 磁控放電壓強（0.5Pa）

2、下，分子泵的有效抽速不到標稱值的50%，浪費抽氣資源。 分子泵泵口通常只能向上安裝，需増加直角連接彎頭，抽速損失達20%。 分子泵的前級泵能耗高，抽氣總能耗仍然很高。 受大流量氣體沖擊，分子泵易發(fā)生打片損壞。二、分子增壓泵連續(xù)鍍膜設備的最佳選擇最近，深圳大學的原創(chuàng)性成果分子增壓泵實現(xiàn)了產業(yè)化。該泵具有如下優(yōu)異特點（見圖1、2）： 兼有中、高真空泵雙重性能。 0.12Pa，抽速達到最大值，比分子泵高出一倍多。 能獲得清潔真空，尤其能獲得清潔中真空。 泵口可360°轉動，不需連接彎頭，抽氣效率100%。圖1 分子增壓泵轉子的示意圖 能耗低。僅為分子泵（包括前級泵）的40%。 結構簡單，轉

3、子全部由平圓盤構成。抽速 / LS-1 運行可靠，消除分子泵轉子易發(fā)生打片損壞的缺陷。三、對策1進片室取消羅茨泵，將工作壓強從幾Pa提高到100 Pa，消除粗抽油蒸汽污染，節(jié)省能耗，提高鍍膜產品質量。2緩沖室采用分子增壓泵，取代分子泵+羅茨泵，消除中真空油蒸汽污染。3過渡室、隔離室和鍍膜室采用分子增壓泵，取代分子泵+羅茨泵，增加有效抽速，提高真空環(huán)境質量。 4取消全部高閥，取消進氣口連接彎頭，簡化真空系統(tǒng)，節(jié)省抽氣能耗、設備和占地空間。四、分子增壓泵連續(xù)鍍膜設備實例（尺寸：750×250，見圖1）壓強 / Pa圖2 分子增壓泵的抽速與壓強關系1進片室（大氣100Pa）： 2X-30旋

4、片泵。2緩沖室（500.2Pa）： MB200D分子增壓泵+2X-8泵，取消高閥。3過渡室、鍍膜室和隔離室（0.10.5Pa）：2臺MB200分子增壓泵+2X-15泵，取消高閥，有效抽速比2臺F-250分子泵提高1倍。4出片系統(tǒng)：同進片系統(tǒng)（略）。圖1 分子增壓泵連續(xù)鍍膜設備示意圖五、經濟效益分子增壓泵連續(xù)鍍膜設備與擴散泵、分子泵設備相比，經濟效益如下：1取消全部羅茨泵，高閥和高真空彎頭，大幅度簡化真空系統(tǒng)，節(jié)省設備和占地空間。與分子泵抽氣機組相比，費用降低20%。 2消除進片系統(tǒng)的油蒸汽污染，全過程獲得清潔真空，提高鍍膜產品質量。3縮短進片系統(tǒng)抽氣時間，提高連續(xù)鍍膜設備節(jié)拍。4節(jié)能顯著。與擴

5、散泵和分子泵機組相比，分別節(jié)省抽氣能耗80%和60%，一臺中型連續(xù)鍍膜設備，年節(jié)電分別為20萬度和10萬度。5鍍膜室有效抽速高，有害氣體分壓強低，真空環(huán)境質量高。6運行可靠，攻克分子泵易發(fā)生打片損壞缺陷。六、討論現(xiàn)有抽氣、鍍膜工藝，是在擴散泵和分子泵抽氣能力的制約下總結出來的。連續(xù)工作壓強達100 Pa的分子增壓泵的問世，將為連續(xù)鍍膜提供更加寬廣的工藝選擇空間，有必要對抽氣工藝和鍍膜工藝進行重新調整和優(yōu)化，例如： 進一步提高輝光放電的壓強和Ar流量，有望獲得更佳的清洗效果。 適當提高磁控濺射壓強可以改變膜層的細微結構和色澤3，提高生產效率。參考文獻：1X T Yang1, etc，Research for a clean and large throughput differential pumping system，17th International Vacuum Congress, Stockholm, Sweden,