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文檔簡介
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,
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