分子增压泵连续镀膜设备

1、分子增压泵连续镀膜设备储继国1， 龚建华21. 深圳大学物理科学与技术学院，2. 深圳市摩尔真空技术有限公司（广东省产学研基金、深圳市产学研基金资助项目）一、背景传统连续镀膜设备采用扩散泵+罗茨泵抽气，能耗大，油蒸汽污染严重。近年来，开始采用分子泵+罗茨泵抽气，镀膜阶段油蒸汽污染基本消除，能耗有所降低。然而，还存在如下问题： 进片室仍采用罗茨泵，粗抽压强依旧为几Pa。在此压强下，不到1秒钟，工件表面就会形成几个分子厚的油膜，影响镀膜产品的结合力和其它质量指标。对于待镀工件不能高温烘烤的场合，该油蒸汽污染造成的危害更大。 进片系统节拍慢，跟不上镀膜节拍，影响生产效率。 磁控放电压强（0.5Pa）

2、下，分子泵的有效抽速不到标称值的50%，浪费抽气资源。 分子泵泵口通常只能向上安装，需増加直角连接弯头，抽速损失达20%。 分子泵的前级泵能耗高，抽气总能耗仍然很高。 受大流量气体冲击，分子泵易发生打片损坏。二、分子增压泵连续镀膜设备的最佳选择最近，深圳大学的原创性成果分子增压泵实现了产业化。该泵具有如下优异特点（见图1、2）： 兼有中、高真空泵双重性能。 0.12Pa，抽速达到最大值，比分子泵高出一倍多。 能获得清洁真空，尤其能获得清洁中真空。 泵口可360°转动，不需连接弯头，抽气效率100%。图1 分子增压泵转子的示意图 能耗低。仅为分子泵（包括前级泵）的40%。 结构简单，转

3、子全部由平圆盘构成。抽速 / LS-1 运行可靠，消除分子泵转子易发生打片损坏的缺陷。三、对策1进片室取消罗茨泵，将工作压强从几Pa提高到100 Pa，消除粗抽油蒸汽污染，节省能耗，提高镀膜产品质量。2缓冲室采用分子增压泵，取代分子泵+罗茨泵，消除中真空油蒸汽污染。3过渡室、隔离室和镀膜室采用分子增压泵，取代分子泵+罗茨泵，增加有效抽速，提高真空环境质量。 4取消全部高阀，取消进气口连接弯头，简化真空系统，节省抽气能耗、设备和占地空间。四、分子增压泵连续镀膜设备实例（尺寸：750×250，见图1）压强 / Pa图2 分子增压泵的抽速与压强关系1进片室（大气100Pa）： 2X-30旋

4、片泵。2缓冲室（500.2Pa）： MB200D分子增压泵+2X-8泵，取消高阀。3过渡室、镀膜室和隔离室（0.10.5Pa）：2台MB200分子增压泵+2X-15泵，取消高阀，有效抽速比2台F-250分子泵提高1倍。4出片系统：同进片系统（略）。图1 分子增压泵连续镀膜设备示意图五、经济效益分子增压泵连续镀膜设备与扩散泵、分子泵设备相比，经济效益如下：1取消全部罗茨泵，高阀和高真空弯头，大幅度简化真空系统，节省设备和占地空间。与分子泵抽气机组相比，费用降低20%。 2消除进片系统的油蒸汽污染，全过程获得清洁真空，提高镀膜产品质量。3缩短进片系统抽气时间，提高连续镀膜设备节拍。4节能显著。与扩

5、散泵和分子泵机组相比，分别节省抽气能耗80%和60%，一台中型连续镀膜设备，年节电分别为20万度和10万度。5镀膜室有效抽速高，有害气体分压强低，真空环境质量高。6运行可靠，攻克分子泵易发生打片损坏缺陷。六、讨论现有抽气、镀膜工艺，是在扩散泵和分子泵抽气能力的制约下总结出来的。连续工作压强达100 Pa的分子增压泵的问世，将为连续镀膜提供更加宽广的工艺选择空间，有必要对抽气工艺和镀膜工艺进行重新调整和优化，例如： 进一步提高辉光放电的压强和Ar流量，有望获得更佳的清洗效果。 适当提高磁控溅射压强可以改变膜层的细微结构和色泽3，提高生产效率。参考文献：1X T Yang1, etc，Research for a clean and large throughput differential pumping system，17th International Vacuum Congress, Stockholm, Sweden,