真空鍍膜機

真空鍍膜機主要指一類需要在較高真空度下進行的鍍膜，具體包括很多種類，包括真空離子蒸發(fā)，磁控濺射，MBE分子束外延，PLD激光濺射沉積等很多種。主要思路是分成蒸發(fā)和濺射兩種。

需要鍍膜的被稱為基片，鍍的材料被稱為靶材。 基片與靶材同在真空腔中。蒸發(fā)鍍膜一般是加熱靶材使表面組分以原子團或離子形式被蒸發(fā)出來。并且沉降在基片表面，通過成膜過程（散點－島狀結(jié)構(gòu)-迷走結(jié)構(gòu)-層狀生長）形成薄膜。冷凝泵的工作原理：主要是低溫表面對氣體的冷凝作用、冷捕作用及物理低溫吸附作用。 對于濺射類鍍膜，可以簡單理解為利用電子或高能激光轟擊靶材，并使表面組分以原子團或離子形式被濺射出來，并且終沉積在基片表面，經(jīng)歷成膜過程，終形成薄膜。

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油擴散泵在真空鍍膜機中的作用

油擴散泵：機械泵的極限真空只有10-2帕，當(dāng)達到10-1帕的時候，實際抽速只有理論的1/10，如果要獲得高真空的話，必須采用油擴散泵。

油擴散泵的應(yīng)用壓強范圍是10-1帕-10-7帕，它是利用氣體的擴散現(xiàn)象來排氣的，它具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，抽速大等特點。油擴散泵主要由泵殼、噴嘴、導(dǎo)流管和加熱器組成，里面主要添加擴散泵油（日本的型號是D-704#），根據(jù)噴嘴的多少可以分為單級泵和多級泵。只要你把日常維護和定期維護做好了，在延長設(shè)備壽命的同時，生產(chǎn)過程中出現(xiàn)故障的幾率也大大降低。

擴散泵底部內(nèi)儲存有擴散泵油，上部為進氣口，右側(cè)旁下部為出氣口，在工作時出氣口由機械泵提供前置壓強，機械泵充當(dāng)前置泵。

當(dāng)擴散泵的油被電爐加熱時，產(chǎn)生的油蒸汽提供前置壓強，機械泵充當(dāng)前置泵。當(dāng)擴散泵油被電爐加熱時，產(chǎn)生的油蒸汽沿著導(dǎo)流管經(jīng)傘形噴嘴向下噴出。因噴嘴外面有機械泵提供的1-10-1帕的真空，故油蒸汽可噴出一段距離，構(gòu)成一個向出氣口方向運動的射流。在光學(xué)儀器中人們熟悉的光學(xué)儀器有望遠鏡、顯微鏡、照相機、測距儀，以及日常生活用品中的鏡子、眼鏡、放大鏡等，它們都離不開鍍膜技術(shù)，鍍制的薄膜有反射膜、增透膜和吸收膜等幾種。射流后碰上由冷卻水冷卻的泵壁，凝結(jié)為液體，流回蒸發(fā)器，即靠油的蒸發(fā)——噴射——凝結(jié)，重復(fù)循環(huán)來實現(xiàn)抽氣的。

由進氣口進入泵內(nèi)的氣體分子，一旦落入蒸汽流中，便獲得向下運動的動量，向下飛去，由于射流具有高的流速（約200米/秒），高的蒸汽密度，且擴散泵油具有高的分子量（300-500）故能有效的帶走氣體分子，因此在射流的界面內(nèi)，氣體分子不可能長期滯留，且在射流界面的兩邊，被抽氣體有很大的濃度差，正是因為這個濃度差被抽氣體能不斷的越過界面，擴散進入射流中，被帶往出口處，在出口處再由機械泵抽走。其相關(guān)組成及各部件：機械泵、增壓泵、油擴散泵、冷凝泵、真空測量系統(tǒng)。

擴散泵的油蒸汽壓是決定泵的極限真空的重要因素，因此盡量選用飽和蒸汽壓低的泵油，其化學(xué)特性要好。

由于油擴散泵是無法杜絕有返油的幾率，那么沒有辦法保證精密產(chǎn)品的100％純凈，特別是半導(dǎo)體行業(yè)，所以就有“高真空冷凝泵＋低真空機械泵”所組成的無油真空系統(tǒng)，冷凝泵組成的排氣系統(tǒng)不僅排氣效率極高，而且有效保證真空腔的清潔，保證產(chǎn)品的質(zhì)量（避免產(chǎn)品被污染、增強膜層與基板之間的附著力），但是其維護成本非常的高，造價昂貴，所以普及率沒有油擴散泵廣泛。了解被抽氣體成分，氣體中含不含可凝蒸氣，有無顆粒灰塵，有無腐蝕性等。

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真空鍍膜機的詳細(xì)結(jié)構(gòu)

高真空鍍膜機，鍍膜機是目前制作真空條件應(yīng)用為廣泛的設(shè)備。其相關(guān)組成及各部件：機械泵、增壓泵、油擴散泵、冷凝泵、真空測量系統(tǒng).

一、真空主體——真空腔

根據(jù)加工產(chǎn)品要求的各異，真空腔的大小也不一樣，目前應(yīng)用的有直徑1.3M、0.9M、1.5M、1.8M等，腔體由不銹鋼材料制作，要求不生銹、堅實等，真空腔各部分有連接閥，用來連接各抽氣泵浦。

二、輔助抽氣系統(tǒng)

此排氣系統(tǒng)采用“擴散泵+機械泵＋羅茨泵＋低溫冷阱＋polycold”組成

排氣流程為：機械泵先將真空腔抽至小于2.0*10-2PA左右的低真空狀態(tài)，為擴散泵后繼抽真空提供前提，之后當(dāng)擴散泵抽真空腔的時候，機械泵又配合油擴散泵組成串聯(lián)，以這樣的方式完成抽氣動作。

排氣系統(tǒng)為鍍膜機真空系統(tǒng)的重要部分，主要有由機械泵、增壓泵（主要介紹羅茨泵）、油擴散泵三大部分組成。

機械泵：也叫前級泵，機械泵是應(yīng)用廣泛的一種低真空泵，它是用油來保持密封效果并依靠機械的方法不斷的改變泵內(nèi)吸氣空腔的體積，使被抽容器內(nèi)氣體的體積不斷膨脹從而獲得真空。

機械泵有很多種，常用的有滑閥式（此主要應(yīng)用于大型設(shè)備）、活塞往復(fù)式、定片式和旋片式（此目前應(yīng)用廣泛，本文主要介紹）四種類型。

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真空鍍膜機的真空室設(shè)計方法

真空鍍膜技術(shù)是在真空條件下采用物理或者化學(xué)方法，使物體表面獲取所需膜體，真空鍍膜技術(shù)根據(jù)其采用方法的不同科分成蒸發(fā)鍍、濺射鍍、離子鍍、束流沉積以及分子束外延等，這次分析的鍍膜設(shè)備采用的是磁控濺射鍍膜。

真空室是真空設(shè)備的一個主要組成部位，真空鍍膜設(shè)備真空室設(shè)計主要考慮的就是密封性和可靠性，結(jié)構(gòu)必須要合理，真空設(shè)備的材料生產(chǎn)都是在真空室內(nèi)進行的，材料對真空度的影響要小，設(shè)計不能馬虎，要注意一些問題。

使用磁控濺射的真空鍍膜機一般采用的是圓筒主體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)上要保證快速抽空，因氣袋會緩慢的放氣，因此要避免出現(xiàn)隔離孔穴，真空系統(tǒng)上端會加裝磁控濺射槍，為了使真空室和元件有足夠的強度，保證在外部和內(nèi)部的作用力下不產(chǎn)生形狀的變化，厚度需要足夠。

焊接是真空室制造中的一道關(guān)鍵工序，保證焊接之后的真空室不會產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象，須合理設(shè)計焊接結(jié)構(gòu)，提高焊接質(zhì)量，處在超高真空的內(nèi)壁粗糙度要拋光使室外室內(nèi)表面很光潔，須特別注意的是需做好防止生銹的措施。

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