分子增壓泵的一個閃光之處

1、 分子增壓泵的一個閃光之處 龔建華 儲繼國 一顆明亮的星懸掛在天空無疑是矚目的，但若它在不停地閃爍則會更加吸引人們的眼球。分子增壓泵進(jìn)入市場其意義不僅僅在于獨(dú)立的知識產(chǎn)權(quán)，更在于它代表了先進(jìn)的生產(chǎn)力。如何讓行業(yè)接受它，宣傳是必不可少的，而介紹它的閃光點(diǎn)更具意義。關(guān)于商品的宣傳歷來都頗有微詞，“好酒不怕巷子深”是有哲理，但環(huán)境污染了，末必就能聞到醇香。還有一種說法：市場上叫得最響的，肯定是假貨。這話現(xiàn)今也有失偏頗，市場經(jīng)濟(jì)讓大家的宣傳意識增強(qiáng)了，是貨就得宣傳，要不那些明星們怎么那么熱衷于做廣告，他們叫買的東西也不全是假的。何況把宣傳建立在科學(xué)的依據(jù)上，有識之士會作出理性的判斷，不會盲目上當(dāng)?shù)?。?/p>

2、何況在自家的園地里吹吹打打，即使有不實(shí)之處，危及社會也不會過甚。 本文所要介紹的是如何用一、兩臺分子增壓泵而讓幾百萬甚至數(shù)千萬的設(shè)備產(chǎn)能或效率提高20%-30%。咋一聽，有些吹牛，還是看完之后再判斷是否有道理。這里所說的設(shè)備僅涉及磁控濺射鍍膜生產(chǎn)線，雖含蓋范圍不廣，但目前國內(nèi)各種類型的濺射鍍膜生產(chǎn)線不少于幾百條。有 Low-e膜生產(chǎn)線,ITO膜生產(chǎn)線,亞克力板材鍍膜生產(chǎn)線等。除了以平面板材為基片的，還有沉積異型工件的生產(chǎn)線，如太陽能集熱管、各種反光燈罩等。這些生產(chǎn)線自動化程度高，產(chǎn)能巨大，是真空技術(shù)應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域，與國民經(jīng)濟(jì)有著密切的關(guān)系。 上述列舉的形形色色的生產(chǎn)線從結(jié)構(gòu)上講都是雷同的。

3、進(jìn)線端有進(jìn)片室（基片或工件）、緩沖室、過渡室；出線端亦有對稱的室體。中間部分為鍍膜區(qū)域，一般由多個甚至十幾個氣氛獨(dú)立的沉積室體組成?；B續(xù)經(jīng)過生產(chǎn)線，在每個室體都要滯留一段時(shí)間，這些時(shí)間段中最長的則為整條生產(chǎn)線的節(jié)拍，在每一節(jié)拍內(nèi)，輸入待鍍工件及輸出成品工件。因此，節(jié)拍決定了效率。而往往節(jié)拍由進(jìn)片室決定，因?yàn)檫M(jìn)片室的功能包含了最多的動作，如開閥、輸入基片、關(guān)閥、抽氣、打開緩沖室閥、輸出基片、關(guān)閉緩沖室閥、放氣、再一次打開進(jìn)片室閥門。除了抽氣，其它各種動作雖很簡單，時(shí)間上卻沒有余量。由于后續(xù)的緩沖室均由渦輪分子泵或油擴(kuò)散泵抽氣，所以進(jìn)片室的抽氣壓力不能太高，必須在數(shù)帕的范圍，這就使該室必須要有

4、一定的抽氣時(shí)間。其它室體由于實(shí)現(xiàn)功能的動作較少，尤其是濺射陰極數(shù)量多，功率大，沉積速率高，相比之下，基片滯留時(shí)間的瓶頸必然在進(jìn)片室，所以生產(chǎn)線的節(jié)拍決定于進(jìn)片室。 如要提高生產(chǎn)線的效率，就必須縮短進(jìn)片室的節(jié)拍。由于進(jìn)片室的功能所要求的動作，除了抽氣以外是沒有余量的，所以要縮短節(jié)拍唯一的辦法就是減少抽氣時(shí)間。而要達(dá)到這一目的可有兩種方法。其一，若要保證抽氣壓力不變，只能是增強(qiáng)機(jī)組的配置。其二是提高抽氣壓力，這雖能縮短抽氣時(shí)間，但使緩沖室真空機(jī)組增大了負(fù)荷和風(fēng)險(xiǎn)。進(jìn)片室的抽氣范圍是從大氣壓至幾帕，一般配置高能耗的中真空機(jī)組，如羅茨滑閥機(jī)組，或羅茨旋片機(jī)組。如果用前一種方法，除增加機(jī)組的代價(jià)外，能耗

5、亦會成倍增加，因此算不上一種明智之舉。曾有某一引進(jìn)的Low-e膜生產(chǎn)線，就是為了縮短進(jìn)片室20秒的抽氣時(shí)間，用了數(shù)十萬美金按原配置增加了一整套進(jìn)口的真空泵組，可見代價(jià)之大。而采用后一種方法，除了縮短的抽氣時(shí)間非常有限，后續(xù)室體的渦輪分子泵的風(fēng)險(xiǎn)也會增大。例如某一ITO膜生產(chǎn)線,將進(jìn)片室抽氣壓力由幾帕提高到30帕,這樣僅能縮短數(shù)秒鐘的抽氣時(shí)間，而相鄰的緩沖室起始抽氣壓力則要達(dá)到十幾帕，這對于渦輪分子泵并不是適宜的。 比較上述兩種方法，顯然提高進(jìn)片室的抽氣壓力是一種較為理想的方案，但必須大幅度提高，比如兩個數(shù)量級，才能更多地縮短抽氣時(shí)間，更顯著提高效率?？上?，緩沖室傳統(tǒng)配置的抽氣機(jī)組只能是渦輪分子

6、泵機(jī)組或油擴(kuò)散泵機(jī)組，這兩種高真空泵最佳工作壓力必須不高于8x10-2Pa,大幅度提高進(jìn)片室的抽氣壓力將是這兩種真空泵無法承受的。然而將分子增壓泵用于緩沖室抽氣則是該泵的一個閃光之處，由于分子增壓泵可以從100 Pa開始抽氣,并在節(jié)拍時(shí)間內(nèi)按需要進(jìn)入10-3Pa(適當(dāng)配置)。因此進(jìn)片室的抽氣壓力可以提高到200Pa,能夠明顯縮短抽氣時(shí)間,并給進(jìn)一步縮短提供了可能。 以前面所言及的ITO膜生產(chǎn)線為例，該生產(chǎn)線進(jìn)片室配置的為ZJ600羅茨泵與2X70旋片泵真空機(jī)組，緩沖室配置的為F1200渦輪分子泵高真空機(jī)組。真空室體積為3，進(jìn)片室節(jié)拍為75秒，其中抽氣時(shí)間為50秒，從大氣抽至30Pa。如用分子增

7、壓泵取代緩沖室的渦輪分子泵，則可將進(jìn)片室抽氣壓力提高到200Pa，這樣在開啟緩沖室閥門后，緩沖室平衡壓力為100Pa，這正是分子增壓泵能夠切入抽氣的壓力。至于如此改造能使進(jìn)片室縮短多少抽氣時(shí)間可作如下分析：首先，由于大幅提高了抽氣壓力，進(jìn)片室抽氣機(jī)組中的羅茨泵可以拆除，僅用旋片泵抽氣。從大氣壓到200Pa約3個數(shù)量級，按高壓強(qiáng)抽氣規(guī)律時(shí)間降低一個數(shù)量級，為時(shí)間常數(shù)，則7時(shí)間內(nèi)可以達(dá)到200Pa。若用一臺2X70抽氣，為7秒，7約50秒，顯然沒有效果。若用2臺2X70抽氣，為秒，7約為25秒，則抽氣時(shí)間可以縮短25秒，效率提高30%以上。若用3臺2X70抽氣，為秒，7約為17秒，抽氣時(shí)間縮短33秒，效率提高接近50%。然而，即使進(jìn)片室增加1-2臺旋片泵，總體配置或功耗幾乎并末增加，拆除的ZJ600羅茨泵價(jià)格和功率均超過2X70;緩沖室用分子增壓泵取代渦輪分子泵,可同時(shí)撤除機(jī)組的羅茨泵,甚至降低前級泵的配置。 另外，多快和好省雖是人們同時(shí)所追求的，但卻并不總是孿生的。而在上述的改造中卻幸運(yùn)地結(jié)合在一起。由于避開了最易返油的范圍（）,所以進(jìn)片室的油蒸汽污染甚至可以降低至質(zhì)譜儀檢測不出的程度，因此，可以顯著提高鍍膜產(chǎn)品的質(zhì)量。亞克力鍍膜改造前后設(shè)備真空轉(zhuǎn)換室緩沖室鍍膜室等ZJ6002X-702X-702X-30ZJ30