分子增压泵的一个闪光之处

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1、分子增压泵的一个闪光之处龚建华储继国一颗明亮的星悬掛在天空无疑是瞩目的，但若它在不停地闪烁则会更加吸引人们的眼球。分子增压泵进入市场其意义不仅仅在于独立的知识产权，更在于它代表了先进的生产力。如何让行业接受它，宣传是必不可少的，而介绍它的闪光点更具意义。关于商品的宣传历来都颇有微词，“好酒不怕巷子深”是有哲理，但环境污染了，末必就能闻到醇香。还有一种说法：市场上叫得最响的，肯定是假货。这话现今也有失偏颇，市场经济让大家的宣传意识增强了，是货就得宣传，要不那些明星们怎么那么热衷于做广告，他们叫买的东西也不全是假的。何况把宣传建立在科学的依据上，

2、有识之士会作出理性的判断，不会盲目上当的。更何况在自家的园地里吹吹打打，即使有不实之处，危及社会也不会过甚。本文所要介绍的是如何用一、两台分子增压泵而让几百万甚至数千万的设备产能或效率提高20%-30%。咋一听，有些吹牛，还是看完之后再判断是否有道理。这里所说的设备仅涉及磁控溅射镀膜生产线，虽含盖范围不广，但目前国内各种类型的溅射镀膜生产线不少于几百条。有Low-e膜生产线,ITO膜生产线,亚克力板材镀膜生产线等。除了以平面板材为基片的，还有沉积异型工件的生产线，如太阳能集热管、各种反光灯罩等。这些生产线自动化程度高，产能巨大，是真空技术应用

3、的一个重要领域，与国民经济有着密切的关系。上述列举的形形色色的生产线从结构上讲都是雷同的。进线端有进片室（基片或工件）、缓冲室、过渡室；出线端亦有对称的室体。中间部分为镀膜区域，一般由多个甚至十几个气氛独立的沉积室体组成。基片连续经过生产线，在每个室体都要滞留一段时间，这些时间段中最长的则为整条生产线的节拍，在每一节拍内，输入待镀工件及输出成品工件。因此，节拍决定了效率。而往往节拍由进片室决定，因为进片室的功能包含了最多的动作，如开阀、输入基片、关阀、抽气、打开缓冲室阀、输出基片、关闭缓冲室阀、放气、再一次打开进片室阀门。除了抽气，其它各种动

4、作虽很简单，时间上却没有余量。由于后续的缓冲室均由涡轮分子泵或油扩散泵抽气，所以进片室的抽气压力不能太高，必须在数帕的范围，这就使该室必须要有一定的抽气时间。其它室体由于实现功能的动作较少，尤其是溅射阴极数量多，功率大，沉积速率高，相比之下，基片滞留时间的瓶颈必然在进片室，所以生产线的节拍决定于进片室。如要提高生产线的效率，就必须缩短进片室的节拍。由于进片室的功能所要求的动作，除了抽气以外是没有余量的，所以要缩短节拍唯一的办法就是减少抽气时间。而要达到这一目的可有两种方法。其一，若要保证抽气压力不变，只能是增强机组的配置。其二是提高抽气压力，

5、这虽能缩短抽气时间，但使缓冲室真空机组增大了负荷和风险。进片室的抽气范围是从大气压至几帕，一般配置高能耗的中真空机组，如罗茨滑阀机组，或罗茨旋片机组。如果用前一种方法，除增加机组的代价外，能耗亦会成倍增加，因此算不上一种明智之举。曾有某一引进的Low-e膜生产线，就是为了缩短进片室20秒的抽气时间，用了数十万美金按原配置增加了一整套进口的真空泵组，可见代价之大。而采用后一种方法，除了缩短的抽气时间非常有限，后续室体的涡轮分子泵的风险也会增大。例如某一ITO膜生产线,将进片室抽气压力由几帕提高到30帕,这样仅能缩短数秒钟的抽气时间，而相邻的缓冲

6、室起始抽气压力则要达到十几帕，这对于涡轮分子泵并不是适宜的。比较上述两种方法，显然提高进片室的抽气压力是一种较为理想的方案，但必须大幅度提高，比如两个数量级，才能更多地缩短抽气时间，更显著提高效率。可惜，缓冲室传统配置的抽气机组只能是涡轮分子泵机组或油扩散泵机组，这两种高真空泵最佳工作压力必须不高于8x10-2Pa,大幅度提高进片室的抽气压力将是这两种真空泵无法承受的。然而将分子增压泵用于缓冲室抽气则是该泵的一个闪光之处，由于分子增压泵可以从100Pa开始抽气,并在节拍时间内按需要进入10-3Pa(适

7、当配置)。因此进片室的抽气压力可以提高到200Pa,能够明显缩短抽气时间,并给进一步缩短提供了可能。以前面所言及的ITO膜生产线为例，该生产线进片室配置的为ZJ600罗茨泵与2X70旋片泵真空机组，缓冲室配置的为F1200涡轮分子泵高真空机组。真空室体积为0.5m3，进片室节拍为75秒，其中抽气时间为50秒，从大气抽至30Pa。如用分子增压泵取代缓冲室的涡轮分子泵，则可将进片室抽气压力提高到200Pa，这样在开启缓冲室阀门后，缓冲室平衡压力为100Pa，这正是分子增压泵能够切入抽气的压力。至于如此改造能使进片室缩短多少抽气时间可作如下分析：首

8、先，由于大幅提高了抽气压力，进片室抽气机组中的罗茨泵可以拆除，仅用旋片泵抽气。从大气压到200Pa约3个数量级，按高压强抽气规律2.3τ时间降低一个数量级，τ为时间