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真空腔體加工的注意事項
真空腔體是保持內(nèi)部為真空狀態(tài)的容器,真空腔體加工要考慮容積、材質(zhì)和形狀。
超高真空系統(tǒng)主要采用不銹鋼材質(zhì)。其中300系列不銹鋼(表1)是含Cr10%~20%的低碳鋼,具有優(yōu)良的抗腐蝕性、無磁性、焊接性好、導電率、放氣率低和導熱率低、能夠在-270~900℃工作等優(yōu)點,在高真空和超高真空系統(tǒng)中,應用較廣。
為了減小腔體內(nèi)壁的表面積,通常用噴砂或電解拋光的方式來獲得平坦的表面。超高真空系統(tǒng)的腔體,更多的是利用電解拋光來進行表面處理。
焊接是真空腔體制作中的環(huán)節(jié)之一。通常采用弧焊來完成焊接,可避免大氣中熔化的金屬和氧氣發(fā)生化學反應而影響焊接質(zhì)量,弧焊是指在焊接過程中向鎢電極周圍噴射保護氣體氣,以防止熔化后的高溫金屬發(fā)生氧化反應。
超高真空腔體的弧焊接,原則上必須采用內(nèi)焊,即焊接面是在真空一側,以免存在死角而發(fā)生虛漏。真空腔體不允許內(nèi)外雙重焊接和雙重密封
個大氣壓在1cm2的面積上產(chǎn)生約1kgf的壓力,對直徑20cm的法蘭來講,就是1t的壓力。圓筒或球形的腔體,由于構造的特殊性使得壓力分散,腔體的壁厚2~4mm就不會變形。
但是,對于方形腔體,側面的平板上要承受上噸的壓力,必須通過增加壁厚或設置加強筋,才能防止變形。
真空腔體
真空腔體是堅持內(nèi)部為真空狀態(tài)的容器,真空腔體的制造要考慮容積、材質(zhì)和形狀。下面咱們就和真空腔體加工廠家一起來看看這些方面吧。
近年來,為了下降真空腔體的制造成本,選用鑄造鋁合金來制造腔體也逐步普及。另外,選用鈦合金來制造特殊用處真空腔體的比如也不少。
為了減小腔體內(nèi)壁的外表積,一般用噴砂或電解拋光的辦法來獲得平整的外表。超高真空系統(tǒng)的腔體,更多的是運用電解拋光來進行外表處理。
焊接是真空腔體制造中重要的環(huán)節(jié)之一。為防止大氣中熔化的金屬和氧氣發(fā)作化學反應然后影響焊接質(zhì)量,一般選用弧焊來完結焊接?;『甘侵冈诤附舆^程中向鎢電極周圍噴發(fā)保護氣體氣,以防止熔化后的高溫金屬發(fā)作氧化反應。
超高真空腔體的弧焊接,原則上必須選用內(nèi)焊,即焊接面是在真空一側,避免存在死角而發(fā)作虛漏。真空腔體不允許內(nèi)外兩層焊接和兩層密封。
真空腔體的內(nèi)壁外表吸附大量的氣體分子或其他有機物,成為影響真空度的放氣源。為實現(xiàn)超高真空,要對腔體進行150~250℃的高溫烘烤,以促使資料外表和內(nèi)部的氣體盡快放出。烘烤辦法有在腔體外壁纏繞加熱帶、在腔體外壁固定鎧裝加熱絲或直接將腔體置于烘烤帳子中。根據(jù)真空度國標真空被分為低真空(100000-100Pa),中真空(100-0。比較經(jīng)濟簡略的烘烤辦法是運用加熱帶,加熱帶的外面再用鋁箔包裹,防止熱量流失的同時也可使腔體均勻受熱。
新完結的腔體烘烤時,一般需要一周時刻,重復烘烤后單獨的烘烤時刻可以恰當減少。為了更準確地丈量真空度,中止烘烤后也應該對真空計進行除氣處理。假如真空泵能力充沛并且烘烤時刻充足的話,烘烤后真空度可進步幾個數(shù)量級。
半導體真空腔體制造技術
真空腔體在薄膜涂層、微電子、光學器件和材料制造中,是一種能適應高真空環(huán)境的特殊容器。真空腔體通常包括一系列部品——如鐘形罩、基板、傳動軸以及輔助井——這些構成一個完整的真空腔體。
復雜的真空腔體通常需要定制,即針對應用終端進行專門的設計和制作。某些常見的真空腔體已經(jīng)過預先設計,如手套箱、焊接室、脫氣箱、表面分析真空腔等。例如脫氣箱和手套箱一般采用低真空環(huán)境,可用于焊接,或用于塑料制品、復合材料層壓板、封裝組件等的脫氣。由圖可以看到真空度高于10-2Pa時,擊穿電壓基本上不再跟著氣體壓力的下降而增大,因為氣體分子碰撞游離現(xiàn)象已不復興效果。
真空設備包含很多組件,如真空腔體,真空密封傳導件,視口設置,真空傳感器,真空顯示表,沉積系統(tǒng),蒸發(fā)源和蒸發(fā)材料,濺鍍靶材,等離子刻蝕設備,離子注入設備,真空爐,專用真空泵,法蘭,閥門和管件等。真空設備常用于脫氣,焊接,制備薄膜涂層,生產(chǎn)半導體/晶圓、光學器件以及特殊材料等。當空隙到達一定的長度后,單靠添加空隙間隔進步耐壓水平已經(jīng)好不容易,這時選用多斷口反而比單斷口有利。