Деулин Е.А. - Методические указания к лабораторным работам по физике вакуума, страница 3
Описание файла
Документ из архива "Деулин Е.А. - Методические указания к лабораторным работам по физике вакуума", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из 4 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "книги и методические указания", в предмете "физика вакуума" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Деулин Е.А. - Методические указания к лабораторным работам по физике вакуума"
Текст 3 страницы из документа "Деулин Е.А. - Методические указания к лабораторным работам по физике вакуума"
Таблица 1.
| Технологический процесс | Требования к вакууму | ||
| Способ обработки | Изделие, процесс | по предельному давлению РС’, Па | по парциаль- ному составу |
| 1.Откачка ЭВП |
| 104 10-1 10-5 10-7 10-7 | безмаслян безмаслян |
| 2.Осаждение плёнок |
| 10-3 10-6 10-8 | безмаслян |
| 3.Электронно-лучевая обработка |
| 10-3 10-3 10-3 10-5 | безмаслян |
| 4.Ионная обработка |
| 10-3 10-3 10-3 10-3 10-5 | безмаслян |
| 5.Диффу-зионные процессы |
| 10-6 10-6 10-1-10-9 | |
Таблица 2.
| № п/п | Тип насоса | Предельное давление насоса | Характер вакуума | Примечание |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | Механический | 10-1 | Масляный | |
| 2 | Двухроторный | 10-2 | Условно безмасляный | Незначительная миграция масла из подшипникового узла |
| 3 | Адсорбционный | 10-1 | Безмасляный | С регенерацией в атмосферу |
| 4 | Адсорбционный, двухступенчатый | 10-4 | Безмасляный | С регенерацией в форнасос |
| 5 | Диффузионный, паромасляный | 10-4 | Масляный | |
| 6 | Диффузионный, паромасляный с ловушкой | 10-5 | Масляный | |
| 7 | Диффузионный улучшенный с ловушкой | 10-7 | Масляный | На кремний- органических жидкостях |
| 8 | Диффузионный, парортутный с ловушкой | 10-10 | Безмасляный | Применение ограничено из-за токсичности |
| 9 | Магниторазряд-ный, геттерно-ионный | 10-7 | Безмасляный | |
| 10 | Турбомолеку-лярный | 10-7 | Условно безмасляный | Незначительная миграция масла из форзоны |
| 11 | Криосорбционый | 10-11 | Безмасляный |
Каждый из типов насосов требует определенной схемы соединения с откачиваемым объектом и насосами предварительного разряжения (если ни требуются).
Для предыдущих позиций последовательно выбираются насосы со все большим предельным давлением (с худшими вакуумными параметрами). Для первой позиции выбирается тип насоса, способный качать от атмосферного давления (с начальным давлением РНАЧ=105 Па). Количество позиций и параметры насосов (т.е. конкретные типоразмеры) выбираются в процессе расчета. При использовании параллельного агрегатирования (как это делается, например, при откачке цветных электронно-лучевых трубок на конвейерных линиях типа «железная дорога») каждый элемент конвейера представляет самостоятельный откачной пост, рис. 6, способный, в отличие от неподвижных откачных постов, перемещаться между инструментом, осуществляющим различные технологические операции (например, между печью отжига и механизмом съема откачного и установки нового кинескопа и т.п.)
7.Основы расчета и проектирования вакуумных систем технологического оборудования.
Основой для проектирования технологической вакуумной установки является технологический процесс обработки изделия, который можно отобразить графически в виде технологической диаграммы, показывающей соотношение затрат времени на различных этапах технологического процесса.
Технологические диаграммы для одного вида техпроцесса часто различаются лишь соотношением времен рабочих и вспомогательных переходов.
На рис.16. даны примеры типовых технологических диаграмм для сверхвысоковакуумной откачной и напылительной установок.
Техпроцесс может включать следующие этапы:
1. Установка прибора (установка штенгеля в откачное гнездо и его герметизация, напай штенгеля на «гребенку» откачной системы, фланцевое присоединение штенгеля). Для напылительного технологического оборудования этот этап представляет установку (загрузку) заготовок в вакуумную камеру и ее герметизацию. Время установки tУ обычно нормируются в пределах, данных в табл. 3.
Таблица 3 Ориентировочные нормы времени на установку изделий.
| № п/п | Время установки изделия, ty | Время |
| 1 | Установка штенгеля в гнездо и его герметизация | 3-10 с |
| 2 | Напайка стеклянного штенгеля | 4-10 мин |
| 3 | Фланцевое присоединение металлического штенгеля | 3-10 мин |
| 4 | Загрузка заготовок | 5-20 мин |
2. Предварительная форвакуумная откачка прибора или рабочей камеры. Время форвакуумной откачки tф рассчитывается. Оно включает время от момента подключения (с помощью клапана) форвакуумного насоса к откачиваемому объекту до момента включения высоковакуумного насоса.
3. Высоковакуумная откачка включает время tВ от момента подключения действующего высоковакуумного насоса к объекта до момента включения сверхвысоковакуумного насоса или до начала процесса обезгаживания (для высоковакуумной системы). Время tВ рассчитывается.
4. Сверхвысоковакуумная откачка включает время tСВВ откачки объекта от момента включения сверхвысоковакуумного насоса до начала процесса обезгаживания (для высоковакуумных систем отсутствует). Время tСВВ рассчитывается.
5. Обезгаживание реципиента (объекта откачки) и арматуры. Время обезгаживания tОб зависит от требуемого окончательного давления, газосодержания арматуры и изделий, температуры обезгаживающего прогрева, быстроты откачки, в свою очередь определяемые конструкцией прибора или камеры. Чаще всего время обезгаживания определяется экспериментально на основе предварительных исследований и ориентировочно составляет (см. табл. 4.):
Таблица 4. Время обезгаживания типовых объектов, tоб
| № п/п | Реципиент (откачиваемый объект) | Время обезгаживания |
| 1 | НОЛН (Нормально-осветительная лампа) | 2-20 мин |
| 2 | ПУЛ (Приёмно-усилительная лампа) | 20-40 мин |
| 3 | ЭЛТ (Электронно-лучевая трубка) | 20-60 мин |
| 4 | ЛБВ (Лампа бегущей волны) | 1-10 ч |
| 5 | ЦЭЛТ (Цветная электронно-лучевая трубка) | 1-2 ч |
| 6 | М (Магнетрон) | 2-10 ч |
| 7 | К (Клистрон) | 5-20 ч |
| 8 | ФЭП (Фото-электронный преобразователь) 1го поколения | 20-40 мин |
| 9 | ФЭП 3го поколения | 20-60 ч |
| 10 | Установка сварки | 20-60 мин |
| 11 | УВН (Установка вакуумного напыления) | 20-60 мин |
| 12 | ИОЛА (Установка ионного легирования) | 0,5-2 ч |
| 13 | Установка ионной или электронной литографии | 1-2 ч |
| 14 | МЛЗ (Установка молекулярной эпитаксии) | 10-50 ч |
Увеличение времени обезгаживания позволяет уменьшить поток газовыделения при обезгаживании и рабочее давление (РР), но уменьшает также и производительность оборудования.
Рабочее давление при обезгаживании (РР) связано с окончательным давлением, получаемым в приборе (РОК) и обычно составляет РР <(10-5О)РОК.
6. Следующий этап вакуумной обработки ЭВП- активирование или формирование рабочей поверхности катода, tК сопровождающееся повышенным газовыделением из разлагающихся или распыляемых материалов. Обычно давление РР допустимое при активировании задается.
