К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 102
Текст из файла (страница 102)
Иванов Е. Н., Некрасов М. И., Стевавчнков С. В. Особенности расчесов шарюсоподшипников вакуумного машиностроения // Вестнвк машиностроения, 1991, М 12. С. 32- 34. 2. Ивишв Е. Н., Опшавчшвв С. В. Нюкенерная мемднкв расчеса месанических устройств ивкроэсмк сровнял на привноснмый уровень змрязнений / Доспскания и перспекпшы технолличесяой эколопси микроэлексроннки в чистых производственных помещениях: Сб.
докл. 1У науч.-техн. конф. СНГ и эарубикиых стран. Мз МНЭТ, 1992. С. 121 - 127. 3. Мавьсви С. Н., Пвм)всвев Ю. В. Кластерное оборудование в микроэлектронике // Обзоры ло электронной технике. Сер. 7. ТОПО, Вып. 1 (1701), 1994, 120 с. 4. Панфилов Ю. В. Основы теории формирования и распределения потоков )сикродисперсных частиц в вакууме // Вестник МГТУ. Машиностроение. Выл. 2, 1993. С. 87 - 94. 5. Паифвлев Ю. В. Проексироваииевакуумного технологического оборудовании юш производства СБИС по критерию минимума привносимой дефектности // Электронная техника.
Сер. 3. Микроэлектроника. Вьш. 1 (135), 1990. С. 51 - 59. 6. Повышение кинематической точности приводов дВижеиия В Вакуум с ислользОванием вероятностных методов расчета / Е. А. Деулин, С. М. Латьппев, И. В. Панкратов, А. Б. Усов // Электронная техника. Сер. 7. ТОПО. Вып. 3 (142), 1987. С. 86 — 90. 7. Расчет точности герметичной волновой зубчатой передачи методом имитационного моделирования на ЭВМ / Н.
А. Деулин, С. Г. Деющов, Н. С. Ватин, В. В. Ябскаиов // Известия вузов. Машиностроение, 1988, Рй В. С. 38- 44. 8. Степанчикев С. В. Критерии рационэльното проектирования вакуумносо оборудования с учетом есо воздействия на техноэколотическую среду // Автоматическое оборудование и технолопся прон зводссва изделий электронной техннхи: Мюквузовский сб. науч. трудов. Мз МНЭМ, 1991. С. 12 - 17. Глава 3.2 ВАКУУМНЫЕ И ГАЗОВЫЕ СИСТЕМЫ 1.2.1. ОБПСИК ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ И поддкРИАния ВАкуумА Для создыпш и поддержания вакуума используются вакуумные системы (рис. 3.2.1), соссошцие (в простейшем виде) из мрметичной камеры 1, датчиков давления 2, крана 3, трубопровода 4 и насоса 5.
Прн работе насоса газовый поток (41 одинаков в любом сечении с-й системы: (21 = Рсос = соп81. При этом давление на входе в насос рн всегда меньше давления рс на выходе из откачиваемой камеры, что обусловлено наличием в системе трубопровода и других элементов, оказываю Ших сопротивление прохождению потока таза. Рве. 3.2.1. ПВаесеявма мвщъвмв евсеева Глава Эоъ ВАКУУМНЫЕ И ГАЗОВЫЕ СИСТЕМЫ Вакуумные технологические установки характеризуются предельным остаточным давлением рв и рабочим даюгением рр. Под предельным остаточным давлением установки понимают наименьшее давление, полученное я чистой и сухой рабочей камере установки. Оно зависит от следующих факторов: типа применяемого насоса нлн комбинаций насосов, а также дополнительных конструкционных элементов (например охлаидвемых или сорбциоиных ловушек и др.); вакуумной герметичности установки, которая в значительной степени определяется видом, числом и герметичностью разборных соединений.
Практически общий шзовый поток течей не должен превьппать 5 — 10 % быстроты действия требуемого (дгш данного конкретного случая) насоса. Под рабочим дюшением понимают давление, установившееся в рабочей камере с учетом потока лепсолетучих субстанций Дт при проведении технологического процесса. В общем виде изменение рабочего давления р во времени описъвиются выражением: Р (1) Р +0 (г)!0'о На практике измерение рабочего давления производится только в том месте, где находится датчик вахуумметра. Если в опсачиваемой камере находятся легколетучие вещества, давление насыщенных паров которых выше предельного остаточного давления и лоток которых выше эффективной быстроты откачки, то в камере до полной откачки этого вещества давление будет практически равно давлению насьпценных паров этого вещества. Следует учитывать следующие особенности использования вакуумной техники для создания и поддержания вакуума в различных диапазонах давлений.
В области .низкого вакуума (104 - 102 Па) не предъявляется особых требований к тщательной очистке поверхностей, а тюске к герметичности и шзоотделению, На практике иногда используют запор- но-регулирующую арматуру, применяемую в обычных газопроводах. В качестве откачных средств используют одноступенчатые механические насосы. При больших потоках откачиваемой пыли насосы защищают цылеуловнтелями, установленными на всасывающем патрубке. В таких случаях рекомендуется такке использовать водоструйные нли водокольцевые насосы. Измерение вакуума производится, как правило, механическими деформално иными вакуумметрами, использующими в качестве чувствительного элемента снльфон, мембрану, трубки Бурдона и др. Показания этих вакууметров не зависят от рода газа или пара.
В области среднего вакуума (102-10' Па) газоотделение со стенок незначительно, и им можно в расчетах пренебречь, однако конструкционные элементы, постутшющие с завода- изготовителя, следует тщательно обезгаживать и сушить. Газовый поток в вакуумную систему не дожкен превышать 104 мз Пас с, иначе потребуется применение неэкономично больших насосов. Уплотннтельные проклааки выполняются из эластомеров. В области среднего вакуума используепи двухступенчшые механические насосы с быстродействием до нескольких десятков дмз/с, а также многоступенчатые паросгруйные насосы.
Выпускают щкуумнью агрегаты с комбинацией насосов: с двухступенчатым механическим насосом и адсорбционной ловушкой; с двухроюрным и механическим ииххиьсн; с дьухроторным и водокольцешм насосами; с многоступенчатыми пароводяными шруйнъпаи нассяями. Измерение давлений в области среднего вакуума производится тепловыми вакуумметрами, принцип действия которых основан на зависимости теплопроводности разреженного газа от давления (вакуумметры сопротивления и термопарные). В области высокого вакуума (0,1- 10 з Па) главную роль при откачке гарает газооцселение со стенок рабочих камер установок, в то время как газы, находящиеся в объеме рабочих камер, практически не влияют на длительность откачки до предельного вакуума.
Количество десорбируемых швов зависит от площади и чистоты внутренних поверхностей установки. Необходимо, чтобы суммарный поток вакуумной установки был не более 10-4 мз Па с'. Разборные соединения уплотняются эластомерами. Элекгровводы дол:кны быль металлокерамическими нли металяостекля иными. Вентили должны имен сильфонные уплотнения. В области высокого вакуума в основном используются диффузионные и турбомолекулярные насосы, а также криоконденсацнонные насосы с азотным охлазкдением, так ках при обезгюкивании системы с прогревом ее горячей водой в основном с внутренних стенок десорбнруются пары воды. Вьвгускают высоковакуумные агрегаты с системой автоматического управления.
Для измерения вакуума применяются, ионизационныв (элекцюнные и мапоггнъю элекгроразрядные) вакуумметры, действие которых основано на зависимости ионного тока, возникающего в результате ионизации молекул разреженного газа, от измеряемого давления. В области сверхвысокого вакуума (менее 10 З Па) основным требованием к вакуумной системе является возможность ее прогрева до 600 К в процессе обезшживания в течение нескольких часов, поэтому все элементы вакуумных систем изготовляют преимущественно из коррозионно-стойкой стали. Для уплотнения разборных соединений применяются уплотнительные прокладки из аюоминия, меди и индия. ВАКУУМНЫЕ НАСОСЫ И ЛОВУГПКИ В качестве откачных средств используются полностью или частично прогреваемые безиааивью нааосы: турбомолекулярные, ионногеперные, криогенные.
Часто иаполъзуются комбинации сверхвысоковакуумных насосов. Например, криогенные насоаы комбинируют с тптановыми иапарнтельными насосами, которые эффективно откачивают водород, явюпощийся основной компонентой остаточной среды в этой области вакуума. В технике сверхвысокого вакуума получение сверхнизких давлений за короткое время - не главное. Основной задачей является отсутствие углеводородов в остаточной среде. Для измерения давлений в этой области используются ионизационные вакуумматры. з.г.г.
вакуумных насосы и ловупщи Основным элемегпом вакуумных систем яюиются вакуумньге насосы, которые подразделяююя на механические и немеханические. К механическим относятся: поршневые, жидкоспю-кольцевые (низкого вакуума); залотниковые, пластинчато-роторные и пластинчатостаторные, двухроторные (среднего вакуума); турбомолекулярные (высокого и сверхвысокого вакуума). Принцип действия механических насосов основан на перемещении откачииемого газа вследствие механического движения рабочих частей насоса, при котором происходит периодическое изменение объема рабочей камеры, или на сообщении молекулам разреженного шэа направленной дополнительной скорости быстро движущейся рабочей ловерхносп ю насоса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
