Вакуумная камера

4.1.6. После перезагрузки вакуумной  камеры CV двери закрывают.

          Для  повторного создания рабочего  вакуума в камере CV закрывается форвакуумный клапан V1, открывается байпасный клапан V2. Камера откачивается до соответствующего давления, затем байпасный клапан V2 закрывается. Открывается форвакуумный клапан V1, производится откачка турбомолекулярного насоса ТМР. Открывается высоковакуумный затвор V3 и цикл повторяется.

4.1.7. Назначение вакуумных датчиков.

         Назначение датчиков следующее:  

Р1  – для замера давления в форвакуумном агрегате.

Р2 - для замера низкого  вакуума в форвакуумной линии  турбонасоса.

Р3 - для замера низкого  вакуума в вакуумной камере.

S1 - для замера высокого вакуума в камере напыления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Позиция	Наименование	Кол.	Примечание
CV	Камера вакуумная	1
ТМР	Насос турбомолекулярный Zhimadzu TMP-2003	1
N1	Пластинчато-роторный насос Е2М80	1
N2	Насос двухроторный ЕН250	1
S1	Датчик магниторазрядный AIM-S Magnetron Sensors	1	Контроль высокого вакуума в камере
Р1	Датчик терморезистивный APG-L Pirani Sensors	1	Контроль низкого вакуума в форвакуумном агрегате
Р2	Датчик терморезистивный APG-L Pirani Sensors	1	Контроль низкого вакуума в турбомолекулярном насосе
Р3	Датчик терморезистивный APG-L Pirani Sensors	1	Контроль низкого вакуума в камере
VЕ2	Клапан VХ2360М-03F-5D1	1	Напуск воздуха в  камеру
VЕ1	Клапан аварийный 2116.01.17.000	1	Напуск воздуха в  форвакуумный агрегат
V1	Клапан форвакуумный XLAV-40G-A90LA-5L-Q	1	Для низковакуумной откачки Zhimadzu TMP-2003
V2	Клапан байпасный XLAV-63G-A90LA-5L-Q	1	Для низковакуумной откачки камеры
V3	Затвор VAT ISO250	1	Для высоковакуумной откачки камеры
VF1…VF2	Расходомер РРГ12	2	Напуск технологических  газов

Рис.4.1. Схема вакуумная 

  4.2. Схема пневматическая (рис. 4.2.1., 4.2.2.).

    4.2.1. Пневматическая система предназначена для управления высоковакуумным затвором 2, форвакуумным клапаном 3 для низковакуумной откачки турбомолекулярного насоса Zhimadzu TMP-2003 и байпасным клапаном 4 для низковакуумной откачки камеры 1.

     На входе в пневмосистеме  вакуумной установки имеется блок подготовки воздуха (AC30А-F03) 5, состоящий из фильтра-влагоотделителя, маслораспределителя и манометра 7, регулируемое реле давления 6. Один из пневмораспределителей 8 служит для управления затвором вакуумным 2, два из пневмораспределителей 9, установленные на плите 16 служат для открытия/закрытия вакуумных клапанов 3, 4. Три пневмораспределителя 8, установленные на плите 17 служат для управления заслонками 18 ЭЛИ и РИ. Пневмоглушители 10 и 11 предназначены для бесшумной работы пневмораспределителй 8 и 9. Разводка исполняющих узлов пневмосистемы осуществляется с помощью нейлоновой гибкой трубкой.

 

Рис.4.2.1. Схема пневматическая - спецификация

     

Рис.4.2.2. Схема пневматическая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

              4.3.  Схема гидравлическая (рис. 4.3.1., 4.3.2.)

      4.3.1. Гидравлическая система предназначена для подачи холодной воды к турбомолекулярному насосу Zhimadzu TMP-2003, охлаждения резистивного испарителя РИ1, тиристорного преобразователя ТП, электронно-лучевых испарителей ЭЛИ1 и ЭЛИ2, вакуумной камеры, двери Д.

В системе не предусмотрен подвод горячей воды для прогрева вакуумной камеры и двери, резистивного и электронно-лучевых испарителей.

           На входе холодной воды имеется фильтры Ф1. Включение и отключение подачи холодной воды к отдельным узлам осуществляется с помощью электромагнитных вентилей V1 и V2, за исключениеv турбомолекулярного насоса Zhimadzu TMP-2003, охлаждение на который осуществляется постоянно. Для контроля за подачей  воды в системе предусмотрены реле протока Pп1…Рп3.

Разводка воды осуществляется шлангами ПВХ, армированными нитью с внутренним диаметром 10 и 12 мм.

          Для предотвращения попадания  воды в камеру во время замены  тиглей в ЭЛИ1 и ЭЛИ2 предусмотрены  вентили ручные.

          Конструктивно все элементы гидросистемы  смонтированы на одной плите.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.4.3.1. Схема гидравлическая - спецификация

 

 

Рис. 4.3.2. Схема гидравлическая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          4.4. Установка

4.4.1. Установка предназначена для размещения вакуумной системы откачки, рабочей камеры, основных и вспомогательных узлов, обеспечивающих размещение покрываемых деталей и проведение технологического цикла нанесения покрытия: вращение арматуры (подложкодержателя), ионную очистку деталей, нагрев деталей, испарение пленкообразующих материалов, оптический контроль толщины покрытий, заслонки, определяющих начало и окончание нанесения покрытия; размещение пневмо- и гидросистем, системы управления и питания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.4.2. Форвакуумный агрегат (производства компании Edwards), состоящий из пластинчато-роторного насоса Е2М80 (N1) и насоса Рутса ЕН250 (N2) (см. рис.3.1.-3.5., 4.1.) гибким трубопроводом, армированным стальной проволокой, соединяется с вакуумной системой откачного поста.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.4.3. Основанием установки является сварной каркас 1 (см. рис. 3.1.-3.5.), который с трех сторон закрывается дверками. Дверки открываются специальным ключом; на дверках имеются микропереключатели, обеспечивающие блокировку – отключение высокого напряжения внутри каркаса при открывании дверок.

На нижней раме каркаса  установлены трансформаторы питания резистивного испарителя 21.

На каркасе установлены  пневмосистема 12 и гидросистема 22.

На средней раме внутри каркаса установлена рабочая  вакуумная камера 2 (CV) закрывающаяся дверью. К задней стенке камеры присоединен высоковакуумный затвор 5 (V3). К затвору присоединяется турбомолекулярный высоковакуумный насос Zhimadzu TMP-2003 4. Рядом с турбомолекулярным насосом расположены байпасный 6.1 (V2) и форвакуумный 6.2 (V1) клапаны. Здесь же расположены другие элементы вакуумной системы: низковакуумные датчики Р1-Р3, высоковакуумный датчик S1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.5. Вакуумная камера

 

  4.5.1. Вакуумная камера 2 (CV) предназначена для изоляции вакуумного объема от атмосферы. Камера изготовлена из нержавеющей стали. Камера закрывается дверью, место стыка камеры и двери уплотняется прокладкой. Для закрывания двери камеры служит рукоятка. На камере предусмотрен электроконтакт, блокирующий возможность открывания высоковакуумного затвора 5 (V3) и байпасного клапана 6.2 (V2), а также подачу высокого напряжения на технологические источники при открытой двери камеры. На двери имеется смотровое окно, в которых установлены два стекла: внутреннее со стороны вакуумной камеры – быстросъемное сменное защитное стекло и  иллюминатор из жаропрочного кварцевого стекла 30 .

  4.5.2. Сама камера состоит из  нижней и верхней плиты и обечайки, на которых   имеются необходимые вводы для элементов вакуумной системы    и исполнительных  механизмов, а также   предусмотрены технологические запасные  отверстия.  Камера и дверь изготовлены из нержавеющей стали и имеют змеевики, по которым циркулирует холодная или горячая вода для охлаждения или прогрева камеры и двери. Внутри камеры установлены быстросъемные экраны, выполненные из тонкого листа нержавеющей стали. Для замера температуры имеется термопара с уплотнителем. На нижней плите камеры установлены два электронно-лучевых испарителя 25 (ЭЛИ1, ЭЛИ2), электроды резистивных испарителя 26, ионный источник 27, заслонки испарителей 28. На верхней плите камеры расположены механизм перевода контрольных образцов 8 и ввод вращения 9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.6. Затвор высоковакуумный  V3.

4.6.1. Высоковакуумный затвор (производства компании VAT) с Ду250 мм модели 16546-PA21 с пневмоприводом представляет собой устройство, позволяющее изолировать вакуумную камеру от турбомолекулярного насоса перед разгерметизацией камеры.

 

 

          4.7. Вакуумные клапаны.

4.7.1. В качестве байпасного V1 и форвакуумного V2 клапанов в установке применен клапан с пневмоприводом производства компании SMC. Байпасный клапан модели XLAV-63G-A90LA-5L-Q с Ду63 мм, форвакуумный клапан модели XLAV-40G-A90LA-5L-Q с Ду40 мм.

 

4.7.2. В качестве аварийного клапана VE (см. рис.4.1.)  в установке применен клапан с электроприводом, см. рис. 4.7.2. Он предназначен для запирания вакуумной системы, напуска воздуха в форвакуумный агрегат NI в случае его аварийного обеспечения, предотвращения попадания масла в вакуумную систему. При подаче напряжения на электромагнит 38 клапан 8 перекрывает отверстие во фланце 5 и под действием пружин 16 клапан 4 открывается. При аварийном отключении электропитания магнит обесточивается и под действием пружины 14 клапан 8 открывает отверстие во фланце 5. Воздух через отверстие в клапане 4 поступает в полость клапана 4 и, преодолевая усилие пружины 16, клапан перекрывает отверстие в корпусе 3. Аварийный клапан закрыт. К корпусу 3 приварен фланец 17 для подключения течеискателя.

Рис.4.7.2. Аварийный клапан

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.7.3. Для подачи в вакуумную камеру и ионный источник «АИДА» технологических газов для проведения технологических процессов применены расходомеры РРГ-12 (поз. по рис.4.1. VF1-VF2) (см. техническое описание на РРГ-12).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.7.4. В качестве клапана напуска воздуха в камеру для ее разгерметизации применен электромагнитный клапан VХ2360М-03F-5D1 (поз. по рис.4.1. VЕ2) с условным проходом 10 мм.

 

 

4.8. Резистивный испаритель (см. рис. 4.8.)

4.8.1. Резистивный испаритель РИ выполнен в виде двух одинаковых токовводов, которые устанавливаются на нижней плите вакуумной камеры в отверстиях. Охлаждаемый и прогреваемый проточной водой корпус токоввода 1  выполнен из меди и герметизируется с помощью вакуумных прокладок 2 и 3. Токоввод изолируется от плиты с помощью фторопластового кольца 4. Напряжение подводится к шине 5. Подвод и слив воды осуществляется через штуцеры 6. Прокладки 7,8, 9 служат для герметизации системы охлаждения. Фиксация узла подвода воды производится с помощью гайки 10 и цанги 11. Лодочка испарителя крепится сухарем 12 и может устанавливаться на различном расстоянии от оси камеры перемещением сухаря по токовводу параллельно плите.

 

Рис. 4.8. Резистивный  испаритель

4.9. Устройство подколпачное (рис. 4.9.).

 

4.9.1. К верхней плите вакуумной камеры крепится устройство подколпачное, состоящее из механизма перевода контрольного образца 3, узла вращения арматуры 4 и ввода вращения арматуры 5. На нижней плите вакуумной камеры соосно с устройством подколпачным находится стекло 10, фиксируемое фланцем 9 через прокладку 16 и 14, кольцо 15.

 

Рис. 4.9. Устройство подколпачное.

 

          4.9.1.1. Механизм перевода контрольного образца.

          Механизм перевода контрольного  образца крепится к верхней  плите вакуумной камеры 99 винтами 11 через шайбы 14. Механизм перевода контрольного образца состоит из корпуса 1, через который проходит вал 100, уплотняемый набором прокладок 95. Вал 100 фиксируется в корпусе 1 в подшипниках 97 гайкой 94 через втулку 103. К выходному концу вала 100 крепится приводная шестерня 98. К приводному концу вала 100 крепится полумуфта 5, фиксируемая штифтом 15 и винтом 8. К корпусу 1 крепится корпус 2, через который проходит вал 101, фиксируемый в корпусе подшипником 89. На вал 101 крепится косозубая шестерня 90, фиксируемая на валу штифтом 15. На выходной конец вала 101 крепится полумуфта 92, которая фиксируется шпонкой и винтом 8 через шайбу 7. Корпуса 1 и 2 соединяются между собой винтами 10 через шайбы 14. Полумуфты 5 и 92 соединяются между собой винтовым соединением. К корпусу 2 крепится корпус 3 через шайбу 6. Внутри корпуса 3 находится вал 102, который фиксируется в корпусе в подшипниках 88. На выходном конце корпуса 3 находится косозубая шестерня 90, фиксируемая на валу штифтом 15. Пара косозубых шестерен 90 служит для передачи углового вращения. На входном конце вала 102 крепится диск 85 с флажками. Флажки диска 85, перекрывая соответствующим образом датчики Е2ЕМ5, позволяют однозначно позиционировать свидетели относительно оптической оси вакуумной камеры. К корпусу 3 крепится мотор-редуктор РД-09 16, который соединяется с валом 102 через полумуфты 15.

 

Рис. 4.9.1.1. Механизм перевода контрольного образца.

 

 

 

 

 

 

 

          4.9.1.2. Узел вращения арматуры.

           К верхней плите вакуумной  камеры корпус 3 гайкой 10. Соосно  с корпусом 3 находится оптический ввод, состоящий из кварцевого стекла 17, которое фиксируется фланцем 7 через втулку 8, прокладки 9 и 11 финтами 22 через шайбы 26. К корпусу 3 крепится стакан 5 с зубчатым венцом через подшипники 30 втулки 4 и 6, фиксируемые стопорным кольцом 28. К стакану 3 крепится держатель полусферы 14. Через корпус 3 проходит ось 12, передающая вращение на кассету 1, в которой располагаются свидетели в соответствующих гнездах. Свидетели в кассете 1 защищены от запыления основанием 13, которое крепится к корпусу 3 шпилькой 15 гайками 16. Гайки 16 служат регулировки расстояния между кассетой 1 и основание 13.