真空腔體制造技術(shù)介紹

真空腔體在薄膜涂層、微電子、光學(xué)器件和材料制造中，是一種能適應(yīng)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(gòu)成一個完整的真空腔體。

復(fù)雜的真空腔體通常需要定制，即針對應(yīng)用終端進行專門的設(shè)計和制作。某些常見的真空腔體已經(jīng)過預(yù)先設(shè)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(fù)合材料層壓板、封裝組件等的脫氣。

真空腔體制作注意事項

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重要的環(huán)節(jié)之一。為避免大氣中熔化的金屬和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而影響焊接質(zhì)量，通常采用弧焊來完成焊接?；『甘侵冈诤附舆^程中向鎢電極周圍噴射保護氣體，以防止熔化后的高溫金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。

真空腔體中抽氣管道的設(shè)計原則

為一個工藝選擇真空泵時，工藝室和泵之間的抽氣管道可能和泵的選擇一樣重要。要使腔體抽氣速率達到大，需要筆直的抽氣管道(長度短)并使用直徑盡可能大的管道。

看起來似乎很簡單，但是這里有許多因素需要考慮。實際上，如果我們從物理學(xué)角度考慮，就可以明確哪些是關(guān)鍵因素。真空腔體

在穩(wěn)定狀態(tài)的條件下，如果抽氣管道內(nèi)沒有氣源(泄漏)或氣體減少(冷凝)，抽氣管道任何截面的質(zhì)量流量必須相同。簡單而言，進入工藝室的氣體必須從泵出來。

已知氣體摩爾流量為M(公斤/摩爾)、抽氣速率為S(立方米/秒)、壓力為P(帕)、溫度為T(開爾文)，則質(zhì)量流量計算如下：

質(zhì)量流量(公斤/秒)=(M*P*S)/(Ro*T)

Ro=通用氣體常數(shù)

對于大多數(shù)抽氣系統(tǒng)而言，氣體溫度(T)在抽氣管道中不會顯著減少，而且可以合理地假定為恒定的。

在此情況下，抽氣管道任何截面(P*S)的乘積(稱為通量)相同。真空腔體

由于抽氣管道的壓力差是氣體流動的推動力，可見壓力(P)必須在工藝室中為高值，在泵入口為低值。

由于我們假定通量恒定，可見抽氣速率(S)在工藝室為小值，在泵入口為大值(等于泵速)。