1、分子增壓泵磁控濺射鍍膜設備儲繼國1，龔建華21.深圳大學物理科學與技術學院，2.深圳市摩爾真空技術有限公司（廣東省產學研基金項目）一、背景傳統大型磁控濺射鍍膜設備采用擴散泵抽氣，能耗高，油蒸汽污染嚴重，影響產品質量。最近，越來越多的設備改用分子泵抽氣，鍍膜階段的油蒸汽污染基本消除，能耗也有所降低，取得了較好的經濟效益。然而，仍然存在如下問題：1粗抽階段，油蒸汽污染嚴重。粗抽通常采用旋片泵+羅茨泵機組（其油蒸汽本底為10-110-2 Pa），粗抽壓強通常為13Pa，此壓強是返油率最高的區段，不到1秒鐘，尚未鍍膜的工件表面，就會形成幾個分子厚的油分子薄層，嚴重影響鍍膜產品的結合力和其它質量指標。在

2、待鍍件不能高溫烘烤的場合，其危害更大。2有效抽速低。在磁控濺射鍍膜最關鍵的磁控放電階段（約0.30.8Pa），分子泵的抽速僅為標稱值的50%，即分子泵的抽速利用率僅50%，一臺泵只能作半臺泵使用，浪費抽氣資源。3能耗高。分子泵的能耗較低，但前級泵能耗很高，1200×1000鍍膜設備的標稱抽氣功率達14 kW，總能耗仍然很高。4開、停泵時間長，影響生產效率。主泵通常采用2臺F-400分子泵，開、停泵時間約50分鐘。 5分子泵易發生打片損壞。二、分子增壓泵磁控濺射設備的最佳選擇最近，深圳大學的原創性成果分子增壓泵實現了產業化1。該泵具有如下特點： 兼有中、高真空雙重性能，高真空設備從此不

3、再需要羅茨泵。 抽氣量大，磁控濺射和陰極電?。?.52 Pa）壓強范圍，抽速達最大值，3臺1,000L/s分子增壓泵的抽速已超過2臺3,500L/s渦輪分子泵的抽速。 消除中真空油蒸汽污染，顯著提高產品質量。圖1 分子增壓泵轉子的示意圖 能耗低，僅為相同抽速分子泵機組的40%，擴散泵機組的20%。抽速 / LS-1 費用低，僅為分子泵抽氣機組的80%。 結構簡單，轉子全部由平圓盤組成。 運行可靠，能承受大氣沖擊，消除分子泵轉子易打片的一大缺陷。三、分子增壓泵磁控濺射鍍膜設備（1400×1000）分子泵磁控濺射鍍膜設備通常采用如下機組：粗抽：2X-70泵精抽：2臺F-400分子泵+ZJ

4、-300泵+2X-30泵。分子增壓泵濺射鍍膜設備采用如下機組：粗抽：2X-70旋片泵壓強 / Pa圖2 分子增壓泵的抽速精抽：3臺MB-200分子增壓泵+2X-15（詳見圖3）四、分子增壓泵磁控濺射鍍膜設備的經濟效益1設備費用低。MB-200分子增壓泵的價格僅為F-400分子泵50%，加上節省一臺羅茨泵，精抽泵機組費用節省30%。2消除中真空油蒸汽污染，提高膜層結合力，提高鍍膜產品質量。3能耗高。抽氣能耗節省60%，節電5kW，年節電4萬度/臺。4開、停泵時間短，僅5分鐘，每抽氣周期，比分子泵機組節省時間1.5小時。5簡化真空系統，節省費用和占地空間。6能承受大流量氣體沖擊，攻克分子泵轉子易發

5、生打片損壞的一大缺陷。圖3 分子增壓泵磁控濺射鍍膜設備五、討論本項技術還有很大的潛能和發展空間。現有抽氣、鍍膜工藝，是在擴散泵和分子泵抽氣能力的制約下總結出來的。連續工作壓強達100 Pa的分子增壓泵的問世，將為陰極電弧和磁控濺射鍍膜提供更加寬廣的工藝選擇空間，有必要對抽氣工藝和鍍膜工藝進行重新調整和優化，例如：1進一步提高輝光放電的壓強和Ar流量，有望獲得更佳的清洗效果3。2適當提高磁控濺射壓強可以改變膜層的細微結構和色澤3，提高沉積速率。附件：分子增壓泵磁控濺射鍍膜設備與分子泵設備比較（1200×1000） 真空泵型號數量標稱能耗kW實際能耗kW分子增壓泵設備旋片泵2X-7015.5/100.4旋片泵2X-1511.81.0分子增壓泵MB40031.01.0合計2.4分子泵設備旋片泵2X-7015.5/100.4旋片泵2X-3013.01.8