高真空直排大气干泵——EPX干泵介绍(1)

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)东北大学真空与流体工程研究中心 作者:刘坤
      近年来,人们已研制了多种类型的干泵,广泛用于半导体工业、分析仪器、电子工业和化工行业等真空应用的各个领域。干泵或干泵机组维护简单、清洁无油,经常是真空获得设备中首选的主泵。比如,半导体行业中的真空室中,一般需要达到10-3Pa 或者更高的真空度,这时就需要为它们配置高真空系统。

        一般说来,为了获得清洁高真空,需要串联多台工作在不同压力区域的真空泵构成机组,来完成抽气任务。典型的高真空机组,通常用高真空泵串接干泵来组成,高真空泵如分子泵、低温泵等,前级泵如爪型泵、罗茨干泵、涡旋泵、螺杆泵、活塞泵、膜片泵等 。

       采用高真空机组,不仅需考虑各种真空泵的工作压力范围,而且系统中的真空泵、连接管道、阀门真空计等辅助元件以及它们的控制单元使得这套系统成本很高。典型的高真空系统至少额外需要三个阀门和一个旁通管路。在半导体工厂中,前级真空泵一般都安装在生产车间的下一层,使得前级泵的抽速损耗加大很多,因此必须选用昂贵的、性能好的泵。此外,在现代工业中的一些真空应用场合,如太阳能电池制备、半导体器件制备、小型精密实验设备等,由真空泵机组带来的占用空间庞大、维护麻烦、抽气效率损失等问题,影响了工艺的进行。

      为了降低半导体设备中真空系统的成本,实现高真空获得设备的清洁化、简单化和微型化,人们一直在寻求能达到高真空,并且可以直排大气的真空泵。近几年,国外已经出现了一些高真空直排大气的干泵,并开发出商业化的产品,已经应用于实际生产中。

EPX干泵

       英国BOCEdwards 公司的EPX干泵,是IPX 的第二代产品。两者都可以实现从高真空到大气的全部抽气过程。EPX干泵利用分子牵引、流体动力学和内流动机理,采用创新的旋涡级结构,实现了高真空泵的直排大气,可适合于中等程度的半导体工艺。EPX500L型干泵外形如图1所示,抽速为500m3/h, 极限真空可达到10-4Pa。

 EPX500L型干泵 

图1  EPX500L型干泵外形图

       EPX干泵内部分为三级:螺旋级、牵引分子级和旋涡级,其抽气原理如图2所示。

EPX干泵

图2  EPX干泵抽气原理图

1- 再生级;2-Holweck 级;3- 转子;4- 定子

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