ULVAC愛發(fā)科LR90多級羅茨型干泵:面向PVD與負(fù)載鎖定室的高效真空解決方案
在半導(dǎo)體、平板顯示及各類真空鍍膜產(chǎn)業(yè)中,生產(chǎn)節(jié)拍與設(shè)備利用率直接決定了產(chǎn)能與效益。負(fù)載鎖定室(Load Lock)的排氣時間往往是制約整線效率的關(guān)鍵瓶頸。日本ULVAC(愛發(fā)科)推出的LR90多級羅茨型干泵,正是為解決這一痛點而設(shè)計——通過創(chuàng)新的低溫均熱化技術(shù),在確保清潔無油真空的同時,顯著縮短了負(fù)載鎖定室與PVD工藝的排氣時間,為制造提供了高效、可靠的真空獲得方案。
一、產(chǎn)品定位:LR系列的中堅力量
LR90隸屬于ULVAC的LR系列多級羅茨式干式真空泵。該系列專為負(fù)載鎖定室(Load Lock)排氣和物理氣相沉積(PVD)工藝而設(shè)計。
與同系列其他型號相比,LR90在抽速與體積之間取得了良好平衡,是該系列中的主力型號:
| 型號 | LR60 | LR90 | LR180 | LR421 |
|---|---|---|---|---|
| 最大抽速 (50Hz) | 62 m3/h | 112 m3/h | 183 m3/h | 440 m3/h |
| 最大抽速 (60Hz) | 80 m3/h | 126 m3/h | 237 m3/h | — |
| 到達(dá)壓力 | 5.0 Pa | 5.0 Pa | 5.0 Pa | 5.0 Pa |
| 質(zhì)量 | 180 kg | 245 kg | 335 kg | 415 kg |
LR90的112 m3/h (50Hz) / 126 m3/h (60Hz) 的最大抽速,使其足以應(yīng)對中等規(guī)模的負(fù)載鎖定室和PVD腔體的快速排氣需求,是兼顧性能與成本的優(yōu)選方案。
二、核心技術(shù)特點
LR90的技術(shù)優(yōu)勢源于其對特定工藝需求的深度優(yōu)化與多項創(chuàng)新設(shè)計:
1. 低溫區(qū)域均熱化技術(shù)
LR系列的核心技術(shù)在于泵體低溫區(qū)域的均熱化。通過對泵體低溫區(qū)進(jìn)行均衡加熱(典型<100℃),有效防止了工藝氣體在泵內(nèi)冷壁上的凝結(jié)。這一設(shè)計不僅保證了泵在PVD工藝中的穩(wěn)定運行,更使其尤其適用于需要縮短排氣時間以提高產(chǎn)能的負(fù)載鎖定室排氣場景。
值得注意的是:與LR系列的低溫均熱化不同,ULVAC的HR/UR系列則采用高溫均熱技術(shù),利用壓縮熱將泵體整體保持在高溫狀態(tài),專為CVD和蝕刻等會產(chǎn)生升華性副產(chǎn)物的硬工藝而設(shè)計。
2. 出色的氦氣密封與安全性
LR90搭載了屏蔽電動機(Canned Motor) ,形成了密閉的結(jié)構(gòu)。這一設(shè)計不僅實現(xiàn)了優(yōu)異的氦氣密封性能,杜絕了工藝氣體的泄漏,更從根本上提高了設(shè)備運行的安全性。
3. 瞬停對策與高可靠性
針對工廠電網(wǎng)可能出現(xiàn)的瞬間電壓波動,LR90采取了1000毫秒以內(nèi)的瞬停對策。這一設(shè)計確保了在短暫停電后泵能夠安全、自動地恢復(fù)運行,最大限度地減少了意外停機對生產(chǎn)造成的影響。
4. 出色的耐腐蝕性
為應(yīng)對PVD工藝中可能存在的腐蝕性氣體,LR90的主要零部件均經(jīng)過了表面硬度高、耐腐蝕性強的特殊表面處理。這有效降低了腐蝕性氣體對泵內(nèi)部的侵蝕,顯著延長了泵在嚴(yán)苛工藝條件下的使用壽命。
5. 智能通信功能
LR90配備了的通信功能,可實時讀取泵的運轉(zhuǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)、警告及報警履歷。通過使用專用軟件進(jìn)行計算機通信,可實現(xiàn)集中監(jiān)控,便于設(shè)備維護(hù)與故障預(yù)警。
三、詳細(xì)技術(shù)規(guī)格
| 參數(shù)項目 | LR90規(guī)格 |
|---|---|
| 最大抽速 (50Hz) | 112 m3/h (1,860 L/min) |
| 最大抽速 (60Hz) | 126 m3/h (2,100 L/min) |
| 到達(dá)壓力 | 5.0 Pa |
| 最大吸入壓力 | 大氣壓 |
| 最大排氣口壓力 | 1 Pa ~ 大氣壓 |
| 吸氣口 (CE規(guī)格) | VG80 (KF50) |
| 排氣口 | VG50 |
| 質(zhì)量 | 245 kg |
| 電源 | 三相 200 VAC (50/60 Hz), 220 VAC (60 Hz) |
| 穩(wěn)定時電流 (at 200V) | 11.2 A |
| 最大負(fù)載電流 (at 200V) | 11.8 A |
| 冷卻水一次壓力 | 0.2 ~ 0.5 MPa |
| 冷卻水出入口壓差 | >0.2 MPa |
| 冷卻水流量 | >4.0 L/min |
| 氮氣吹掃 (軸) | 5 SLM |
| 氣鎮(zhèn) (Gas Ballast) | 無 |
四、典型應(yīng)用領(lǐng)域
LR90憑借其的抽速和針對性的低溫均熱設(shè)計,在以下場景中發(fā)揮著關(guān)鍵作用:
成膜裝置:作為濺射裝置、蒸鍍裝置等PVD設(shè)備的真空排氣核心。
負(fù)載鎖定室(Load Lock) :縮短備料下料室的排氣時間,是提升整線產(chǎn)能的關(guān)鍵。
輔助排氣泵:作為渦輪分子泵、機械增壓泵的前級或輔助泵,構(gòu)建多級真空系統(tǒng)。
五、選型對比:LR系列與HR/UR系列
在ULVAC的多級羅茨干泵家族中,LR、HR、UR三個系列有著明確的定位分工:
| 特性 | LR系列 (如LR90) | HR系列 | UR系列 |
|---|---|---|---|
| 核心工藝 | 負(fù)載鎖定室、PVD | CVD、蝕刻 | 需要加熱泵體、氣體管線的應(yīng)用 |
| 溫度策略 | 低溫區(qū)域均熱化 | 高溫區(qū)域均熱化 | 高溫泵體運行 |
| 適用場景 | 惰性氣體排氣,縮短LL室排氣時間 | 處理CVD/蝕刻中產(chǎn)生的升華性排氣物質(zhì) | 處理需高溫排氣以防止凝結(jié)的工藝 |
結(jié)語
ULVAC愛發(fā)科LR90多級羅茨型干泵,憑借112 m3/h的有效抽速、創(chuàng)新的低溫均熱化技術(shù)以及針對負(fù)載鎖定室和PVD工藝的深度優(yōu)化,為半導(dǎo)體與平板顯示制造領(lǐng)域提供了一套高效、清潔、可靠的真空獲得方案。其無油運行消除了油污染風(fēng)險,出色的耐腐蝕性與瞬停對策保障了長期穩(wěn)定運行,而智能通信功能則賦能于 predictive maintenance。對于追求縮短排氣節(jié)拍、提升產(chǎn)能的PVD和負(fù)載鎖定室應(yīng)用而言,LR90無疑是一個兼具性能與可靠性的理想之選。
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