水环式真空泵在电子晶圆真空吸附中应用广泛,其特点与优势如下:
工作原理
水环式真空泵叶轮偏心安装在泵体内,启动前向泵内注入一定高度的工作介质(常为常温清水)。当叶轮旋转时,水在离心力作用下在泵体壁内形成旋转水环,叶片及两侧侧板形成密闭腔。在前半转(经过吸气孔)旋转过程中,密封容腔容积逐渐扩大,气体由吸气孔吸入;在后半转(经过排气孔)旋转过程中,密封容腔容积逐渐缩小,气体从排气孔排出,同时排出一部分水,排出的水气经气液分离器分离后,水可循环使用。
优势特点
结构与维护:结构简单,制造精度要求不高,容易加工,维护成本低,周期长,适合长期连续运行。
工艺适配:能提供较大抽气量,在低真空度(2000~4000Pa)下表现良好,满足晶圆吸附大流量、低真空度需求。
气体处理:等温压缩过程接近等温,可避免气体温度过高,适合处理含水蒸气等可凝性气体,防止气体在泵内凝结。
抗污染:对粉尘和颗粒物不敏感,水环作为密封和冷却介质,减少磨损,延长设备寿命。
安全性:使用水作为工作介质,无油污染风险,等温压缩特性使其在处理易燃易爆气体时安全性更高。
经济性:初始投资和运行成本较低,使用寿命长,适合大规模生产环境。
适应性:可通过调节供水量、转速等参数适应不同工艺需求,也可与其他真空设备组合使用。
应用场景
在电子半导体领域,水环式真空泵可用于灯泡排气,电容、集成晶体管电路、LCD显示器的生产,以及太阳能电池板的单晶硅、多晶硅生长炉,切割,真空层压等生产环节。在电子晶圆真空吸附中,它能快速建立真空环境,稳定吸附晶圆,满足半导体制造对洁净度和稳定性的要求。