在半导体、FPD(平板显示)、LED以及光伏等高科技制造业中,真空环境是许多关键工艺(如刻蚀、沉积、光刻)的前提。然而,传统的油封式真空泵因存在工作介质返流污染工艺腔室的风险,已逐渐被无油干式真空泵所取代。日本KASHIYAMA(樫山工业)是该领域的,其SDL30K系列干泵以其高抽速、低能耗和优异的颗粒耐受性而备受赞誉。SDL30K-JM028-A 是该系列中的一款具体型号,专为大流量、高负载的洁净及严苛工艺而设计。
产品介绍
SDL30K-JM028-A 是一款多级 Roots 式干式真空泵(通常被称为干泵)。它无油运行,依靠一对或多对相互反向旋转、且彼此之间以及与泵壳之间保持微米级间隙的罗茨转子,对气体进行逐级压缩并最终排至大气。这种设计使其内部无需任何密封液体,从而杜绝了碳氢化合物对真空环境的污染。
核心特征与技术优势:
全无油设计:泵体的气流通道内无油。需要润滑的部位是齿轮箱和轴承箱,而这些区域通过机械密封、活塞环或磁流体密封与真空室隔离。这确保了抽气过程中不会产生油蒸汽返流,获得洁净度的真空环境(可达 Pa 至 Pa 量级)。
高抽速与低极限压力:SDL30K 系列在入口压力较高区域具有的抽速,能够快速将腔室从大气压抽至低压状态。该型号的峰值抽速可达 3000 立方米/小时 以上(具体见参数)。配合前级泵(通常是小型罗茨泵或旋片泵),其极限压力可优于 Pa。
优异的颗粒处理能力:由于转子与转子、转子与泵壳之间为非接触式设计(存在微小间隙),且气体通路平滑、,SDL30K-JM028-A 具有较强的固体颗粒(如刻蚀产生的硅粉、氧化物粉尘)耐受和通过能力。它不会像爪式泵或涡旋泵那样因微小颗粒卡死而失效。
智能化温度控制:泵体内部通常集成有加热器及冷却水道。在实际应用中,可根据工艺气体成分(如易冷凝的副产物)主动将泵体温度控制在预设范围(如 ),防止气体在压缩过程中冷凝成固体粉末堵塞泵腔。
紧凑模块化设计:相较于同等抽速的油封泵机组,SDL30K 干泵采用电机直驱或齿轮增速结构,体积紧凑,占地面积小,且易于在设备机台下方集成。
技术参数
注:以下为基于 KASHIYAMA SDL30K 系列典型规格,具体参数以英文规格书或产品铭牌为准。
| 参数项 | 技术指标 |
|---|---|
| 型号 | SDL30K-JM028-A |
| 类型 | 多级罗茨干式真空泵 (Multi-stage Roots Dry Pump) |
| 抽速 | (约 50,000 L/min,在 60Hz 时) |
| 极限压力 | (配合前级泵) |
| 进气口径 | ISO160F / JIS 150A 或 6英寸法兰 |
| 排气口径 | ISO100F 或 4英寸法兰 |
| 电机功率 | 约 11 kW - 15 kW(380-480V, 50/60Hz) |
| 转速 | 约 3000 - 3600 rpm |
| 冷却方式 | 水冷(冷却水流量 8-15 L/min,水温 15-25°C) + 风扇辅助散热 |
| 密封方式 | 轴封:机械密封 + 氮气吹扫(可选) 轴承:油脂润滑 |
| 氮气吹扫接口 | 标配(用于轴封保护和稀释工艺气体) |
| 噪音 | (在 1 米处) |
| 重量 | 约 500 - 600 kg |
| 外形尺寸 | 约 1200 mm (L) × 600 mm (W) × 800 mm (H) |
| 控制方式 | 变频驱动(可选),现场总线通讯 |
| 适用电压 | 380V/400V/460V ±10%, 3相, 50/60Hz |
主要用途
SDL30K-JM028-A 主要应用于大规模、高要求的工业真空环境,特别是那些不能容忍油污染且需要处理大量粉尘或化学副产物的工艺。
1. 半导体与 FPD 刻蚀/沉积工艺(核心应用)
等离子刻蚀 (Etching):在硅、氧化硅、氮化硅的刻蚀过程中,会产生大量的非挥发或低挥发性副产物(如聚合物、硅的卤化物)。SDL30K 的高抽速能迅速带走反应物,维持工艺压力的稳定;其高温加热功能防止副产物在泵内冷凝成粉尘;而无油结构则避免了碳氢化合物与等离子体反应产生微粒。
化学气相沉积 (CVD) / 物理气相沉积 (PVD):在沉积薄膜时,腔室内需要极低的背景压力(高真空),并且存在未反应的前驱气体或溅射颗粒。干泵作为主泵的前级或粗抽泵,能有效排出这些颗粒而不堵塞。
2. 太阳能光伏电池制造
硅基薄膜电池:在 PECVD 沉积氮化硅减反射膜时,会产生大量硅粉粉尘。SDL30K 因其宽间隙和光滑流道,被广泛用作主工艺泵,耐受硅粉能力强于其他干泵。
刻蚀制绒:在刻蚀工序中,需要快速抽除反应气体,防止刻蚀不均。
3. 科研与大科学装置
粒子加速器:维持超高真空束流管道的动态真空。
空间环境模拟:大型真空舱的粗抽和维持。
4. 真空冶金与镀膜
大面积卷绕镀膜:在塑料薄膜或纸张上蒸镀铝、金属氧化物时,放气量大(来自基材),需大抽速干泵维持工艺真空。
热处理炉:用于钎焊、烧结、退火等工艺,防止工件氧化。
5. 锂电池制造
烘烤与注液前抽空:在电芯注液前,需将烘箱或真空干燥炉抽低压力以去除水分。
使用与维护要点
氮气吹扫:对于处理腐蚀性(如 Cl₂、BCl₃)或易冷凝气体(如 TMA、TEOS),必须持续通入 进行轴封吹扫和气体稀释,以保护轴承和密封件。
定期保养:虽然干泵维护周期比油泵长,但齿轮箱油需要每 6-12 个月更换一次。轴承寿命通常为 2-3 年。
颗粒管理:若工艺产生大量粉尘,建议在泵入口前端加装 粉尘过滤器,以防颗粒在泵的排气阀处堆积导致性能下降。
高温操作:加热型干泵在停泵后保温或继续通 吹扫冷却,直到温度降至安全范围,以防冷凝物硬化导致下次无法启动。
总结
总而言之,KASHIYAMA SDL30K-JM028-A 是一款为大流量、高粉尘、严苛化学环境而生的工业级干式真空泵。它摒弃了传统油封泵的污浊,以精密而坚韧的非接触罗茨转子,在芯片工厂的刻蚀车间、光伏生产线的镀膜站以及真空镀膜机的核心位置,源源不断地将海量工艺气体和颗粒物迅速清空。
它就像一位身强力壮、从不抱怨、又特别爱干净的“肺",为精密制造提供了一个纯净、稳定的低压舞台。选择 KASHIYAMA SDL30K,意味着选择了高产能、低污染、经久耐用的大真空解决方案。
