Введение. По дисциплине: «Технологическое оборудование
По дисциплине: «Технологическое оборудование
производства полупроводниковых материалов»
на тему: «Вакуумное оборудование»
Студент гр. ТС-53 Галинников С.В.
Преподаватель Евгеньев С.Б.
Москва 2012
Содержание
Введение ……………………………………………………………………..
1. Классификация вакуумных насосов, их основные параметры и принципы действия…………………………………….……………………
2. Конструкции основных типов вакуумных насосов ………………..……..
3. Устройства для измерения вакуума………..........................………………
Введение
Научно-технический прогресс в металлургической, полупроводниковой и других отраслях промышленности тесно связан с широким использованием вакуумной техники при осуществлении технологических процессов, проведении физико-химические исследований и испытаний материалов и изделий. Оснащенность производства полупроводниковых, прецизионных металлических и композиционных материалов современными машинами и оборудованием в значительной степени определяет его эффективность. Благодаря развитию научных основ вакуумной техники, созданию средств получения, сохранения и измерения низких давлений, разработке новых конструкционных материалов и совершенствованию конструкций вакуумных систем техническое применение вакуума непрерывно расширяется.
Одной из наиболее важных областей применения вакуумной техники были и остаются электровакуумные приборы, в которых вакуум является необходимым условием их функционирования и может рассматриваться как своеобразный «конструктивный» элемент. При этом используется как низкий и средний вакуум (газоразрядные устройства, осветительные приборы и др.). так и высокий вакуум (генераторные лампы, приемно-усилительные устройства, электронно-лучевые трубки и др.). В вакууме осуществляется большинство физико-химических, электрохимических и электрофизических процессов, характерных для производства изделий микроэлектроники.
Вакуумные системы применяются для исследования процессов испарения и конденсации, поверхностных явлений, тепловых процессов и ядерных реакций, для получения и изучения свойств особо чистых веществ, нанесения специальных покрытий и др.
Плавка и переплавка металлов в вакууме эффективно используется для удаления растворенных в них газов, что позволяет значительно повысить служебные и физико-механические свойства металлов. При производстве высококачественных сталей в настоящее время широко применяется внепечная вакуумная обработка: вакуумирование в ковше, порционное и циркуляционное вакуумирование, вакуумирование в процессе разливки и др. Вакуумно-дуговой переплав является одним из основных процессов промышленной электрометаллургии, он обеспечивает получение высококачественных металлов и сплавов (сталь, медь, титан, молибден, вольфрам, цирконий и др.) для специальных отраслей техники. При этом вакуум одновременно является защитной средой и технологическим фактором, вакуум способствует активному освобождению металла от растворенных в нем газов и различных включений.
В порошковой металлургии важным технологическим процессом является спекание в вакууме порошков тугоплавких металлов (вольфрам, молибден и др.). Получение сверхчистых веществ. полупроводников, диэлектриков и искусственных драгоценных камней (рубин, сапфир и др.) осуществляется в высоковакуумных кристаллизационных установках. С помощью диффузионной сварки в вакууме удается получать неразъемные герметичные соединения материалов, имеющие различные температуры плавления сталь-алюминий, металл-керамика и др. Для получения высококачественных вакуумно-плотных соединений металлов применяется электронно-лучевая сварка в вакууме. Методами вакуумной молекулярной эпитаксии можно получать уникальные материалы сложного состава с заданным соотношением компонентов. Повышение эксплуатационной износостойкости технологического и металлорежущего инструмента и деталей машин обеспечивается нанесением на их рабочие поверхности упрочняющих покрытий, полученных с помощью ионно-плазменных технологий.
Развитие металлургии в настоящее время характеризуется ростом производства композиционных металлических материалов, обладающих комплексом свойств, которые позволяют одновременно обеспечить высокие прочность и пластичность, вакуумную плотность, сопротивление коррозии и электрической эрозии, электропроводность, теплопроводность и др. Широкое применение в микроэлектронике, радиотехнике, электротехнике при конструировании прецизионных приборов нашли многослойные материалы с составляющими из никеля и его сплавов (ковара, фени и др.) и композиции с медными покрытиями.
Сложность обработки давлением металлов и сплавов, входящих в состав рассматриваемых композиционных материалов, обусловлена высокими температурами их плавления и склонностью к окислению и газонасыщению. Для осуществления их совместной деформации необходимо исключить или максимально затруднить их взаимодействие с активными газами воздуха, что требует создания специальных методов защиты. Наиболее эффективным способом зашиты металлов и сплавов от окисления и газонасышения в процессах их обработки является создание специального оборудования, позволяющего производить все операции (нагрев, пластическую деформацию, охлаждение, термообработку) в вакууме или в средах контролируемого состава.
Таким образом, в настоящее время трудно назвать какую- либо область науки, техники или промышленного производства, в которой не применялось бы вакуумное технологическое оборудование.