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1、箱式真空镀膜机使用说明书 第 1 页 1、概 述 本设备采用箱式结构，抽气系统后置，便于拆卸和维修。整机表面平整，便于清洁，适合净化间安装。蒸发室全部采用不锈钢制造，外有可通冷、热水的护罩，可对壁进行加热(热水器选配)或冷却。蒸发室底板有足够的面积布置蒸发源和各种接头。阀门采用气动，操作方便，使用可靠。液氮冷阱和水冷挡板设计为一整体。蒸发室抽气口也设置一光学密封机械挡板，因此可使蒸发室的油污染降低到极低的程度。本设备配备的抽气元件抽速较大，因此具有抽气时间短，工作真空度高，生产周期短等特点。本设备适用于镀制各种多层光学薄膜和电学膜。是有关工厂、研究院和大专院校进行生产和科研的理想设备。2、主要
2、技术数据 2.1 真空：2.1.1 极限真空：210-4Pa。2.1.2 恢复真空：从大气210-3Pa10min。2.2 蒸发室：2.2.1 直径：内部为1100mm。2.2.2 内腔尺寸：11001300mm。2.2.3 底板上有 45 个33.5 通孔和 2 个斜光路孔。3.3 工件夹具：2.3.1 外径1000mm。2.3.2 锥形球面夹具：箱式真空镀膜机使用说明书 第 1 页 2.3.3 夹具转速 N=331r.p.m。2.4 基片烘烤：可安装上下烘烤装置或其中一种，上烘烤为电阻丝（管状加热器）18KW(350全烘烤)；下烘烤为碘钨灯 8KW(选配)，最高烘烤温度 350，有上下烘烤
3、接口。2.5 电阻蒸发电极：由技术协议确定，功率 5KW/只。2.6 2.7 离子轰击：轰击电压 0300V 2.8 抽气系统 2.8.1 主泵：K-630 高真空油扩散泵，抽速 12000L/s 2.8.2 前级泵：ZJP-300 罗茨泵，抽速 300L/s 2.8.3 2X-70 机械泵：抽速 70L/s 2.9 光路系统：2.9.1 透、反射光路。2.9.2 六位(12 位)比较片，另留一石英探头位置。2.10 其它 2.10.1 电源：3 相 220V/380V 50Hz 2.10.2 总功率：约 40KW 2.10.3 耗水：约 30L/min 2.10.4 压缩空气：56Mpa 2
4、.10.5 水压:0.20.25MPa 2.10.6 总重量：（包括控电柜）约 5 吨 2.10.7 外型尺寸：主机：139035002300（宽深高）控电柜：14006002100（宽深高）箱式真空镀膜机使用说明书 第 1 页 3、工作原理及结构说明 该镀膜机由主机、控电柜二部份组成。3.1 主机部分：该主机在形式上与一般钟罩式镀膜机比较有显著的不同。它没有升降系统，这就带来很多方便。它可使工作间的高度大大降低，工作间的墙可以把蒸发室与脏的机械部份分开，有利于工作间的净化、操作和维修都极为方便。蒸发室的壁由于是固定的，因此测厚系统保持相对稳定。3.1.1 蒸发室：由箱体和门组成。两者用铰链连
5、接，“O”型真空橡胶圈密封，密封压力主要依靠作用于门上的大气压力，预压力通过门上的凸轮压紧机构和铰链弹簧产生。门上有两个125mm 的视镜座，安装有挡板装置，观察孔径125mm，观察蒸发室工作情况。箱体和门全部用不锈钢制造，蒸发室由下列各部分组成：3.1.1.1 工件驱动装置：由位于蒸发室外的直流电机、蜗杆、蜗轮减速器和离合器与位于蒸发室内的一对啮合齿轮和工件架等组成。直流电机的转动，通过减速器减速，带动离合器，使工件架转动。直流电机可以无级调速。位于真空室内侧的大轴承带有水冷套，避免由于蒸发室内温度过高而引起卡死现象发生。该装置可以安装球面帽形夹具，平面园盘夹具，行星夹具，扇形平面夹具，还可
6、以安装其它形式的夹具，并且互换非常方便。3.1.1.1.1 帽形球面夹具：由骨架和一个球形盘组成，骨架固定箱式真空镀膜机使用说明书 第 1 页 在驱动装置的三根螺杆上。3.1.1.1.2 扇形球面夹具：由骨架和四个扇形球面盘组成，骨架固定在驱动装置的三根螺杆上。3.1.1.2 电阻蒸发源：4 对，共有 6 个水冷电极，左右分布，由转换开关转换。3.1.1.3 离子轰击装置：由轰击棒和高压引入电极组成。用来对工件进行离子清洁。轰击功率由操作面板上的旋钮调节。该装置仅对工件夹具轰击，为使工件受到均匀轰击，放电时，工件夹具必须转动。3.1.1.4 工件烘烤装置：最高烘烤温度可达 350，温度可在最高
7、温度下任意设定。3.1.1.5 烘烤引线座：安装于箱体的顶盖上，有 4 根接线柱，供烘烤电源接线使用。3.1.1.6 挡板机构：共 2 套，由摆动气缸，扇形挡板组成。摆动速度可调，挡板高度和距蒸发室中心的距离可调。挡板起始位置可调节夹块安装位置来调整。挡板动作可由操作盒上的按钮来控制。3.1.1.7 多脚引线座：共 2 个安装于蒸发室底板上。蒸发室和电子枪偏转线圈接线通过上下插座连接于此线引座上。维修拆装下插座位置时，注意接线方向，不能插错，该引线座剩余接线柱留作其它引线备用。3.1.1.8 真空测量管座：位于箱体后上方，有多个。供安装各种真空测量管。箱式真空镀膜机使用说明书 第 1 页 3.
8、1.1.9 室体放气阀：1 个，位于箱体后方，供蒸发室放气之用。该阀体用通径为10mm 的气动放气阀，放气口安装有消音器，防止异物在放气时进入蒸发室内。3.1.1.10 微调真空阀：位于箱体左侧，供蒸发室手动充气用。最大充气量为 200 托升/秒。3.1.1.11 自动充气系统：见压强控制仪说明 3.1.1.12 蒸发室照明灯：功率 15W，为低压（6V）溴钨灯，供蒸发室照明用，安装位置可以移动。3.1.1.13。水冷管：紧帖于蒸发室外壁，用不锈钢管焊接制造。该水冷管在蒸发室放气之前可通热水，使之迅速加热，防止水蒸汽聚在蒸发室内表面，在工件加热烘烤和蒸发源工作期间，可通冷水，保护真空密封橡胶圈
9、。3.1.2 真空系统：该机真空系统置于后面，安装和维修都极为方便。机械泵置于设备最左侧，安放在地面上，罗茨泵安装在骨架上，骨架可用地脚螺钉固定于地面的地基上，这样机械泵和罗茨泵的振动通过波纹管、真空橡胶管和地基消振，使机械振动尽量不影响主机蒸发室。3.1.2.1 高真空阀：高真空系统的一个主阀，直径为1000mm，气缸驱动。在蒸发室放气之前，关闭高真空阀，切断蒸发室同扩散泵之间的通路，使扩散泵保持高真空状态，蒸发室就可进行下一工作周期的准备。当蒸发室抽到所要求的低真空度时，打开高真空阀，可对蒸发室进行高真空抽气。箱式真空镀膜机使用说明书 第 1 页 3.1.2.2 冷阱：置于高真空阀下，扩散
10、泵口之上。该冷阱具有通导能力大，挡油效果好，结构紧凑等优点。3.1.2.3 油扩散泵：见 K-630 型高真空油扩散泵技术说明书。3.1.2.4 罗茨泵：见 ZJP-300 型罗茨泵技术说明书。3.1.2.5 机械泵：见 2X-70 型机械泵技术说明书。3.1.2.6 低真空阀：采用通径为100mm 的气动阀，用来切断前级真空系统与蒸发室的通路，操作方便，使用安全可靠。3.1.2.7 预真空阀：采用通径100mm 的气动阀，用来切断前级真空系统与高真空油扩散泵的通路，操作方便，使用安全可靠。3.1.2.8 机械泵放气阀：安装在机械泵管路前处，机械泵停止工作时，机械放气阀自动向机械泵放大气，防止
11、机械泵返油。3.1.3 水冷系统：3.1.3.1 扩散泵冷却水路分上下独立两路，并分别设有保护装置（水流监控器），当水流低于规定值时，扩散泵加热电源自动切断，同时报警，以保证扩散泵安全工作。3.1.4 监控光路系统 3.1.4.1 比较片为 6 位(12 位)，电动选位。3.1.4.2 可透射和反射 3.1.4.3 可接受红外光和可见光 3.2 控制柜：本设备的控电柜采用了大板构和新型可编程控制器（PLC），比以前的结构更合理，显示直观全面，操作简单，维修方便；通过优化箱式真空镀膜机使用说明书 第 1 页 的程序控制，避免了手动误操作，提高了设备的安全和可靠性。3.2.1 结构简述 3.2.1
12、.1 控电柜正面为带锁的门板，板上安装了进口数字温控仪、电压表、电流表、电位器及操作开关和指示灯，通过表头和指示灯可观测机器工作参数和状态。3.2.1.2 控电柜内部为电器板，安装真空系统控制元件，工转调速器，烘烤，阻蒸，轰击调功器及转接用接线座。3.2.1.3 控电柜底板上安装轰击用变压器。3.2.2 工作原理及操作说明 3.2.2.1 真空系统操作见电器说明书 3.2.2.2 工件烘烤 两组电源，上烘烤最大功率 12KW，下烘烤 8KW，用调功器控制，利用温控仪给出的反馈信号自动调节。注意：烘烤时必须先启动工件转动，蒸发室抽至高真空。3.2.2.3 离子轰击 最大使用功率 1KW，空载电压
13、 3KV，最高轰击电流 500mA，功率调节用一体化调功器。开轰击时应关好控电柜门，关主机门、开动工转，真空室内应抽至低真空，慢慢旋动调节电位器，当打火严重电流表指针频繁摆动圈较大时，应停止调节，待轰击一段时间电流稳定后再继续，若有短路，自动过流保护会切断轰击电源，这时应将电位器回零，复位后，再重新启动。箱式真空镀膜机使用说明书 第 1 页 3.2.2.4 电阻蒸发 两组电源，每组最大功率 4.5KW，用调功器控制，各供一组蒸发源。两个阻蒸变压器安装在主机底板上，次级有 2 组抽斗，并联联接，工作电压 08V，电流 0600A。阻蒸电源开关在面板上，调节电位器在操作盒上。注意：开阻蒸时必须先启
14、动工件转动，蒸发室抽至高真空。3.2.2.5 工件转动及其它 工转调速用直流电机调速器控制，用面板上的电位器手动调节，可实现无级调速，工作电压 DC0200V。热 水由按钮及电器共同控制，功率 4.5KW，照明由按钮控制。3.2.2.6 报警 门板上有报警停止按钮，当气源低于工作压力及蒸发源水流异常时，报警器会报警，按停止报警可关闭报警器，处理完故障后再复位停止报警按钮。4.安装和调试 4.1 拆箱：设备分三箱包装，主机装一箱，控电柜装一箱，备件装一箱，拆箱时取出装箱单和技术文件，按装箱单清点设备和备件，擦净表面灰尘和防锈油，与此同时检查设备搭运输过程有何损坏。4.2 将设备安装在工作位置。相
15、对位置如图 3 所示，机械泵和罗茨泵可以安装在主机后方，控电柜安放在主机右侧，具体位置由用户现场确定。4.3 安装测量规管 箱式真空镀膜机使用说明书 第 1 页 4.4 安装工件夹具 4.5 安装仪器、仪表及控电柜与主机各部位连接线包括测量插头等。4.6 接通电源 4.7 接通水源，水压不低于 0.2Mpa，接通气源（供气压力0.6Mpa,工作压力 0.40.45Mpa）4.8 启动设备前应进行下列检查和调试。4.8.1 检查设备接地是否可靠，电气部份是否正确。4.8.2 取下机械泵皮带轮上的皮带，启动电机，检查电机运转方向与机械泵转箭头方向是否一至，然后再套上皮带。4.8.3 检查罗茨泵运转
16、方向与箭头方向是否一致（详见罗茨泵使用说明书）。4.8.4 检查有关部件的连接螺钉是否拧紧，特别是真空系统的连接螺钉。4.8.5 检查各转动机构的传动是时否灵活，有无卡滞现象。4.8.6 打开蒸发室，对蒸发室内壁和内部零件进行清洁，检查蒸发室内各电极接线是否正确。尤其注意电阻蒸发电极是否与防污板相碰。4.8.7 对蒸发室试抽真空，检查是否能达到应达到的真空指标。5操作规程 5.1 打开总电源。5.2 打开总水源。箱式真空镀膜机使用说明书 第 1 页 5.3 打开总气源。5.4 操作手动按钮启动设备抽真空。5.4.1 打开机械泵冷却水阀门，启动机械泵，开始对管道抽真空。5.4.2 对罗茨泵前级抽
17、真空，同时打开罗茨泵冷却水阀门。5.4.3 开预阀对扩散泵抽前级真空，延时 30s 开罗茨泵，同时打开扩散泵上下冷却水阀门及水冷挡板冷却水阀门。5.4.5 当扩散泵处于正常工作以后，关预阀，开低阀，对蒸发室抽低真空至 1 千帕左右关旁通阀开罗茨泵,5Pa 左右时，关低阀，开预阀，开高阀，对蒸发室抽高真空 5.5 若需要对工件进行离子轰击，在蒸发室真空度 101Pa 范围内可进行。离子轰击电压可用控电柜面板上调节旋钮调节。轰击时，工件架必须匀速转动（转速由用户根据需要选择），以便对工件进行均匀轰击。若需较长时间进行离子轰击（轰击时间不应超过 5min），可进行低预阀门切换，或用手动充气阀进行充气
18、，使真空度维持在101Pa 范围内以行到最佳效果。5.6 蒸发前若需对工件烘烤，可操作“烘烤”按钮，接通烘烤电源（一组或两组），烘烤温度可控可调。烘烤过程中必须通入冷水冷却各水套及真空室内壁。同时工件架匀速转动。5.7 当蒸发室真空度达到所需要求工作真空度时，可进行电阻蒸发。操作过程如下：选择好阻蒸，操作挡板机构，使挡板置于蒸发源上方，同时打开电阻蒸发冷却水阀门。接通电阻蒸发，缓缓调节蒸发电流待蒸发材料预熔箱式真空镀膜机使用说明书 第 1 页 除气完毕后，打开挡板开始蒸发。5.8 蒸发完毕后，对被镀工件进行一段时间的真空状态储存。然后操作高真空阀按钮，关闭高真空阀。打开放气阀对蒸发室放气，待放
19、气阀完毕后，及时关闭放气阀。打开蒸发室门，取下工件。5.9 取出工件后，应迅速做好下一周期的准备工作。关上蒸发室门，操作凸轮压紧机构的手柄，使门压紧。重复抽真空。蒸发室暴露大气的时间不应超过 15min.5.10 当一天的工件完毕后，取出最后一批工件（也可以对最后一批工件进行真空储存，不必急于取出），关上蒸发室门，并对蒸发室抽真空。5.11 关扩散泵电源此时机械泵应继续对扩散泵抽气。5.12 当扩散泵停止工作时（约 60min 后），关预阀，关旁通阀,关机械泵电源。5.13 扩散泵和蒸发室都应进行真空储存。5.14 关总电源、水源、气源。6.安全与维护 6.1 安全 6.1.1 输入电源必须良
20、好接地，否则严禁使用。6.1.2 控电柜、主机都需要良好接地，以保证操作人员人身安全和设备稳定工作。6.2 维护：箱式真空镀膜机使用说明书 第 1 页 6.2.1 保护设备正常工作的必要条件：6.2.1.1 工件环境温度不得高于 40。6.2.1.2 工件环境相对湿度不得大于 90%。6.2.1.3 冷却水进水温度不得高于 25，水压不得低于0.2Mpa，供气压力 0.6Mpa，工作压力 0.40.5MPa。6.2.1.4 设备及工作环境必须清洁。6.2.2 使用电阻蒸发和烘烤时必须通冷却水。6.2.3 蒸发材料应预先除气 6.2.4 进行离子轰击时，蒸发室的真空度必须在 101Pa 范围内，
21、否则蒸发室的气体电离所产生的电流，使工件烘烤电源有短路的危险，因此离子轰击与工件烘烤不能同时进行。6.2.5 当电源或机械泵发生故障时，应立即停机，关闭高真空阀。6.2.6 扩散泵停止时，应真空储存。扩散泵在尚末冷却时，切勿暴露大气以免扩散泵油氧化，扩散泵必须在冷却水畅通时才能进行加热。6.2.7 扩散泵经较长时间使用或因操作不当，以及其它原因使泵油氧化而失效，至使泵的极限真空和抽速明显下降时，则需换油清除泵体内及喷嘴污染源，必要时用砂纸砂光表面。6.2.8 动密封处均采用饱蒸汽压较低的真空油脂。6.2.9 定期检查机、电各部份工作情况。7.常见故障分析与排除 箱式真空镀膜机使用说明书 第 1
22、 页 故障现象 原因分析 排除方法 备注 蒸发室保真空性能明显下降甚至保不起 蒸发室漏气或严重污染 对蒸发室进行检漏清除室内污染物，认真清洁处理 设备应配备一吸尘器 蒸发室抽低真空时间慢低真空性能明显下降 机械泵出现故障低真空管道、阀门及蒸发室有漏 气 机械泵油污染更换新油或排除机械泵故障分段检查前级管道及蒸发室有无气并排除。在低真空管道阀门 上 有 一 测 量位，可判断故障原因。蒸发室抽高真空性能下降 扩散泵出现故障蒸发室严重污染或漏气使测量规管污染或氧化。排除扩散泵故障并检查是否油氧化或污染清除蒸发室污染，并对蒸发室进行检漏。在扩散泵（分子）口测量位测量可判断故障原因。离子轰击不工作或过流
23、保护频繁 门开关失控或门未关上真空度控制不当，局部有短路现象，烘烤未关。关上电柜门及烘烤电源，控制好真空度，排除短路现象。轰击时真空度最佳状态为 10Pa.烘烤不工作或温控失调 负载短路或加热源损坏测温点位置不正确或温控仪出现故障，引入或外接线接触不好，离子轰击未关 若加热源完好则检查联接部位，调整热电偶位置，并排除温控仪故障反之则更换加热源。烘烤均应在高真空情况下进行，否则影响寿命，且 不 能 正 常 工作。阻蒸不工作或电流指示过大，指针摆过大。电极有短路现象或接触不良转换开关位置不当或未将压块紧固蒸发舟断裂或接触不良。检查电极有无短路现象，检查相关件有无接触不良现象，并排除 蒸发舟安装前必须清除表面氧化层 箱式真空镀膜机使用说明书 第 1 页 气动系统各阀门工件不正常或不工作 供气系统出现故障或压力不够，气动先导阀供气不畅或线包烧毁。检查供气压力是否合符要求，手动操作先导阀供气是否畅通，先导阀若不能切换，是先导阀问题，若能切换则是线包问题，更换线包。气 缸 供 气 水 份重、无油润滑也可导致气缸工作不正常。