Вакуумная камера

         

 

         Рис. 4.9.1.2. Узел вращения арматуры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          4.9.1.3. Ввод вращения арматуры.

          Ввод вращения арматуры располагается  на верхней плите вакуумной  камеры и служит для передачи вращения от мотор-редуктора к полусфере через герметичный ввод. Корпус 1 крепится к верхней плите вакуумной камеры гайкой 8. В корпусе 1 находится вал 3, уплотняемый манжетами 5 и 7. Вал 3 фиксируется в корпусе 1 в подшипниках 17 через втулки 2 и 4, стопорными кольцами 14 и 15. Манжеты 5 и 7 поджимаются гайкой 9.

 

        Рис. 4.9.1.3. Ввод вращения арматуры.

 

 

 

          4.10.  Привод заслонки (см. рис. 4.10.1., 4.10.2., 4.10.3., 4.10.4.)

 

4.10.1. В вакуумной установке имеется три заслонки – для резистивного и электронно-лучевых испарителей. Они предназначены для перекрывания испарителей – предотвращения загрязнения деталей в начальный период испарения и в момент прекращения нанесения покрытия на оптические детали. Заслонки расположены на нижней плите вакуумной камеры CV рядом с испарителями.

4.10.2. Сама заслонка 1 крепится на тяге 2 и поворачивается вместе  с валом 3. Регулировка положение заслонки по высоте и в радиальном направлении производится перемещением вдоль вала и тяги 2. Фиксация производится с помощью болтов 4 и 5. Вращательное движение валу 3 передается от пневмоцилиндра 6, поршня 7, штока-рейки 8 на шестерню 9. Цилиндр двухстороннего действия. В зависимости от нужного направления поворота заслонок сжатый воздух от пневмораспределителей подается в одну из полостей цилиндра через штуцера 10. Вал 3 вращается во вкладышах 11. Вал 3 уплотняется фторопластовой втулкой 12 и прокладками 13 при помощи гайки 14. Все детали привода заслонки монтируются на корпусе 15. Корпус 15 уплотняется на плите вакуумной камеры прокладкой 16 с помощью гайки 17 и шайбы 18. Информация о крайних положениях заслонки в систему управления вакуумной установкой поступает от двух микропереключателей 19.

 

 

 

 

Рис.4.10.1. Заслонка – общий вид

 

 

 

Рис.4.10.2. Привод заслонки – продольный разрез

 

 

 

Рис.4.10.3. Привод заслонки – разрез Б-Б

 

 

 

 

Рис.4.10.4. Привод заслонки – вид А.

 

4.11. Источник ионный «АИДА»

         4.11.1. Описание ионного источника «АИДА» см. в ИЖНВ152.00.00.000ПС.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.13. Арматура

4.13.1 Арматура подколпачная предназначена для размещения и вращения в вакуумной камере оправок с деталями (подложками), устанавливаемых на подложкодержателе. Подложкодержатель представляет собой полусферу с радиусом 520 мм. К фланцу 1 приварена полусфера 3. Во фланце 1 находятся отверстия для байонетного соединения с держателями, которые находятся в узле вращения арматуры.

 

 

Рис.4.13.1. Подложкодержатель (полусфера).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.14. Испаритель электронно-лучевой (ЭЛИ) (см. рис.4.14.1.)

4.14.1 ЭЛИ предназначен для испарения в вакууме тугоплавких окислов, полупроводниковых материалов и металлов. Испарение производится при давлении не выше 5.10 ^–2 Па (4.10 ^–4 мм.рт.ст.). Для нагрева испаряемого материала используется энергия сфокусированного пучка ускоренных электронов.

Электронно-лучевой испаритель состоит из четырех основных узлов:

- источника электронов;

• системы поворота и отклонения электронного пучка;
• тигля, в котором помещается испаряемый материал;
• системы позиционирования и вращения тиглей.

Рис. 4.14.1. Электронно-лучевой  испаритель – общий вид

4.14.2. Источник электронов – электронная пушка представляет собой диодную систему, состоящую из катодного узла 1 и анода 16 (см. рис. 4.14.1).

 Катод  10  представляет собой спираль наружным диаметром 2мм из вольфрамовой проволоки диаметром 0,6 мм марки БА-2-А-600 ГОСТ 18903-73, закрепленную в держателях. Число витков спирали может составлять от 6 до 10,

в зависимости от требуемого максимального тока эмиссии.

 

 

 

Рис. 4.14.2.1. Катодный узел – общий вид.

 

Рис. 4.14.2.2. Катодный узел – разрез А-А (экраны 11 и 13 не показаны, см. рис. 4.14.2.4.)

 

Рис. 4.14.2.3. Катодный узел – вид сверху (экраны 11 и 13 не показаны, см. рис. 4.14.2.4.)

 

 

 

Рис. 4.14.2.4. Катодный узел – разрез Б-Б.

 

Катодный узел изолирован керамическим изолятором 8, который закреплен на медном основании 1 винтами 20. Питание к катоду подводится с помощью шин 6 и 7, через стойки 2 и 3. К стойкам 2 и 3 через керамические втулки-изоляторы 9 и 16 винтами 21 крепится планка 5, к которой фиксируется фокусирующая анодная система, состоящая из бруска 12 и рамки 14. К бруску 12 и рамке 14 крепятся фокусирующие экраны 11 и 13, изготовленные из тантала. Для лучшей настройки экран 13 имеет возможность подвижки. Основание 1 является анодом и находится под потенциалом земли. Катод 10 фиксируется в стойках 2 и 3 винтами 4.

 

 

Рис. 4.14.2.5. Габаритный чертеж катода.

 

4.14.3. Система поворота и отклонения электронного пучка по оси «Х» (см.рис.4.14.1.) служит для направления электронного пучка в тигель (с поворотом его на угол 270⁰) и перемещения его по поверхности испаряемого материала. Система состоит из электромагнитной катушки 4 с сердечником и полюсных башмаков 34 и 35, закрепленных на медном водоохлаждаемом корпусе 3 винтами 65 (см. рис. 4.14.3.1.). Катушка находится внутри водоохлаждаемого корпуса 3, герметизирована с помощью фланцев 48 через резиновую прокладку 54 винтами 64(см.рис.4.14.1.). Сбоку катушки находится четырехштырьковый разъем 105, уплотняемый прокладками 11 через патрубок 57 винтами 61.

 

Рис. 4.14.3.1. Электронно-лучевой испаритель – вид А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.14.3.2. Катушка по оси «Х».

 

Непосредственно сама катушка показана на рис. 4.14.3.2. Катушка намотана медным проводом 6 на каркас 1. Медный провод изолируется прокладочным материалом 3. Выводы катушки формируются выходными проводами 7 и 10, находящихся во фторопластовой изоляции.

 

 

 

 

4.14.4. Система отклонения электронного пучка по оси «Y» включает в себя электромагнитную катушку 5, которая находится в медном корпусе, состоящем из двух частей 39 и 40 (см. рис.4.14.1.) с сердечниками и полюсными башмаками 34  и 35 (см.рис. 4.14.3.1.). Сбоку катушки находится разъем 105, аналогичный по устройству катушки по оси «Х».

Непосредственно сама катушка  показана на рис. 4.14.3.3.

 

Рис. 4.14.3.3. Катушка  по оси «Y».

 

Катушка намотана медным проводом 1 на каркасы 3, которые соединяются  втулкой 7. С торцов находятся магнитные башмаки 6, которые усиливают магнитное поле катушки. Сама катушка находится в герметичном сваном корпусе 2, иизготовленном из нержавеющей стали. К корпусу 2 приварен фланец 5, на котором фиксируется разъем 8 винтами 11.

 

 

Рис. 4.14.3.4. Катушка по оси «Y» - схема соединений.

 

Схема соединений катушки  по оси «Y» показана на рис. 4.14.3.4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.14.5. В комплект испарителя входят следующие сменные цельноточенные медные тигли цилиндрической формы:

• однопозиционный;
• двухпозиционный;
• трехпозиционный.

Тигель 24 (см. рис.4.14.1.) навинчивается на вал 2 и уплотняется прокладкой 14. Охлаждение тигля водой производится через внутренние полости вала 2. Вал 2 фиксируется в медном водоохлаждаемом корпусе 3 в верхней части с помощью фланца 49 и уплотняется прокладкой 15. Вал 2 изолируется по воде от фланца 49 набором прокладок 12, установленных через втулки 45, поджимаемых гайкой 51 через втулку 46. Вал 2 фиксируется в медном водоохлаждаемом корпусе 3 в нижней части с помощью фланца 6 и уплотняется прокладкой 14. Вал 2 изолируется по воде от фланца 6 армированной манжетой 55, которая поджимается гайкой 50 через втулку 43. Непосредственно сам ЭЛИ уплотняется по вакууму на нижней плите вакуумной камеры прокладкой 13 и прижимается гайкой 89 через шайбу 84.

          4.14.6. Система позиционирования и вращения тиглей (см. рис.4.14.1.).

          4.14.6.1. К фланцу 6 крепится корпус 36 гайкой 42 через стопорное кольцо 52 и уплотняется прокладкой 92. В корпусе 36 находятся два штуцера 37 с гайками 30 и уплотняющими манжетами 41, через которые обеспечивается вход/выход охлаждающей жидкости. К корпусу 36 крепится корпус 7. Вал 2 соединяется с корпусом 7 через подшипник 91, который фиксируется втулками 44 и 53 и поджимается гайками 47 и 88. Нижний конец вала 2 имеет шпоночный паз, в который вставляется шпонка 90 для фиксации полумуфты 26. К полумуфте 26 крепится полумуфта 27. Полумуфта 27 одевается на выходной вал мотор-редуктора 106 (MRD03/B5 V180). На полумуфтах 26 и 27 располагаются флажки 29 и 33 (см. рис.4.14.6.1.), зубчатый диск 28, которые перекрывая соответствующим образом датчики 107 (Е2ЕМ5), позволяют позиционировать тигель через 5⁰. Мотор-редуктор 106 крепится к корпусу 7 винтами 74. К корпусу 7 крепится электрический  разъем 103, через планку 58.

 

 

Рис. 4.14.6.1. Разрез В-В ЭЛИ.

 

 

 

 

 

 

 

 

4.15. Электрооборудование.

         4.15.1. Питание системы управления производится от трёхфазной четырёхпроводной сети 380В, 50Гц (700Л.00.00.000Э3).

         Напряжение питания на систему управления подается включением автоматического выключателя  QF1 (при этом загораются три световых индикатора контроля фаз сети HL1…HL3 (поз.12 на рис.4.15.1.), подается питание на трансформатор TV1 (поз.5 на рис.4.15.1.), блок управления турбомолекулярным насосом А12, блоки питания А16… А18 (поз.8 на рис.4.15.1.), и нажатием кнопки “ВКЛ” SB4, при этом  включается пускатель КМ1 (поз.9 на рис.4.15.1.), напряжение подается на исполнительные устройства установки. Переключатели SB1, SB2 осуществляют блокировку, которая запрещает включение силовых устройств установки при открытых дверцах установки.

        Датчики вакуума обеспечивают контроль вакуума в 3 точках вакуумной установки. Назначение датчиков следующее:

Р1 - для замера низкого вакуума в форвакуумном агрегате;

Р2 - для замера низкого  вакуума в турбонасосе;

Р3 - для замера низкого  вакуума в вакуумной камере;

S1- для замера высокого вакуума в вакуумной камере;

Управление установкой выполнено на базе микроконтроллера ADAM5510E А22 (поз.1 на рис.4.15.1.) и модулей ввода – вывода. Модуль дискретного ввода А23, А24 и А27 (поз.2 на рис.4.15.1.) контролируют состояние и готовность (исправность) соответствующих устройств. Модули дискретного вывода А25, А26 (поз.3 на рис.4.15.1.) производят включение-отключение соответствующих устройств через промежуточные реле KV1…KV25 (поз.10 на рис.4.15.1.) и электромагнитные пускатели КМ2…КМ11 (поз.7, 8 на рис.4.15.2.). Модуль аналогового ввода А28 (поз.7 на рис.4.15.1.) контролирует температуру в камере термопарой ТП1. Модули аналогового ввода А29 (поз.5 на рис.4.15.1.) и аналогового вывода А30 (поз.6 на рис.4.15.1.) задают управляющий сигнал и контролируют по сигналам обратной связи работу частотных преобразователей приводов вращения арматуры и приводов вращения тиглей.  Назначение выводов модулей ввода-вывода обозначены на электрической схеме.

          Тепловые реле КК1, КК2 (поз.11 на рис.4.15.2.) служат для защиты от перегрузки по току электродвигателей форвакуумных насосов.

          Трансформатор TV1 (поз.5 на рис.4.15.2.) обеспечивает электропитанием ~24В катушек пускателей КМ1…КМ11.

          Трансформатор TV2 (поз.4 на рис.4.15.2.) обеспечивает электропитанием  ~110В электродвигателя привода механизма свидетеля.

Управления током накала резистивным испарителем РИ1 и током накала электроннолучевыми испарителями ЭЛИ1,ЭЛИ2 выполнены по идентичным  схемам однофазного тиристорного стабилизатора тока.

      Схема управления накалом резистивным испарителем РИ1содержит:

трансформатор накала TV1 (поз.5 на рис.4.15.2.) (5025.00.000Э3);

оптосимистор  VS1 (поз.12 на рис.4.15.2.);

датчик тока А81 (поз.10 на рис.4.15.2.);

выключатель QF14 (поз.11 на рис.4.15.2.) и пускатель KM9 (поз.7 на рис.4.15.2.);

трансформатор питания  и синхронизации TV3 (поз.3 на рис.4.15.2.);

плату управления током накала A78 (поз.1 на рис.4.15.2.).

Плата управления током накала (5025.50.00.100Э3) содержит выпрямитель действующего значения DA5, масштабный усилитель DA6, усилитель сравнения DA8, компаратор DA7, схему формирования пилообразного напряжения VT1,VT2, R21, C13, ключ управления тиристорами VT7. На транзисторах VT3…VT6 выполнена схема плавного включения. На микросхемах DA3, DA4, DD1 и транзисторах VT9, VT10 выполнена схема формирования сигнала перегрузки. На микросхемах DA1, DA2 выполнены стабилизаторы напряжения ±15В.

Стабилизатор высоковольтный (700Л.15.00.000Э3) представляет собой переключаемый выпрямитель на 4,5 и 9кВ, который содержит:

трансформатор высоковольтный TV2;

фильтр C1…C6, R4…R6;

выпрямитель VD5…VD28;

регулирующий элемент VL1;

трансформатор накала TV6;

выпрямитель питания  экранной сетки TV3, VD1…VD4;

схему стабилизации выходного  напряжения TV4, TV5, VT1, A2;

высоковольтный делитель обратной связи R22, R23, R27, R28;

датчик тока эмиссии R24, A3.

Стабилизация высокого напряжения осуществляется по компенсационному методу с регулирующим элементом, включенным последовательно в цепь высокого напряжения на низковольтной стороне. Сигнал обратной связи выделяется высоковольтным делителем, сравнивается с опорным напряжением, усиливается и управляет величиной сопротивления регулирующего элемента.

Переход от 4,5 до 9кВ высокого напряжения осуществляется изменением величины резисторов обратной связи  промежуточным реле KV1.

Плата управления высоковольтным стабилизатором содержит схему сравнения напряжения обратной связи и опорного напряжения DA5,VT7, схему плавного включения VT4…VT6, C16, схему формирования перегрузки высоковольтного стабилизатора DA4, DA6, DD2, VT8 , схемы формирования перегрузки DA1, DD1-1, DD1-2, VT1 и DA7, DD1-3, DD1-4, VT9 для испарителей ЭЛИ1 и ЭЛИ2 соответственно.