利用真空环境推进先进电子器件生产
抽真空、密封、一劳永逸
白炽灯和真空管发明百余年来,真空成为制造主要工具。今日,卑微灯泡受CFL和LED挑战。得益于数字电子和半导体的成本效益、紧凑尺寸、效率可靠性提升,真空管基本成过去(除少数利基应用)。
然而,制造真空气氛工艺依然活跃——事实上,它是电子元件制造的关键部分。
真空气氛重复生产 vs 一次性生产
多应用需反复抽真空完成任务。例:镀膜产品表面用真空镀金属线圈;扫描电子显微镜(SEM)在真空运行;输送燃料或其他液体泵系统;甚至普通吸尘器,虽典型仅产生约20%气压降低,充其量仅部分真空。
然而,真空气氛另一用途——特定制造工艺需一次抽真空、密封、永不再想。这种一次性真空气氛生产用于要求无进出口密封玻璃结构的应用。
真空室与线性真空
真空气氛通常两种方式创建——真空室或线性真空装置。真空室用泵从刚性(通常金属)外壳抽除空气和其他气体,形成内部低压环境。此类真空气氛常用于物理实验、需在无空气环境(如外太空)功能器件测试、真空沉积、真空干燥等工艺。也为半导体制造提供无空气无污染环境。
此外,如前文所述,真空室可用于一次性灌封(封装)工艺,在电子元件周围创建无空隙密封,如固态继电器用半导体。一次性半导体器件密封封装也可通过将半导体芯片置于封装腔体、抽真空、再用陶瓷或金属盖密封封装实现。
这引出线性真空:通过连接装置的外部真空泵经毛细管抽真空,随后密封。此类真空气氛造就您上学带的保温瓶隔热层。暖通空调领域,制造加热或冷却系统用线性真空形成热屏障,及清除装置内空气、其他气体、水分、污染物以免损害系统运行性能。(此外,安装或维修中向周围环境开放的空调或制冷系统也必须用真空泵适当抽空,以脱气脱水。)
毛细管用于真空气氛
毛细管可提供抽真空气氛工艺所需极厚壁和极小内径(ID)。此用途所选金属须足软易热成型、能压接成紧密无泄漏密封。此外须确保毛细管:
- 极清洁内径,无毛刺、碎屑、堵塞堵塞管或污染生产
- 无外径(OD)泄漏
- 抽真空后无内径泄漏
- 能冶金自连接形成无泄漏自密封
优良设计和零件仔细检查在确保真空气氛气密性方面大有裨益。与正确合作伙伴合作也有助确保零件和工艺全供应链测试,满足制造需求、生产期限、质量标准。
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