Дипломная работа: Устройство управления газонатекателями при магнетронном распылении

· упрощен процесс регулирования расхода газа, конструкция газонатекателя и электрическая схема электронного блока;

· повышена точность, скорость регулировки расхода газа поступающего в вакуумный объем защищенность от климатических и механических факторов;

В ходе дипломного проектирования решаются следующие задачи:

1) проводится анализ технического задания;

2) анализируется схема электрическая принципиальная;

3) обосновывается элементная база и материалы проектируемого изделия;

4) разрабатывается внутренняя компоновка устройства;

5) проводятся расчеты, подтверждающие работоспособность устройства (некоторые с помощью ЭВМ);

6) выбирается метод монтажа РЭА;

7) на этапе разработки конструкции печатной платы выполняются расчеты;

8) производится выбор и обоснование допусков на несущие конструкции;

9) оценивается технологичность изделия и определяется технологический процесс сборки;

10) экономически обосновывается целесообразность изготовления устройства;

11) с точки зрения охраны труда и экологической безопасности оцениваются эстетические и эргономические показатели разработанного устройства.

Решив все приведенные выше задачи необходимо проанализировать полученные по всем пунктам результаты и сделать окончательный вывод необходимости внедрения проектируемого устройства.

1. Литературный обзор

1.1 Классификация и предъявляемые требования

Регуляторы расхода газа представляет собой комплекс функциональных средств вакуумных систем, предназначенных для регулирования газовых потоков, создания дозированных потоков газа, стабилизации давления газов в вакуумных системах и камерах, аварийной защиты вакуумных систем при разгерметизации, коммутации системы многопозиционной последовательной откачки и т. д.

Для регулирования газовых потоков используют вакуумные натекатели, классифицированные по ряду признаков конструктивного и эксплуатационного характера. В конструктивном отношении натекатели подразделяют на угловые и проходные, по типу привода — на электромеханические, электромагнитные и электропневматические. В угловых натекателях газовый поток меняет направление, встречая препятствие в виде уплотнительного клапана и стенок корпуса, в проходных — направление потока не меняется. В проходных клапанах отверстия полностью освобождены от уплотнительного диска.

Газовый поток Q_å , выделяющийся из основных элементов натекателей, можно представить в виде суммы потоков:

Q_å =Q_H +Q_Г +Q_П +Q_М,

где Q_H — поток, натекающий через механический вакуумный ввод, разъемные и неразъемные вакуумные соединения; Q_Г — поток, формирующийся газопроницаемостыо через стенки и уплотнения натекателя; Q_П — поток, создаваемый газовыделением с поверхностей натекателя, обращенных в вакуум; Q_М —молекулярный газовый поток из диффузионно-щелевых каналов, образующихся при сборке натекателя.

Для уменьшения суммарного газового потока следует применять соответствующие конструктивные средства, снижающие потоки Q_П и Q_М . а также выбирать наиболее целесообразные конструкционные материалы для каждого из двух указанных диапазонов давлений в целях снижения потоков Q_Г и Q_П . В качестве конструкционных материалов натекателя используют алюминиевые сплавы Амг 6, дюралюминий, сталь 20 с антикоррозионными металлическими покрытиями. В качестве уплотнительных элементов в этом случае чаще всего применяют вакуумную резину 9024.

Основными требования предъявляемые к газонатекателям, являются:

· степень герметичности, определяемая потоком натекания газа через уплотнительную пару, которая в зависимости от эксплуатационных требований лежит в пределах 10^-7 — 10^-11 Па*м³ /с;

· проводимость в открытом положении, определяемая отношением потока газа Q, проходящего через полость вакуумного клапана, к разности давлении р₁ - p₂ на его входном и выходном отверстиях;

· быстродействие, определяемое временем герметичного перекрытия;

· ресурс работы, определяемый числом циклов перекрытия уплотнительной пары с обеспечением заданной степени герметичности;

Последнее требование может быть удовлетворено при наличии системы, следящей за постоянством контактного давления, зависящего от неизбежно возникающих в процессе нагрева термических деформации. Стабилизация рабочего усилия в заданных пределах может быть достигнута механическими, пневматическими или гидравлическими компенсирующими устройствами.