LOW-E玻璃镀膜设备的维护与保养

常志军+王亚铭

摘要：LOW-E玻璃镀膜设备是利用真空磁控溅射方式在浮法玻璃表面进行镀膜的专业设备，文章分析了LOW-E玻璃镀膜设备相关设备的维护和保养知识，总结了维护方面的相关经验，对真空镀膜设备的使用维护有一定的借鉴意义。

关键词：真空设备；腔室密封；LOW-E；浮法玻璃

中图分类号：TQ171文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）24-0060-021LOW-E生产线设备的特点

LOW-E玻璃镀膜设备是利用真空磁控溅射方式在浮法玻璃表面进行镀膜的专业设备，镀膜舱室真空度为1.0E-6mbar的高真空，生产线采用真空磁控溅射方式在玻璃表面进行镀膜，保持高真空环境是LOW-E玻璃镀膜设备的基本条件。

LOW-E玻璃镀膜设备由真空腔室、镀膜腔室、狭缝阀、工艺介质平台、狭缝阀、传动系统、液压设备、冷却系统、放气系统、压缩空气系统、冷却水系统等组成，采用电气程序全自动控制。玻璃基片通过传动辊道实现水平直线传输，依次经过锁室、缓冲室、过渡室进入工艺腔室，镀膜工艺完成后，经过渡室、缓冲室、锁室传出。传动辊道间通过同步齿形皮带联动，传动辊道由减速机通过施密特联轴器、刚性联轴器等与辊道相连。真空系统主要通过各种真空泵来实现，在生产线各个关键位置均安装各级真空规测量真空度。

2LOW-E生产线的生产特点

LOW-E玻璃镀膜设备的一个特点是生产的周期性，即“抽真空—真空状态生产—破空—腔室维护—抽真空”，这样周而复始进行。在生产状态下，溅射舱室内挡板及屏蔽板上沉积的溅射物逐渐增厚，会逐渐产生欠层、崩裂、脱落现象，掉落到玻璃上会影响玻璃的镀膜，造成缺陷，为此，就需要在掉落的溅射物造成的玻璃缺陷增多到一定程度时进行腔室维护，在连续的生产状态下，大约20天左右进行一次腔室维护。腔室维护完毕后，开始抽真空，抽真空的时间为36～48小时，期间在腔室真空达到一定程度时，进行真空测漏，真空测漏没有问题并且腔室真空达到工艺条件后，就可以进行生产准备了。维护之前的破空（从真空状态回到大气状态）需要2个小时，之后再对所有需要吊装的阴极及泵舱吹水之后就可以进行舱室维护了。从LOW-E生产特点来看，腔室中所有设备部件的检查、维修要集中在舱室维护期间进行，并且要保证这些装置工作的可靠性，否则，如果在正常生产期间出现问题，仅仅腔室破空和抽气就需要40多个小时，对生产的影响巨大。因而，LOW-E设备的检查维护是一项非常重要的工作。

3真空泵维护

真空泵是LOW-E腔室的核心装备，直接决定镀膜工艺所需高真空条件。玻璃镀膜生产线采用的真空泵有旋片泵、罗茨泵、螺杆泵、分子泵等。

分子泵是采用涡轮分子泵与牵引分子泵串联组合的复合式分子泵，完全无油，采用水冷系统降温，日常维护主要是检查水冷系统的正常运行。

除分子泵外，其余真空泵均需要使用真空泵专用机油，一般要求每工作3000小时换油一次，换油的同时配套的油滤、空滤、水滤等要同时更换。这类真空泵的检查要点为经常检查油位和油的颜色，一旦油位低于要求或者油颜色变化时要进行补油或者换油；检查泵运转是否有异音，电机是否超负荷运转；定期开启旋片泵和螺杆泵的气震阀排泵腔内的水汽，夏天一般半月一次，其余季节每月一次；像螺杆泵和旋片泵这类水冷真空泵还要检查水冷装置的正常运行。为了确保真空泵这类核心装备运行的可靠性，对于旋片泵和螺杆泵要进行定期大修，以便更换易损件、清洁泵腔等来确保其工作状态。

4真空密封件的维护

真空腔室的密封件包括静密封和动密封，静密封包括各种唇形密封圈、O型密封圈、硬密封，动密封包括减速机传动轴等部位的旋转星形密封等。密封圈的主要成分是橡胶，维护要领是减少油品对其的浸蚀，在每次打开或者检查时要注意保护，同时在拆卸后安装时要用脱脂棉纱布蘸酒精仔细擦拭，而后涂抹真空脂保护。橡胶密封圈的另一个特征是老化，当橡胶圈使用到一定时间后，出现老化变硬现象后要及时更换新备件，从凹槽中取出密封圈时要用塑料等有机软体材料，避免划伤凹槽部位的密封面。在密封部位进行封闭时，要详细检查密封圈和密封面，防止异物在密封面上造成真空泄露，在现场我们做过一个实验，把一根头发丝横摆在密封面上，抽真空时，该部位出现了明显的真空泄露，可见密封部位清洁的重要性。

5传动机构的维护

传动机构主要包括电机、减速机、各种联轴器、同步齿形皮带、轴承等。电机和减速机的检查主要是以常规检查为主。施密特联轴器主要检查其内部轴承是否缺油及磨损等；同步齿形皮带主要检查松紧、老化开裂等；轴承主要检查异音、缺油等。溅射腔室内的传动辊道两端的连接联轴器内的传动O型圈要定期检查磨损及老化现象。

6内循环水的维护

腔室配套设备中，用到水冷的非常多，比如：电气柜、各种真空泵、溅射阴极冷却、屏蔽挡板冷却等都要用到内循环水降温，内循环水通过CHU装置和外循环水实现热交换，内循环水为经过水处理设备净化过的超纯水，内循环水要定期加两种药剂：生物抑制剂（杀菌剂）和防腐剂，水要定期定量更换，每年取样让权威机构检查水质情况，确保内循环水质的受控，不符合的水质将对管壁、接口、限流装置等部位造成不可逆转的损伤。内循环水的主要检验指标为电导率、pH值、生物滋生情况（要确保清澈透明，水箱表层及箱壁无附着物）。

7真空测漏

对真空腔室而言，判断其状态的唯一手段就是通过安装在各处的真空规测试其真空值，因此真空规的正常测量和显示非常重要，真空规有定期校验的要求。如果局部的真空出现异常，排除真空规的原因后，唯一的检测手段就是真空测量仪，利用真空测量仪可以测量E-4～E-7mbar级别的真空，低于E-4mbar级别的真空一般依靠技术人员的经验来判断。

8腔室维护

定期的腔室维护是LOW-E生产线的一件大事，因LOW-E真空设备的特性，决定了大量的重要工作都是在维护期间开展的。

8.1沉积挡板维护

在拆装沉积挡板及在腔室内进行所有作业时，保护密封面始终要放在第一位，另外，人员进入腔室作业要穿戴干净的鞋套，避免带入油污、异物对腔室造成污染。要充分利用腔室维护机会对腔室内部的溅射物等杂质用吸尘器进行彻底清理。

8.2密封面的检查维护

每次在密封面附近作业时，都要注意做好可靠的防护工作，出现划伤时，打磨要注意轻打磨，并顺着密封圈的走向来进行，并注意尽量选用标号小的砂纸或打磨专用织布。

8.3锁室的清理

锁室作为大气与真空腔室的过渡间，真空变化大，容易产生积灰。为此，要定期对锁室用吸尘器除灰。

8.4RDM端头、RDM靶管、WSM靶材的更换

RDM端头、RDM靶管、WSM靶材是溅射单元的核心部件，其更换操作技术精密，要组织专业团队，严格按照操作规程来实施。

总的来说，真空腔室的最基本要求就是真空保持性，一个是真空泵组，要精细维护以确保其抽真空性能的稳定可靠；另一个就是各个密封部位，注意严格保护，要求各种操作都要小心谨慎的进行，并要做到对密封件的检查维护和及时更换。真空腔室的不易维修特点还决定了内部各种传动件可靠性要求非常高，要尊重设备的出厂配置，任何技改都要在整备人员和工艺人员相结合充分论证并充分考虑到风险以后，再行逐步有计划的实施。

参考文献

[1] 张以枕，等．真空镀膜技术[M]．北京：冶金工业出

 版社，2011．