Uus partnerlus ANCORPi ja LOS Vacuum Productsi vahel võimaldab teadlastel ja inseneridel optimeerida oma protsesside vaakumitingimusi, kasutades ära alumiiniumi ja titaani omadusi.
Kuna teadus ja tehnoloogia murravad jätkuvalt uusi piire, kasvab nõudlus puhtamate ja paremini juhitavate vaakumkeskkondade järele, mida saab kohandada vastavalt iga rakenduse vajadustele. Olgu selleks kvantfüüsika täpsed katsed või arvutikiipide masstootmine, otsivad teadlased ja insenerid suure jõudlusega seadmeid, mis suudavad saavutada ülikõrge vaakumi (UHV) või ülikõrgvaakumi (XHV) tingimusi, töötades samal ajal nende rakenduspiirangute piires. .
Kuigi roostevabast terasest valmistatud vaakumsüsteemid on enamiku protsesside jaoks endiselt valitud tehnoloogia, võivad erirakendused, mis nõuavad UHV või XHV tingimusi, saada kasu alternatiivsete materjalide, nagu alumiinium ja titaan, pakutavatest omadustest. Näiteks osakeste kiirenditega uurimiskeskustes on alumiinium muutunud populaarseks valgusvihusüsteemides, kuna see hajutab kiirgust tõhusamalt kui roostevaba teras. Samuti säilitab see vähem jääkmagnetismi, minimeerides võimaliku mõju kiirele juhtimiseks kasutatavatele tugevatele magnetväljadele.
"Ühem teadlasi ja insenere näevad alumiiniumi ja titaani kasutamise eeliseid oma UHV või XHV protsessides," kommenteerib Tom Bogdan, ettevõtte äriarenduse asepresident. ANCORP, USA-s asuv vaakumkambrite, ventiilide ja komponentide tootja. "Suuremahulised teadusrajatised ning teadus- ja arendustegevuse kogukond pakuvad nende arenenud tehnoloogiate jaoks rikkalikku keskkonda, samas kui kaubandussektor hakkab kasutama alumiiniumi, et parandada ülitäpse tootmise protsessitingimusi."
ANCORP projekteerib ja toodab oma vaakumseadmete sarja ning on loonud ka spetsiaalse rajatise kohandatud kambrite ehitamiseks roostevabast terasest. Nüüd on ettevõte sõlminud partnerluse LOS vaakumtooted, mis on spetsialiseerunud alumiiniumist ja titaanist vaakumriistvara valmistamisele, et võimaldada oma klientidel kasutada neid suure jõudlusega materjale oma UHV- ja XHV-protsessides. "See on suurepärane partnerlus kahe ettevõtte vahel, kes on keskendunud oma klientidele suure jõudlusega vaakumlahenduste pakkumisele," kommenteerib Bogdan. "LOS Vacuum saab kasu meie võimest luua sidemeid maailmaturuga, samas kui saame kasu nende ainulaadse tehnoloogia lisamisest meie tooteportfelli."
LOS Vacuum Products asutati 2013. aastal, et kavandada ja ehitada eritellimusel vaakumkambrid UHV ja XHV rakenduste jaoks. "Alumiinium ja titaan muutuvad üha populaarsemaks, et vastata kasvavatele nõuetele puhtama ja täpsema tehnoloogia arendamiseks," ütleb ettevõtte asutaja ja omanik Eric Jones. Kui esialgne nõudlus pärines peamiselt teadlaskonnalt, siis Jones teatab pooljuhtide sektorile suunatud seadmete tootjate kasvavast huvist, aga ka meditsiinisüsteemide ja päikesepatareide tootmise arenevatest turgudest. "Kuna need tehnoloogiad kasvavad, muutub vaakumkeskkond kriitilise tähtsusega, " ütleb ta.
Alumiiniumi üks peamisi eeliseid on see, et seda on kiirem ja lihtsam töödelda kui roostevaba terast ning see pakub suuremat paindlikkust eritellimusel valmistatud funktsioonide lisamisel disaini. Selle suurepärane soojusjuhtivus võimaldab ka alumiiniumkambril kiiremini ja ühtlasemalt soojeneda, mis kiirendab UHV või XHV tingimuste saavutamiseks vajalikku küpsetusprotsessi. "Roostevaba teras peab olema palju kuumem, et desorbeerida gaasimolekulid ja saasteained vaakumkambri pinnalt ning see nõuab pikema aja jooksul rohkem energiat," selgitab Jones. "Alumiinium vähendab nii omamiskulusid kui ka keskkonnamõju, mis koos selle täiustatud valmistatavusega muudab selle pooljuhtide sektori jaoks atraktiivseks võimaluseks."
Samal ajal pakuvad titaanist valmistatud vaakumkambrid paremat võimalust kvantfüüsika katseteks, kuna nende lisatugevus ja kaal tagavad suurema stabiilsuse protsessidele, mis saavad kasu harmooniliste tekitamisest, ning on eelistatud ka rakendustes, kus on oluline kõrvaldada igasugune magnet signaale. Titaan toimib ka vesiniku absorbeerijana – tavaline saasteaine roostevaba terase kasutamisel UHV või XHV keskkondades –, mis võimaldab titaanist vaakumsüsteemidel toetada XHV tingimusi kuni umbes 10-13 Torr.
Olenemata sellest, kas kasutatakse alumiiniumi või titaani, saavutatakse parimad protsessitingimused, kasutades vaakumsüsteemiga ühendamiseks kasutatavates kinnitusdetailides ja liitmikes sama metalli. See hõlmab ka äärikuid, mida kasutatakse laialdaselt lekkekindla tihendi tagamiseks UHV ja XHV keskkondades, mis töötavad, surudes kaks noaservadega töödeldud kõva metallpinda pehmemasse metalltihendisse. See paneb pehmema metalli voolama ja täidab kõvametalli pindade mikroskoopilised puudused, luues tihendi, mis talub äärmuslikke temperatuure ja rõhku kuni XHV režiimini.
ANCORP toodab juba täielikult roostevabast terasest valmistatud äärikuid, samal ajal kui LOS Vacuum toodab täielikult titaanist versioone ja ka mitmeid mudeleid, mis ühendavad alumiiniumkorpuse roostevabast terasest või titaanist valmistatud pinnaga. "LOS Vacuumi spetsiaalsed komponendid võimaldavad meil pakkuda ainulaadset lahendust klientidele, kes on oma vaakumsüsteemides kasutanud alumiiniumi või titaani," kommenteerib Bogdan. "Oleme näinud kliente, kes on kasutanud oma korpuste jaoks topelt O-rõngaid, kuid metall-metalli tihend vähendab gaasi väljutamist ja tagab parema protsessi."
Bimetallkomponendid valmistatakse plahvatusliimimise tehnikaga, tahkiskeevitusprotsessiga, mis tekitab tugeva, vaid mõne mikroni paksuse mehaanilise sideme. Plahvatuslaeng sunnib metallid kokku ülikõrgel rõhul, mistõttu kahe pinna lähedal asuvad aatomikihid muutuvad plasmaks. Metallide kokkupõrkel liigub piki pindu plasmajoa, mis puhastab need lisanditest, samal ajal kui metallide vedelikutaoline käitumine loob lainekujulise ühenduse, mis on piisavalt tugev, et taluda UHV ja XHV tingimusi.
ANCORP tarnib nüüd standardset tootesarja bimetallist äärikud ja liitmikud toodetud LOS Vacuumi poolt, samas kui plahvatusliimimisprotsess võimaldab valmistada ka eritellimusel valmistatud komponente mis tahes kahest erinevast metallist. Kahes standardkonfiguratsioonis on alumiiniumist aluspind, mis on valmistatud eri klassi roostevabast terasest, samas kui teine ühendab titaankattega ääriku alumiiniumkorpusega. Selle teise versiooni eeliseks on igasuguste jälgede magnetismi kõrvaldamine ja taustkiirgusest põhjustatud ohutusriskide vältimine ning see võib olla isegi kulutõhusam kui roostevabast terasest kaetud äärik. "Tooraine võib olla kallim, kuid roostevabast terasest valmistatud bimetallääriku valmistamiseks on vaja rohkem samme," kommenteerib Jones. "Titaani puhul on sidumisprotsess vähem keeruline ja odavam."
Jones ja tema meeskond on suutnud kõrvaldada ka ühe vahekihi materjali, mida tavaliselt ühelt metallilt teisele üleminekuks vaja läheb. Nende protsess eemaldab vajaduse vase järele, mida pooljuhtide tootjad soovivad eriti vältida. "See on nüüd osa standardsest tootesarjast," ütleb Jones. "See vähendab materjalide ja tootmiskulusid ning vähendab lekkevõimalust läbi ääriku."
Osana partnerlusest laiendab ANCORP ka oma olemasolevaid kohandatud tootmisvõimalusi, et kavandada ja tarnida titaanist või alumiiniumist valmistatud eritellimusel vaakumkambreid. Projekteerimise algfaasis teeb ettevõte tihedat koostööd oma klientidega, et mõista nende spetsiifilisi nõudeid ja soovitada nende rakenduse jaoks parimat tehnoloogiat. "Kui kliendil on eriti ebatavaline või nõudlik protsess, mille jaoks alumiiniumi või titaani kasutamine oleks kasulik, kaasame Ericu ja tema meeskonna, et pakkuda asjatundlikke teadmisi," ütleb Bogdan. "Lisaks disaini rakendusele kohandamisele peame tagama, et LOS Vacuumi meeskond suudab lahenduse nõutavate parameetritega valmistada."
Bogdan on kindel, et nende erivõimaluste lisamine ANCORP-i tehnoloogiapakkumisse aitab avada uusi turge nii teadus- ja arendustegevuse sektoris kui ka pooljuhtide tootmises. "Need madala gaasieraldusega lahendused võivad mõnes rakenduses anda tõelise protsessieelise, " ütleb ta. "Soovime teha need võimalused kättesaadavaks rohkematele klientidele nii rahvusvahelises teadusringkonnas kui ka ärisektoris."
Vahepeal pakub Jonesi jaoks partnerlus ANCORPiga võimalust tutvustada ettevõtte spetsiaalseid tootmistehnikaid palju suuremale kliendibaasile. "Oleme endiselt väike ettevõte, mis on keskendunud konkreetsete projektide jaoks ainulaadsete lahenduste pakkumisele ja meil pole palju jõudu uute klientidega sidemete loomiseks," kommenteerib ta. "Partnerlus ANCORPiga võimaldab meil tuua meie tootevaliku ja tehnilised teadmised maailmaturule."
