[实用新型]一种多通道气路和水路集成的磁流体密封传动装置

说明书

本实用新型公开了一种多通道气路和水路集成的磁流体密封传动装置，包括传动轴、壳体及水冷套，壳体与传动轴围成的空腔内设置有磁流体密封结构，水冷套内集成有多通道气路和水路。本实用新型通过传动轴和带多通道气路和水路集成的水冷套构成了轴内部水冷循环系统和气冷系统，可以非常高效地降低整根传动轴和磁极的温度，使得传动轴可以大部分长度伸入设备腔室内部的高温工况中，也能正常工作，不变形不卡顿，保证基片座的平稳匀速传输，同时确保冷却水不能进入磁流体密封结构，从而提高了磁流体密封结构的使用寿命和稳定性。

技术领域

本实用新型涉及一种磁流体密封传动装置，具体涉及一种多通道气路和水路集成的磁流体密封传动装置。

背景技术

随着半导体器件的发展，芯片图形精度越来越高，常规的湿法腐蚀由于难以避免横向钻蚀，已不能满足高精度细线条图形的刻蚀的需要，于是离子束刻蚀技术被广泛发展。离子束刻蚀技术利用辉光放电原理将氩气分解为氩离子，氩离子经过阳极电场的加速对样品表面进行物理轰击，以达到刻蚀的作用。把Ar气充入离子源放电室并使其电离形成等离子体，然后由栅极将离子呈束状引出并加速，具有一定能量的离子束进入工作室，射向固体表面轰击固体表面原子，使材料原子发生溅射，达到刻蚀目的，属纯物理刻蚀。其中电浆必须在真空度约10至0.001 Torr 的环境下，才有可能被激发出来，必须采用磁流体密封传动装置。

磁流体密封结构，因其长寿命、无磨损、真空度高、转速范围广等性能，已经在绝大多数需要动转密封的场合取代传统机械密封。但是，单一的磁流体密封结构，并不能适用于所有的应用场合。针对离子束刻蚀设备（IBE）的设备腔体内，需要适应复杂的工艺工况，其磁流体密封结构必须同时具备耐高温、耐粉尘、耐真空、回转精度高等特性。传统的机械密封和普通的磁流体密封都不能很好的满足。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于设计提供一种多通道气路和水路集成的磁流体密封传动装置。

所述的一种多通道气路和水路集成的磁流体密封传动装置，包括传动轴，该传动轴从大气端穿过IBE设备腔室侧壁进入到腔室内部，传动轴的大气端连接电机和同步带轮，真空端连接基片座，其特征在于所述传动轴上套接设置有壳体及水冷套，所述壳体与传动轴围成的空腔内设置有磁流体密封结构，所述水冷套内集成有多通道气路和水路。

所述的一种多通道气路和水路集成的磁流体密封传动装置，其特征在于所述磁流体密封结构包括钕铁硼永久磁钢、磁极、对应设置在传动轴上的磁液槽。

所述的一种多通道气路和水路集成的磁流体密封传动装置，其特征在于所述壳体与传动轴之间设置有两个深沟球轴承及星形密封圈。

所述的一种多通道气路和水路集成的磁流体密封传动装置，其特征在于所述水冷套上设置有保护气进出口、冷却水进出口、氦气通口。

所述的一种多通道气路和水路集成的磁流体密封传动装置，其特征在于所述水冷套与传动轴之间设置有多个密封环。

所述的一种多通道气路和水路集成的磁流体密封传动装置，其特征在于所述壳体为带六角法兰的壳体，壳体端面设置有氟胶O型圈，用于壳体法兰与IBE设备腔体侧壁之间的静密封。

与传统的机械密封和普通的磁流体密封比较，本实用新型具有以下有益效果：

1）传动轴和带多通道气路和水路集成的水冷套构成了轴内部水冷循环系统和气冷系统，可以非常高效地降低整根传动轴和磁极的温度，使得传动轴可以大部分长度伸入设备腔室内部的高温工况中，也能正常工作，不变形不卡顿，保证基片座的平稳匀速传输。传动轴的连接法兰与基片座精密连接，确保转动平稳，传动轴与基片座通过法兰紧密连接，使基片座可倾斜0°-170°；

2）传动轴、两个精密深沟球轴承形成了一个稳定可靠的传动系统，回转精度高，轴端圆跳动控制在0.1mm范围内；