半導體與真空製造

真空觀視窗加工

CF 與 KF 觀視窗本體,玻璃座配合加工 — 玻璃座若不同心、不平面,這個接合處一定最先漏。

觀視窗是完工腔體上最容易漏的接合處,因為它是玻璃對金屬的密封,坐在一個必須平整、與法蘭同心、且不能有讓氣體有路可走的刀痕的加工座上。

兩種結構路線

黏結式觀視窗使用環氧樹脂或玻璃對金屬封接,結構簡單但耐溫受限。刀口式觀視窗以銅墊圈壓在拋光玻璃面上,原理與 ConFlat 接合相同,可烘烤到 UHV 溫度。該選哪一種,取決於觀視窗是否需要承受烘烤。

必須精準加工的地方

玻璃座面的平面度、與法蘭孔徑的同心度、座面的表面粗糙度,以及法蘭螺栓孔位。座面平但不與法蘭同心,會在鎖緊時單側加載玻璃而使其破裂。座面若有環狀刀痕,就等於給氣體一條橫越密封帶的路。

光學級玻璃

標準觀視窗使用硼矽玻璃,可透可見光並能承受熱循環。需要紫外光穿透時指定熔融石英,視窗必須耐磨或需穿透紅外線時則用藍寶石。三者熱膨脹係數各異,座面幾何應該跟著玻璃走,而不是套用單一標準。

尺寸與配置

觀視窗尺寸通常依所需視場決定,而不是依法蘭尺寸決定;大型腔體上的位置必須在筒身銲接前就定好,因為事後要加接管就得重新加工整個腔體。這也是我們自己做觀視窗本體、而不是外購的原因之一。

廠內自製能力

常見問題

什麼是真空觀視窗?

真空觀視窗是一種附法蘭的視窗,讓你在維持真空的同時看見腔內或把光打進去。它是一片玻璃或晶體圓盤,坐落在加工過的法蘭本體上,以環氧樹脂黏結或以銅墊圈壓在刀口上密封。

觀視窗可以烘烤嗎?

只有刀口式、全金屬結構的觀視窗能烘烤到 UHV 溫度。黏結式觀視窗受環氧樹脂限制,通常遠低於 200 °C。腔體若要烘烤,觀視窗就必須從一開始就照這個條件指定。

玻璃該怎麼選?

一般可見光觀察用硼矽玻璃;紫外光穿透或抗熱衝擊是重點時用熔融石英;需要紅外線穿透或耐磨時用藍寶石。座面幾何應與玻璃種類搭配。

觀視窗為什麼會漏?

幾乎都是座面的問題,而不是玻璃 — 座面不平面、不同心,或帶有環狀刀痕。所以我們把玻璃座與法蘭孔徑安排在同一次裝夾中加工。

你們能做非標準尺寸的觀視窗嗎?

可以。我們加工標準 CF 與 KF 尺寸的觀視窗本體,也能做客製幾何,包括腔體配置需要的斜角與偏心接管。

相關能力

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