JP2000205181A - 真空ポンプ - Google Patents
真空ポンプInfo
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- ceramic
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/02—Selection of particular materials
- F04D29/023—Selection of particular materials especially adapted for elastic fluid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D19/00—Axial-flow pumps
- F04D19/02—Multi-stage pumps
- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/90—Coating; Surface treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】真空ポンプにおけるロータ等の腐食や過熱を防
止する。 【解決手段】真空ポンプのロータ等に、基材表面に直接
被覆される金属メッキ層と、該金属メッキ層の上に更設
されるセラミックス分散金属メッキ層との少なくとも2
層以上からなる被膜処理を施し、且つ該セラミックス分
散金属メッキ層の膜厚が分散されるセラミックス粒子の
平均粒子径に対して約0.9〜2.0Xとなるように構成す
る。金属メッキ層及びセラミックス分散金属メッキ層が
優れた耐食性を発揮するのみならず、分散メッキ層の膜
厚が該範囲内となるように構成したことにより、分散粒
子が耐食性金属と共働して高い耐食性を発揮することが
できると同時に、セラミックス粒子自身の高い熱放射性
を有効に発揮させることができ、また該粒子が被膜表面
から欠落することなく良好な被覆状態を維持することが
できる。
止する。 【解決手段】真空ポンプのロータ等に、基材表面に直接
被覆される金属メッキ層と、該金属メッキ層の上に更設
されるセラミックス分散金属メッキ層との少なくとも2
層以上からなる被膜処理を施し、且つ該セラミックス分
散金属メッキ層の膜厚が分散されるセラミックス粒子の
平均粒子径に対して約0.9〜2.0Xとなるように構成す
る。金属メッキ層及びセラミックス分散金属メッキ層が
優れた耐食性を発揮するのみならず、分散メッキ層の膜
厚が該範囲内となるように構成したことにより、分散粒
子が耐食性金属と共働して高い耐食性を発揮することが
できると同時に、セラミックス粒子自身の高い熱放射性
を有効に発揮させることができ、また該粒子が被膜表面
から欠落することなく良好な被覆状態を維持することが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造等の薄
膜工業分野等に広く利用されている工業用真空装置に関
する。
膜工業分野等に広く利用されている工業用真空装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体製造装置等の成膜反応室
（チャンバ）内の排気を行うのに各種の分子ポンプが利
用されており、分子ポンプとして、ターボ分子ポンプ、
ねじ溝分子ポンプ、及びこれらが複合した複合分子ポン
プ等が知られている。いずれも主要な構成は共通であ
り、即ち、一端部に吸気口を有し他端部に排気口を有す
るケーシングと、ケーシング内部に固設されるステータ
と、同ケーシング内部で高速回転可能に構成されるロー
タとからなり、該ロータの高速回転によりポンプ作用を
営み、吸気口に接続される成膜反応室内の排気を行う。
（チャンバ）内の排気を行うのに各種の分子ポンプが利
用されており、分子ポンプとして、ターボ分子ポンプ、
ねじ溝分子ポンプ、及びこれらが複合した複合分子ポン
プ等が知られている。いずれも主要な構成は共通であ
り、即ち、一端部に吸気口を有し他端部に排気口を有す
るケーシングと、ケーシング内部に固設されるステータ
と、同ケーシング内部で高速回転可能に構成されるロー
タとからなり、該ロータの高速回転によりポンプ作用を
営み、吸気口に接続される成膜反応室内の排気を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年よ
く用いられるCVD（Chemical Vapor Deposition）やRIE
（反応性イオンエッチング装置）の工程にはHF、HCl等
の腐食性の強いプロセスガスが用いられ、またAlCl3等
の腐食性の反応生成物が真空ポンプ内にも吸引されポン
プ内を急激に腐食してしまうという深刻な問題が生じる
ようになってきた。特に、真空ポンプのロータは、その
軽量化と加工性及び比強度の優位性の見地からアルミニ
ウム合金がその素材として用いられることが多いため、
腐食はより深刻な問題であった。
く用いられるCVD（Chemical Vapor Deposition）やRIE
（反応性イオンエッチング装置）の工程にはHF、HCl等
の腐食性の強いプロセスガスが用いられ、またAlCl3等
の腐食性の反応生成物が真空ポンプ内にも吸引されポン
プ内を急激に腐食してしまうという深刻な問題が生じる
ようになってきた。特に、真空ポンプのロータは、その
軽量化と加工性及び比強度の優位性の見地からアルミニ
ウム合金がその素材として用いられることが多いため、
腐食はより深刻な問題であった。
【０００４】構成部品の腐食を阻止するために、従来か
らNiメッキ等様々な工夫もなされてきた。また、分子ポ
ンプの別の重要課題であるところのロータ等の温度上昇
を抑制するための熱放散性と耐腐食性の双方を実現する
ものとしてセラミックコーティングを施すものも見られ
た。例えば、アルミニウム合金の表面のアルマイト処理
や電析処理等である。しかし、こうした処理表面には必
ず細孔が形成されており、腐食性のClイオン等はこのメ
ッキ表面の細孔から侵入し、アルミニウム素地を腐食し
てしまう可能性があった。また、PTFE（ポリテトラフル
オロエチレン）等のフッ素樹脂でコーティングを施した
場合は、処理表面からの放出ガスが多く、真空ポンプの
表面処理法としては適したものとは言えなかった。
らNiメッキ等様々な工夫もなされてきた。また、分子ポ
ンプの別の重要課題であるところのロータ等の温度上昇
を抑制するための熱放散性と耐腐食性の双方を実現する
ものとしてセラミックコーティングを施すものも見られ
た。例えば、アルミニウム合金の表面のアルマイト処理
や電析処理等である。しかし、こうした処理表面には必
ず細孔が形成されており、腐食性のClイオン等はこのメ
ッキ表面の細孔から侵入し、アルミニウム素地を腐食し
てしまう可能性があった。また、PTFE（ポリテトラフル
オロエチレン）等のフッ素樹脂でコーティングを施した
場合は、処理表面からの放出ガスが多く、真空ポンプの
表面処理法としては適したものとは言えなかった。
【０００５】本発明は、これらの問題点を解決し、ロー
タ等の真空ポンプの構成部品に対し、熱放散性、耐腐食
性を向上させ、且つターボ分子ポンプのロータ等の様な
複雑な形状の部品にも処理が可能な被膜を施した真空ポ
ンプを提供することを目的とする。
タ等の真空ポンプの構成部品に対し、熱放散性、耐腐食
性を向上させ、且つターボ分子ポンプのロータ等の様な
複雑な形状の部品にも処理が可能な被膜を施した真空ポ
ンプを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明に係る真空ポンプは、一方の端部に吸気口を
有すると共に他方の端部に排気口を有するケーシング
と、該ケーシング内に固設されるステータと、同ケーシ
ング内に回転可能に構成されるロータとを備え、該ロー
タの回転によりポンプ作用を営む真空ポンプであって、
少なくともロータには、ロータの基材表面に直接被覆さ
れる金属メッキ層と、該金属メッキ層の上に更設され
る、セラミックス粒子を分散含有するセラミックス分散
金属メッキ層との少なくとも2層以上からなる被膜処理
を施し、且つ該セラミックス分散金属メッキ層の膜厚
が、分散されるセラミックス粒子の平均粒子径Xに対し
て約0.9〜2.0Xとなるようにしたことを特徴としてい
る。
め、本発明に係る真空ポンプは、一方の端部に吸気口を
有すると共に他方の端部に排気口を有するケーシング
と、該ケーシング内に固設されるステータと、同ケーシ
ング内に回転可能に構成されるロータとを備え、該ロー
タの回転によりポンプ作用を営む真空ポンプであって、
少なくともロータには、ロータの基材表面に直接被覆さ
れる金属メッキ層と、該金属メッキ層の上に更設され
る、セラミックス粒子を分散含有するセラミックス分散
金属メッキ層との少なくとも2層以上からなる被膜処理
を施し、且つ該セラミックス分散金属メッキ層の膜厚
が、分散されるセラミックス粒子の平均粒子径Xに対し
て約0.9〜2.0Xとなるようにしたことを特徴としてい
る。
【０００７】金属メッキ層としては例えばNi-P等の耐食
性の高いNi系金属メッキ層が望ましい。また、金属メッ
キ層に分散させるセラミックス粒子としては、例えばAl
2O3などの酸化物セラミックスやAlNなどの窒化物セラミ
ックス、SiCなどの炭化物セラミックス、或いはこれら
の混合物などが使用される。
性の高いNi系金属メッキ層が望ましい。また、金属メッ
キ層に分散させるセラミックス粒子としては、例えばAl
2O3などの酸化物セラミックスやAlNなどの窒化物セラミ
ックス、SiCなどの炭化物セラミックス、或いはこれら
の混合物などが使用される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る真空ポンプの
一実施例を図を用いて説明する。
一実施例を図を用いて説明する。
【０００９】図1は本発明をターボ分子ポンプに採用し
た一実施例である。図はターボ分子ポンプAの内部構造
を示したものであり、ステータ2と、筒状のケーシング1
0と、このケーシング10を支持するベースフレーム11
と、ケーシング10内にあってベースフレーム11に固設さ
れたモータハウジング12と、このモータハウジング12と
ベースフレーム11とにそれぞれ配設され対をなす軸受13
により両軸端部近傍を支承されたシャフト14と、このシ
ャフト14に一体回転可能に固着され内周にモータハウジ
ング12を収容してなるロータ1とを具備してなる。
た一実施例である。図はターボ分子ポンプAの内部構造
を示したものであり、ステータ2と、筒状のケーシング1
0と、このケーシング10を支持するベースフレーム11
と、ケーシング10内にあってベースフレーム11に固設さ
れたモータハウジング12と、このモータハウジング12と
ベースフレーム11とにそれぞれ配設され対をなす軸受13
により両軸端部近傍を支承されたシャフト14と、このシ
ャフト14に一体回転可能に固着され内周にモータハウジ
ング12を収容してなるロータ1とを具備してなる。
【００１０】ロータ1は、ロータ本体16と、このロータ
本体16の外周面から突設した複数のロータ翼15とを具備
するものである。また、ステータ2は複数の積層可能な
円環状の分割体21とその内周面から突設した複数のステ
ータ翼22とを具備するものである。そしてこのロータ翼
15とステータ翼22とは交互に配置されており、吸気口17
から吸い込んだ気体をロータ15とステータ翼22との相互
作用によって図の下方向へ送り飛ばし、ベースフレーム
11に設けた排気口18から強制排気し得るように構成して
いる。
本体16の外周面から突設した複数のロータ翼15とを具備
するものである。また、ステータ2は複数の積層可能な
円環状の分割体21とその内周面から突設した複数のステ
ータ翼22とを具備するものである。そしてこのロータ翼
15とステータ翼22とは交互に配置されており、吸気口17
から吸い込んだ気体をロータ15とステータ翼22との相互
作用によって図の下方向へ送り飛ばし、ベースフレーム
11に設けた排気口18から強制排気し得るように構成して
いる。
【００１１】かかる構成のターボ分子ポンプAにおい
て、本実施例のロータ1およびステータ2は、図2にその
一部断面を模式的に示すように、アルミニウム合金製の
基材3の表面を金属メッキ層4で被覆している。本実施例
では、この金属メッキ層4を、アルミニウム合金よりも
耐腐食性、熱放射性に優れたNi、或いはNi-Pで構成して
いる。Cr系金属の使用も可能であるが、耐食性の面でNi
系の方が優れている。また、メッキ方法としては電解メ
ッキ、無電解メッキのいずれでも構わないが、膜の均一
性面で無電解メッキが望ましい。膜厚は耐食性、熱放射
性の効果を発揮できる3〜20μｍの任意の膜厚としてい
る。
て、本実施例のロータ1およびステータ2は、図2にその
一部断面を模式的に示すように、アルミニウム合金製の
基材3の表面を金属メッキ層4で被覆している。本実施例
では、この金属メッキ層4を、アルミニウム合金よりも
耐腐食性、熱放射性に優れたNi、或いはNi-Pで構成して
いる。Cr系金属の使用も可能であるが、耐食性の面でNi
系の方が優れている。また、メッキ方法としては電解メ
ッキ、無電解メッキのいずれでも構わないが、膜の均一
性面で無電解メッキが望ましい。膜厚は耐食性、熱放射
性の効果を発揮できる3〜20μｍの任意の膜厚としてい
る。
【００１２】そして、さらにこの金属メッキ層4の表面
に、金属41中にセラミックス粒子42を分散させたセラミ
ックス分散金属メッキ層40を被覆させている。本実施例
では、分散メッキ層40を構成する金属41をNi或いはNi-P
で構成している。これらの材質は前述したように耐腐食
性、熱放射性に優れ、また金属メッキ層4を良好に被覆
し剥離し難いという利点がある。また、分散させるセラ
ミックス粒子42としては例えばAl2O3を用いている。Al2
O3などの酸化物セラミックスの他にもAlNなどの窒化物
セラミックス、SiCなどの炭化物セラミックス、或いは
これらの混合物などが利用できるが、Al2O3は耐食性が
高く、CVD等に用いられるHF、HCl等の腐食ガスに侵され
ない上、熱放射性にも優れているので最も望ましい材質
と言える。
に、金属41中にセラミックス粒子42を分散させたセラミ
ックス分散金属メッキ層40を被覆させている。本実施例
では、分散メッキ層40を構成する金属41をNi或いはNi-P
で構成している。これらの材質は前述したように耐腐食
性、熱放射性に優れ、また金属メッキ層4を良好に被覆
し剥離し難いという利点がある。また、分散させるセラ
ミックス粒子42としては例えばAl2O3を用いている。Al2
O3などの酸化物セラミックスの他にもAlNなどの窒化物
セラミックス、SiCなどの炭化物セラミックス、或いは
これらの混合物などが利用できるが、Al2O3は耐食性が
高く、CVD等に用いられるHF、HCl等の腐食ガスに侵され
ない上、熱放射性にも優れているので最も望ましい材質
と言える。
【００１３】
【実施例】次に本発明に係る真空ポンプのロータへの被
膜処理について詳述する。
膜処理について詳述する。
【００１４】先ず、アルミニウム合金製のロータをアル
カリで脱脂洗浄した後、フッ硝酸で酸洗浄する。この酸
洗浄によりメッキ膜の密着性をより良好なものとするこ
とができる。その後、ロータを亜鉛置換処理し、公知の
手法により膜厚10μｍの無電解Ni-Pメッキ処理を行っ
た。さらにロータに活性処理を行い、Al2O3粒子を分散
含有する分散Ni-Pメッキを行った。この際、メッキ液は
常時攪拌し、Al2O3粒子の沈殿と不均一を防止する。Al2
O3粒子には4.7μｍのものを用いたため、分散メッキの
膜厚を5μｍとした。その後、ロータを水洗し、ブロア
で乾燥させ、目的とする2層被膜を得た。ステータ等、
ロータ以外の部材に処理する場合も同様の処理を行う。
カリで脱脂洗浄した後、フッ硝酸で酸洗浄する。この酸
洗浄によりメッキ膜の密着性をより良好なものとするこ
とができる。その後、ロータを亜鉛置換処理し、公知の
手法により膜厚10μｍの無電解Ni-Pメッキ処理を行っ
た。さらにロータに活性処理を行い、Al2O3粒子を分散
含有する分散Ni-Pメッキを行った。この際、メッキ液は
常時攪拌し、Al2O3粒子の沈殿と不均一を防止する。Al2
O3粒子には4.7μｍのものを用いたため、分散メッキの
膜厚を5μｍとした。その後、ロータを水洗し、ブロア
で乾燥させ、目的とする2層被膜を得た。ステータ等、
ロータ以外の部材に処理する場合も同様の処理を行う。
【００１５】このような被覆処理により得られたメッキ
層は図3に示す構成となっている。アルミニウム合金製
のロータ基材3の表面にNi-Pメッキ層4が形成され、さら
にその表面に金属41中にセラミックス粒子42を分散させ
たセラミックス分散金属メッキ層40が形成されている。
本願発明者らは鋭意研究の結果、このときのセラミック
ス粒子42の平均粒子径Xと分散メッキ層40の膜厚との最
適な関係を導き出すに至った。即ち、分散金属メッキ層
40の膜厚を、その中に分散させるセラミックス粒子42の
平均粒子径Xに対して約0.9〜2.0Xとなるように調整すれ
ば良好な被膜性能を発揮できることを次の試験データか
ら解明した。
層は図3に示す構成となっている。アルミニウム合金製
のロータ基材3の表面にNi-Pメッキ層4が形成され、さら
にその表面に金属41中にセラミックス粒子42を分散させ
たセラミックス分散金属メッキ層40が形成されている。
本願発明者らは鋭意研究の結果、このときのセラミック
ス粒子42の平均粒子径Xと分散メッキ層40の膜厚との最
適な関係を導き出すに至った。即ち、分散金属メッキ層
40の膜厚を、その中に分散させるセラミックス粒子42の
平均粒子径Xに対して約0.9〜2.0Xとなるように調整すれ
ば良好な被膜性能を発揮できることを次の試験データか
ら解明した。
【００１６】図4はセラミックス分散金属メッキ層の膜
厚Yと熱放射率との関係を示す実験結果を示している。
図5はメッキ後の実験サンプルに対し超音波洗浄を行っ
た場合のセラミックス分散金属メッキ層の膜厚Yと熱放
射率との関係を示す実験結果を示している。また図6は
メッキ後の実験サンプルに対し超音波洗浄を行った場合
のセラミックス分散金属メッキ層の膜厚Yと重量減量
（ｇ）との関係を示す実験結果である。いずれの実験
も、平均粒子径X＝4.7μｍのAl2O3セラミックス粒子を
用い、熱放射率は波長5μｍの赤外線で測定した。
厚Yと熱放射率との関係を示す実験結果を示している。
図5はメッキ後の実験サンプルに対し超音波洗浄を行っ
た場合のセラミックス分散金属メッキ層の膜厚Yと熱放
射率との関係を示す実験結果を示している。また図6は
メッキ後の実験サンプルに対し超音波洗浄を行った場合
のセラミックス分散金属メッキ層の膜厚Yと重量減量
（ｇ）との関係を示す実験結果である。いずれの実験
も、平均粒子径X＝4.7μｍのAl2O3セラミックス粒子を
用い、熱放射率は波長5μｍの赤外線で測定した。
【００１７】図4を見ると、セラミックス分散金属メッ
キ層の膜厚Yがセラミックス粒子の平均粒子径Xに対して
約0.6X〜2.0Xとなる間で熱放射率が最も高くなってい
る。しかし、これを超音波洗浄すると、図5のようにY＝
約0.9X以下では熱放射率が減少している。一方、図6のY
＝約0.9X以下の範囲で重量減が認められる。
キ層の膜厚Yがセラミックス粒子の平均粒子径Xに対して
約0.6X〜2.0Xとなる間で熱放射率が最も高くなってい
る。しかし、これを超音波洗浄すると、図5のようにY＝
約0.9X以下では熱放射率が減少している。一方、図6のY
＝約0.9X以下の範囲で重量減が認められる。
【００１８】以上の実験結果から推察するに、まず、図
4の膜厚Y＝約0.6X以下の範囲で熱放射率が低いのは、メ
ッキ層中に分散されるセラミックス粒子の粒子径に対し
て膜厚が薄いため、熱放射率を向上させるためのセラミ
ック粒子がメッキ層中に保持できていないものと考えら
れる。同様に、膜厚Y＝約0.9X以下では分散粒子の固定
が十分でなく、超音波洗浄により粒子が脱落してしまっ
たものと考えられる。逆に膜厚Y＝約2.0X以上で熱放射
率が低くなってしまうのは、分散メッキの特性上、メッ
キ開始後膜厚が厚くなるにつれて分散粒子の取り込み量
が減り、その分メッキ金属の占める割合が多くなり熱放
射率が下がるためである。
4の膜厚Y＝約0.6X以下の範囲で熱放射率が低いのは、メ
ッキ層中に分散されるセラミックス粒子の粒子径に対し
て膜厚が薄いため、熱放射率を向上させるためのセラミ
ック粒子がメッキ層中に保持できていないものと考えら
れる。同様に、膜厚Y＝約0.9X以下では分散粒子の固定
が十分でなく、超音波洗浄により粒子が脱落してしまっ
たものと考えられる。逆に膜厚Y＝約2.0X以上で熱放射
率が低くなってしまうのは、分散メッキの特性上、メッ
キ開始後膜厚が厚くなるにつれて分散粒子の取り込み量
が減り、その分メッキ金属の占める割合が多くなり熱放
射率が下がるためである。
【００１９】以上の実験結果から、セラミックス分散金
属メッキ層40の膜厚Yを分散粒子の平均粒子径Xに対して
約0.9〜2.0Xとなる範囲が最も良好な熱放射率を得られ
ることが判明した。膜厚Yがこの範囲以下になると、分
散しているセラミックス粒子が脱離しやすく、また、排
気初期の空気摩擦によるロータ、ステータ等の過熱が生
じやすくなってしまう。逆に、膜厚Yがこの範囲以上に
なると、セラミックス粒子の高い熱放射性や耐食性を有
効に活かせきれず、その被覆効果が十分発揮できない。
属メッキ層40の膜厚Yを分散粒子の平均粒子径Xに対して
約0.9〜2.0Xとなる範囲が最も良好な熱放射率を得られ
ることが判明した。膜厚Yがこの範囲以下になると、分
散しているセラミックス粒子が脱離しやすく、また、排
気初期の空気摩擦によるロータ、ステータ等の過熱が生
じやすくなってしまう。逆に、膜厚Yがこの範囲以上に
なると、セラミックス粒子の高い熱放射性や耐食性を有
効に活かせきれず、その被覆効果が十分発揮できない。
【００２０】以上のように被覆処理されたロータに対
し、耐食性および熱放射性に関する評価試験を行った結
果を示す。本実施例の被覆処理を施したロータと、従来
品との双方を20%HClに20分間浸漬したところ、従来品は
HClと激しく反応して黒変し、やがては溶解したのに対
し、本実施例のロータには全く変化が見られなかった。
また、双方の熱放射係数についても調べたところ、従来
品が0.1であったのに対し、本実施例のロータは0.9と非
常に熱放射が良好なものとなった。
し、耐食性および熱放射性に関する評価試験を行った結
果を示す。本実施例の被覆処理を施したロータと、従来
品との双方を20%HClに20分間浸漬したところ、従来品は
HClと激しく反応して黒変し、やがては溶解したのに対
し、本実施例のロータには全く変化が見られなかった。
また、双方の熱放射係数についても調べたところ、従来
品が0.1であったのに対し、本実施例のロータは0.9と非
常に熱放射が良好なものとなった。
【００２１】なお、本発明は以上に示した実施例の構成
に限定されるものではない。例えば、真空ポンプの種類
はターボ分子ポンプに限定されず、その他のスクロール
ポンプ、メカニカルブースタポンプ等、その他の真空ポ
ンプにも適用される。
に限定されるものではない。例えば、真空ポンプの種類
はターボ分子ポンプに限定されず、その他のスクロール
ポンプ、メカニカルブースタポンプ等、その他の真空ポ
ンプにも適用される。
【００２２】被覆処理を行うポンプ基材もアルミニウム
合金以外の例えばステンレス鋼等でも勿論構わない。
合金以外の例えばステンレス鋼等でも勿論構わない。
【００２３】被覆処理を行う箇所もロータに限らず、モ
ータハウジングやステータ等、耐食性や熱放散性を向上
させるべき箇所に採用すれば良い。過熱現象の生じるロ
ータ側に対し、ステータ側には放熱性を具備させる必要
性が低いため、ロータ側にのみ本発明の被膜処理を行
い、ステータ側には耐食性のみに優れる他の素材で被覆
処理を行うようにすることもできる。
ータハウジングやステータ等、耐食性や熱放散性を向上
させるべき箇所に採用すれば良い。過熱現象の生じるロ
ータ側に対し、ステータ側には放熱性を具備させる必要
性が低いため、ロータ側にのみ本発明の被膜処理を行
い、ステータ側には耐食性のみに優れる他の素材で被覆
処理を行うようにすることもできる。
【００２４】金属メッキ層4もNi、Ni-P、或いはCr系金
属等、任意の選択が可能である。また、メッキ方法も無
電解メッキに限らず、電解メッキ等、他のメッキ処理方
法を採用しても構わない。
属等、任意の選択が可能である。また、メッキ方法も無
電解メッキに限らず、電解メッキ等、他のメッキ処理方
法を採用しても構わない。
【００２５】分散メッキ層40中に分散させるセラミック
ス粒子42の種類もAl2O3に限らず、Al2O3などの酸化物セ
ラミックスの他にもAlNなどの窒化物セラミックス、SiC
などの炭化物セラミックス、或いはこれらの混合物など
が任意に選択され、利用可能である。分散メッキの母材
となる金属41もNiに限定されるものではなく、金属メッ
キ層4同様種々の選択が可能であるが、金属メッキ層4と
金属41とに同じ金属種を選択することにより、両層の密
着性が良く熱膨張等でも剥離し難い重層が得られる。
ス粒子42の種類もAl2O3に限らず、Al2O3などの酸化物セ
ラミックスの他にもAlNなどの窒化物セラミックス、SiC
などの炭化物セラミックス、或いはこれらの混合物など
が任意に選択され、利用可能である。分散メッキの母材
となる金属41もNiに限定されるものではなく、金属メッ
キ層4同様種々の選択が可能であるが、金属メッキ層4と
金属41とに同じ金属種を選択することにより、両層の密
着性が良く熱膨張等でも剥離し難い重層が得られる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る真空
ポンプによれば、ポンプの基材表面を耐食性に優れた金
属メッキ層及びセラミックス分散金属メッキ層との少な
くとも2層以上からなる被膜処理を施すようにしたの
で、HF、HCl等の腐食性の強いプロセスガスの真空引き
にも十分使用可能なものとすることができた。
ポンプによれば、ポンプの基材表面を耐食性に優れた金
属メッキ層及びセラミックス分散金属メッキ層との少な
くとも2層以上からなる被膜処理を施すようにしたの
で、HF、HCl等の腐食性の強いプロセスガスの真空引き
にも十分使用可能なものとすることができた。
【００２７】更に、セラミックス分散金属メッキ層の膜
厚を分散されるセラミックス粒子径の平均粒子径Xに対
して約0.9〜2.0Xとなるように構成したことにより、セ
ラミックス粒子がNiやNi-Pメッキ表面に形成される細孔
を塞ぎ、細孔から基材に向けて進行する侵食がポンプ基
材にまで到達することを防止し、耐食性金属と共働して
高い耐食性を発揮することができる。また、セラミック
ス自身の高い熱放射性を有効に発揮させると同時に該セ
ラミックス粒子が被膜表面から欠落することなく良好に
保持することができる。
厚を分散されるセラミックス粒子径の平均粒子径Xに対
して約0.9〜2.0Xとなるように構成したことにより、セ
ラミックス粒子がNiやNi-Pメッキ表面に形成される細孔
を塞ぎ、細孔から基材に向けて進行する侵食がポンプ基
材にまで到達することを防止し、耐食性金属と共働して
高い耐食性を発揮することができる。また、セラミック
ス自身の高い熱放射性を有効に発揮させると同時に該セ
ラミックス粒子が被膜表面から欠落することなく良好に
保持することができる。
【００２８】このような被膜処理により、ロータ等のポ
ンプ部材の過熱及びそれによる鈍化を防ぐことができ、
ポンプ基材の腐食や被膜剥離、或いはロータのかじり付
き防止等、ポンプ稼動状態を長期間に亘り良好に維持す
ることができ、高性能の真空ポンプを提供することが可
能となった。
ンプ部材の過熱及びそれによる鈍化を防ぐことができ、
ポンプ基材の腐食や被膜剥離、或いはロータのかじり付
き防止等、ポンプ稼動状態を長期間に亘り良好に維持す
ることができ、高性能の真空ポンプを提供することが可
能となった。
【図1】本発明の一実施例を示すターボ分子ポンプの概
略構成図である。
略構成図である。
【図2】同実施例のロータの模式的な断面を示す一部概
略図である。
略図である。
【図3】同実施例のロータの模式的な断面を示す一部拡
大図である。
大図である。
【図4】セラミックス分散金属メッキ層の膜厚Yと熱放射
率との関係を示す実験結果である。
率との関係を示す実験結果である。
【図5】メッキ後の実験サンプルに対し超音波洗浄を行
った場合のセラミックス分散金属メッキ層の膜厚Yと熱
放射率との関係を示す実験結果である。
った場合のセラミックス分散金属メッキ層の膜厚Yと熱
放射率との関係を示す実験結果である。
【図6】メッキ後の実験サンプルに対し超音波洗浄を行
った場合のセラミックス分散金属メッキ層の膜厚Yと重
量減量（ｇ）との関係を示す実験結果である。
った場合のセラミックス分散金属メッキ層の膜厚Yと重
量減量（ｇ）との関係を示す実験結果である。
A：ターボ分子ポンプ 1：ロータ 15：ロータ翼 16：ロータ本体 2：ステータ 22：ステータ翼 3：基材 4：金属メッキ層 40：セラミックス分散金属メッキ層 41：金属層 42：セラミックス粒子 10：ケーシング 11：ベースフレーム 12：モータハウジング 13：軸受 14：シャフト 17：吸気口 18：排気口
フロントページの続き (72)発明者 加田 勝彦 京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会 社島津製作所内 Ｆターム(参考） 3H031 DA00 DA02 EA00 EA01 EA09 FA01 FA03 FA34 3H033 AA02 AA04 BB01 BB08 BB19 CC06 DD26 EE02 EE11 EE19
Claims (1)
- 【請求項１】一方の端部に吸気口を有すると共に他方の
端部に排気口を有するケーシングと、該ケーシング内に
固設されるステータと、同ケーシング内に回転可能に構
成されるロータとを備え、該ロータの回転によりポンプ
作用を営む真空ポンプであって、少なくともロータに
は、ロータの基材表面に直接被覆される金属メッキ層
と、該金属メッキ層の上に更設される、セラミックス粒
子を分散含有するセラミックス分散金属メッキ層との少
なくとも2層以上からなる被膜処理を施し、且つ該セラ
ミックス分散金属メッキ層の膜厚が、分散されるセラミ
ックス粒子の平均粒子径Xに対して約0.9〜2.0Xとなるよ
うにしたことを特徴とする真空ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11004585A JP2000205181A (ja) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | 真空ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11004585A JP2000205181A (ja) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | 真空ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000205181A true JP2000205181A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=11588128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11004585A Pending JP2000205181A (ja) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | 真空ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000205181A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005320905A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Boc Edwards Kk | 真空ポンプ |
| JP2007262581A (ja) * | 2007-05-01 | 2007-10-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ターボ分子ポンプ用表面処理層 |
| CN103857918A (zh) * | 2011-10-31 | 2014-06-11 | 埃地沃兹日本有限公司 | 固定部件及真空泵 |
| JP2014527589A (ja) * | 2011-06-21 | 2014-10-16 | ヌオーヴォ ピニォーネ ソシエタ ペル アチオニ | 耐侵食性被膜を持つ複合インペラー及び製造方法 |
| CN104421171A (zh) * | 2013-08-30 | 2015-03-18 | 株式会社岛津制作所 | 涡轮分子泵 |
| CN111472991A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-07-31 | 合肥皖化电机技术开发有限责任公司 | 一种炉水泵叶耐磨涂层结构 |
-
1999
- 1999-01-11 JP JP11004585A patent/JP2000205181A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP2775148A4 (en) * | 2011-10-31 | 2015-06-03 | Edwards Japan Ltd | STATIONARY ELEMENT AND VACUUM PUMP |
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| CN104421171A (zh) * | 2013-08-30 | 2015-03-18 | 株式会社岛津制作所 | 涡轮分子泵 |
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