CN221033972U - 一种磁流体密封装置的连轴机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁流体密封装置的连轴机构，包括：弹性连接件，包括上固定端、弹性体和下固定端，所述弹性体设于所述上固定端和所述下固定端之间，所述上固定端用于与磁流体密封装置的内轴的下端连接；连接杆，所述连接杆的上端与所述下固定端连接；所述连接杆被驱动转动时，带动所述弹性连接件和所述内轴旋转，所述弹性连接件中的所述弹性体用于对在所述磁流体密封装置中作相对旋转时的所述内轴进行减振。本实用新型能够避免磁流体密封装置的内轴和外轴之间的磨损，从而解决磁流体泄露导致腔体和晶圆污染的问题。

Description

一种磁流体密封装置的连轴机构

技术领域

本实用新型涉及半导体集成电路制造装备技术领域，尤其涉及一种磁流体密封装置的连轴机构。

背景技术

磁性流体是一种既具有液态流体特性，又具有一定固体磁性材料的电磁特性的稳定悬浮液。磁性流体由磁性粒子、表面活性剂以及基载液组成，它根据磁性流体载液的不同，分为水基、有机载液基、液态金属基，其中液态金属基又分为水银基、镓基合金基等。人们有时将磁性流体简称为磁流体。磁流体密封是利用永磁体在密封间隙内产生磁场力将磁流体牢牢固定在密封间隙内，抵抗两侧的压差，从而达到密封的效果。

由于能达到超高真空的环境，以及可以用于对腐蚀性气体进行密封，磁流体密封多用在半导体设备上，例如在单晶硅炉、化学气相沉积设备、离子镀膜等真空设备上进行密封，以及针对高温高压设备及对环境要求较高的设备的密封。

其中，用于半导体清洗装置中的磁流体密封装置1(图1所示的磁流体密封装置)，设有中空状的外轴12和穿设于外轴12中的内轴11。外轴12固定安装在半导体清洗装置的腔体上，内轴11相对外轴12进行转动，以带动内轴11上连接的卡盘转动。磁流体用于对外轴12与内轴11之间的间隙进行密封，以实现对腔体的密封，保证腔体的真空度。

如图1所示，现有技术中，半导体清洗装置中的磁流体密封装置1中的内轴11的下端111直接与连接杆4的上端连接。连接杆4的下端与马达连接，通过马达驱动，带动连接杆4和内轴11旋转。

磁流体密封装置1在长时间使用后，由于外轴与内轴之间存在一定间隙，产生一定的同心度差异。现有的磁流体密封装置的连轴方式，会导致内轴旋转时同心度偏离、跳动大，内轴承受到较大的径向载荷，导致内轴和外轴之间磨损，定心不良，进而出现磁流体泄露溢出。晶圆清洗时，置于卡盘上，当磁流体泄露时，泄露出的颗粒物随着卡盘中心吹出的氮气吹到晶圆上，从而产生工艺缺陷。因此，晶圆清洗单元在工艺过程中，随着磁流体析出，伴随着高速旋转在晶圆中心形成一圈颗粒物，导致产品良率下降。

因此，有必要提供一种磁流体密封装置的连轴机构，以解决现有技术中存在的上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种磁流体密封装置的连轴机构。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种磁流体密封装置的连轴机构，包括：弹性连接件，包括上固定端、弹性体和下固定端，所述弹性体设于所述上固定端和所述下固定端之间，所述上固定端用于与磁流体密封装置的内轴的下端连接；连接杆，所述连接杆的上端与所述下固定端连接；所述连接杆被驱动转动时，带动所述弹性连接件和所述内轴旋转，所述弹性连接件中的所述弹性体用于对在所述磁流体密封装置中作相对旋转时的所述内轴进行减振。

进一步地，所述上固定端与所述内轴通过第一紧固件相连接固定，所述下固定端与所述连接杆通过第二紧固件相连接固定。

进一步地，还包括连接轴，所述弹性连接件的所述上固定端通过所述连接轴与所述内轴的下端连接固定。

进一步地，所述连接轴包括依次相连的第一轴段、第二轴段和第三轴段，所述内轴的下端设有螺纹，所述第一轴段设有与所述内轴的下端上的所述螺纹相配合的螺纹孔，所述第一轴段与所述内轴通过所述螺纹孔与所述螺纹的配合相连接，所述第二轴段和所述第三轴段自所述上固定端穿设于所述弹性连接件中直至所述第二轴段完全穿入所述弹性连接件中，所述上固定端与所述第二轴段之间通过第一紧固件连接固定，从而将所述弹性连接件与所述连接轴相连接固定。

进一步地，所述螺纹和所述螺纹孔之间设有胶层。

进一步地，所述弹性连接件包括弹性联轴器。

进一步地，所述弹性连接件为中空状的一体式结构。

进一步地，所述连接杆包括相连的杆件和基件，所述杆件的上端自所述下固定端穿设于所述弹性连接件中，所述下固定端与所述杆件通过第二紧固件连接，从而将所述弹性连接件与所述连接杆相连接固定；所述基件与马达转动连接。

进一步地，所述基件通过凸缘联轴器与所述马达的驱动轴连接；通过所述驱动轴的转动，依次带动所述连接杆、所述弹性连接件和所述内轴旋转。

进一步地，所述胶层包括螺纹胶层。

由上述技术方案可以看出，本实用新型通过设置弹性连接件，使得磁流体密封装置中的内轴承受的径向载荷被有效消除，可避免内轴在旋转时和外轴之间产生同心度上的偏差，因此消除了磁流体密封装置在长时间运转后内轴和外轴之间发生磨损的问题，使得内轴定心良好，磁流体不会泄露，避免了以往因内轴定心不良带来的磁流体泄露污染腔体环境和晶圆的风险，从而避免了晶圆在清洗时的工艺缺陷。

附图说明

图1为现有技术中磁流体密封装置与连接杆连接示意图；

图2为本实用新型实施例的一种磁流体密封装置的连轴机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的一种磁流体密封装置的连轴机构的组合状态分解图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

如图2-图3所示，本实用新型的实施例提供了一种磁流体密封装置的连轴机构，包括：弹性连接件3和连接杆4。弹性连接件3包括上固定端31、弹性体32和下固定端33，弹性体32设于上固定端31和下固定端33之间。上固定端31用于与磁流体密封装置1的内轴11的下端111连接。下固定端33用于与连接杆4的上端连接。

当连接杆4被驱动转动时，带动弹性连接件3和内轴11旋转，弹性连接件3中的弹性体32用于对在磁流体密封装置1中作相对旋转时的内轴11进行减振。即弹性连接件3可以补偿内轴11在磁流体密封装置1中作相对旋转时的径向偏差，使内轴11旋转时可以减小径向偏移，从而使得内轴11在相对于外轴12的径向上的偏移减小，保证了内轴11与外轴12之间的配合间隙的均匀性，因此填充在该间隙内并作为密封元件的磁流体不会因受力不均而从间隙中向外泄露。

弹性连接件3上的弹性体31可以为不锈钢弹性体，抗腐蚀性好。

本实用新型一些实施例中，弹性连接件3可以与内轴11直接相连，即内轴11、弹性连接件3和连接杆4依次相连。上固定端31与内轴11的下端111的连接方式为通过第一紧固件相连接固定。下固定端33与连接杆4的连接方式为通过第二紧固件相连接固定。内轴11的下端111自上固定端31伸入弹性连接件3的中空内部，连接杆4的上端自下固定端33伸入弹性连接件3的中空内部。第一紧固件和第二紧固件可以为定位螺丝，即通过定位螺丝穿过上固定端31和下固定端33的侧壁分别顶住伸入弹性连接件3中的内轴11和连接杆4，从而将内轴11和连接杆4与弹性连接件3进行安装固定。第一紧固件和第二紧固件也可以为夹紧螺丝，上固定端31和下固定端33的侧壁上开设有狭缝，夹紧螺丝穿设于狭缝之间，通过拧紧夹紧螺丝，使狭缝收缩，使得上固定端31和下固定端33分别对内轴11和连接杆4进行夹紧，从而将内轴11和连接杆4与弹性连接件3进行安装固定。

如图2-图3所示，本实用新型一些实施例中，磁流体密封装置的连轴机构还包括连接轴2。弹性连接件3与内轴11通过连接轴2连接固定，即内轴11、连接轴2、弹性连接件3和连接杆4依次相连。

本实用新型一些实施例中，连接轴2为一体式结构。连接轴2包括依次相连的第一轴段21、第二轴段22和第三轴段23。内轴11的下端111设有螺纹。第一轴段21设有与内轴11的下端111上的螺纹相配合的螺纹孔，第一轴段21与内轴11通过螺纹孔与螺纹的配合相连接。第二轴段22和第三轴段23自上固定端31穿设于弹性连接件3中直至第二轴段22完全穿入弹性连接件3中。上固定端31与第二轴段22之间通过第一紧固件连接固定，从而将弹性连接件3与连接轴2相连接固定，并由此使弹性连接件3与内轴11连接固定。第一紧固件可以为上述的定位螺丝，也可以为夹紧螺丝，其固定弹性连接件3与连接轴2的方式，可参考上述实施例加以理解。

本实用新型一些实施例中，内轴11的下端111上的螺纹和连接轴2的第一轴段21上的螺纹孔之间设有胶层，从而使得连接轴2的第一轴段21与内轴11的下端111更紧固地连接。

本实用新型一些实施例中，胶层包括螺纹胶层。螺纹胶又称螺丝固定胶或厌氧胶，一般是将它点在内轴11的下端111的螺纹上，将内轴11的下端111旋入第一轴段21的螺纹孔中，并让螺纹胶层固化。一方面使得内轴11在作业中不会脱落，另一方面具有防锈作用。螺纹胶可以采用型号为242或243的中强度螺纹胶，便于后期维护。

如图2-图3所示，本实用新型一些实施例中，弹性连接件3包括弹性联轴器。弹性联轴器可以采用型号为CPBSC25－10－10的弹性联轴器。其为波纹管联轴器，可以更有效地补偿内轴11在径向、角向和轴向上的转动偏差。

如图2-图3所示，本实用新型一些实施例中，弹性连接件3为中空状的一体式结构。

如图2-图3所示，本实用新型一些实施例中，连接杆4为一体式结构。连接杆4包括相连的杆件41和基件41。杆件41的上端自下固定端33穿设于弹性连接件3中。下固定端33与杆件41通过第二紧固件连接，从而将弹性连接件3与连接杆4相连接固定。基件42与马达转动连接，连接方式包括直接连接和间接连接。第二紧固件可以为定位螺丝，也可以为夹紧螺丝。

本实用新型一些实施例中，基件42与马达的一种间接连接方式可以是通过凸缘联轴器与马达的驱动轴连接。通过驱动轴的转动，依次带动连接杆4、弹性连接件3、连接轴2和内轴11旋转。

综上，本实用新型通过设置弹性连接件3，使得磁流体密封装置1中的内轴11承受的径向载荷被有效消除，可避免内轴11在旋转时和外轴12之间产生同心度上的偏差，因此消除了磁流体密封装置1在长时间运转后内轴11和外轴12之间发生磨损的问题，使得内轴11定心良好，磁流体不会泄露，避免了以往因内轴11定心不良带来的磁流体泄露污染腔体环境和晶圆的风险，从而避免了晶圆在清洗时的工艺缺陷。

虽然在上文中详细说明了本实用新型的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本实用新型的范围和精神之内。而且，在此说明的本实用新型可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (10)

1.一种磁流体密封装置的连轴机构，其特征在于，包括：

弹性连接件，包括上固定端、弹性体和下固定端，所述弹性体设于所述上固定端和所述下固定端之间，所述上固定端用于与磁流体密封装置的内轴的下端连接；

连接杆，所述连接杆的上端与所述下固定端连接；所述连接杆被驱动转动时，带动所述弹性连接件和所述内轴旋转，所述弹性连接件中的所述弹性体用于对在所述磁流体密封装置中作相对旋转时的所述内轴进行减振。

2.根据权利要求1所述的磁流体密封装置的连轴机构，其特征在于，所述上固定端与所述内轴通过第一紧固件相连接固定，所述下固定端与所述连接杆通过第二紧固件相连接固定。

3.根据权利要求1所述的磁流体密封装置的连轴机构，其特征在于，还包括连接轴，所述弹性连接件的所述上固定端通过所述连接轴与所述内轴的下端连接固定。

4.根据权利要求3所述的磁流体密封装置的连轴机构，其特征在于，所述连接轴包括依次相连的第一轴段、第二轴段和第三轴段，所述内轴的下端设有螺纹，所述第一轴段设有与所述内轴的下端上的所述螺纹相配合的螺纹孔，所述第一轴段与所述内轴通过所述螺纹孔与所述螺纹的配合相连接，所述第二轴段和所述第三轴段自所述上固定端穿设于所述弹性连接件中直至所述第二轴段完全穿入所述弹性连接件中，所述上固定端与所述第二轴段之间通过第一紧固件连接固定，从而将所述弹性连接件与所述连接轴相连接固定。

5.根据权利要求4所述的磁流体密封装置的连轴机构，其特征在于，所述螺纹和所述螺纹孔之间设有胶层。

6.根据权利要求1所述的磁流体密封装置的连轴机构，其特征在于，所述弹性连接件包括弹性联轴器。

7.根据权利要求1所述的磁流体密封装置的连轴机构，其特征在于，所述弹性连接件为中空状的一体式结构。

8.根据权利要求1所述的磁流体密封装置的连轴机构，其特征在于，所述连接杆包括相连的杆件和基件，所述杆件的上端自所述下固定端穿设于所述弹性连接件中，所述下固定端与所述杆件通过第二紧固件连接，从而将所述弹性连接件与所述连接杆相连接固定；所述基件与马达转动连接。

9.根据权利要求8所述的磁流体密封装置的连轴机构，其特征在于，所述基件通过凸缘联轴器与所述马达的驱动轴连接；通过所述驱动轴的转动，依次带动所述连接杆、所述弹性连接件和所述内轴旋转。

10.根据权利要求5所述的磁流体密封装置的连轴机构，其特征在于，所述胶层包括螺纹胶层。