無(wú)油干式機(jī)械真空泵（以下簡(jiǎn)稱干式真空泵）是指真空泵能從大氣壓力下開始抽氣，又能將被抽氣體直接排到大氣中去，泵腔內(nèi)無(wú)油或其他工作介質(zhì)，而且泵的極限壓力與油封式真空泵同等量級(jí)或者接近的機(jī)械真空泵。
目前真空泵的發(fā)展越來(lái)越受到真空應(yīng)用環(huán)境要求的影響，很多新興產(chǎn)業(yè)及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的制造過(guò)程中所需的真空系統(tǒng)，需要具備抽除腐蝕性氣體、粉塵顆粒物、有毒氣體、無(wú)油污染等功能，因此由油封泵組成的真空抽氣系統(tǒng)無(wú)法滿足生產(chǎn)工藝要求。而干式真空泵是一種理想的泵種，以其抽速范圍寬、抽氣腔內(nèi)無(wú)油及元件無(wú)摩擦、能耗低、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)得以廣泛推廣應(yīng)用，如今已經(jīng)成為微電子、半導(dǎo)體、精密加工、新能源裝備等行業(yè)首選的真空獲得設(shè)備。因此近年來(lái)干式真空泵市場(chǎng)需求量越來(lái)越大，真空獲得產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)更新?lián)Q代的趨勢(shì)，大量的有油真空系統(tǒng)被無(wú)油真空系統(tǒng)所替代。目前，國(guó)內(nèi)外較大的真空泵公司幾乎都在生產(chǎn)各種不同型式的干式真空泵。
干式真空泵的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣，幾個(gè)主要與真空技術(shù)和設(shè)備有關(guān)的重點(diǎn)發(fā)展方向?yàn)椋海?）石墨烯材料與應(yīng)用技術(shù)，（2）高性能碳纖維及其復(fù)合材料，（3）全固態(tài)激光技術(shù)，（4）高溫合金及其制造技術(shù)，（5）半導(dǎo)體芯片及高效能量轉(zhuǎn)換與存貯，（6）太陽(yáng)能利用及應(yīng)用技術(shù)與材料，（7）新型功能與智能材料（真空鍍膜技術(shù)）。以上領(lǐng)域均需要大量的真空獲得設(shè)備，尤其是相對(duì)清潔無(wú)油的干式真空泵。
本文簡(jiǎn)單介紹干式真空泵在半導(dǎo)體制備及新能源裝備制造行業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)。
1、干式真空泵在半導(dǎo)體制造中的應(yīng)用
半導(dǎo)體產(chǎn)品的整個(gè)制造過(guò)程可分為：晶圓加工 - 氧化 - 光刻 - 刻蝕 - 薄膜沉積 - 互連 - 測(cè)試 - 封裝等步驟，其中包括了上百個(gè)具體的工藝環(huán)節(jié)，大部分工藝環(huán)節(jié)需要在無(wú)油真空環(huán)境下進(jìn)行，圖1為半導(dǎo)體芯片制造的主要工藝流程圖。
▲ 圖1 半導(dǎo)體芯片的制造工藝流程
干式真空泵在半導(dǎo)體生產(chǎn)線上的應(yīng)用主要分為進(jìn)出樣品腔（L/L腔）和工藝處理腔抽真空兩部分。在L/L腔抽真空過(guò)程中，真空泵面臨的主要挑戰(zhàn)是耐受高頻大氣沖擊，以及要滿足大規(guī)模制造對(duì)節(jié)省水/電/氣以及安裝空間提出的要求，因多級(jí)羅茨泵在控制體積，成本和節(jié)電方面表現(xiàn)優(yōu)異，所以目前應(yīng)用多以多級(jí)羅茨泵為主，對(duì)于較大型L/L腔抽真空則以羅茨+螺桿泵機(jī)組為宜。
工藝處理腔在預(yù)抽真空階段要求從高壓到低壓的大抽速，對(duì)處理工藝介質(zhì)要求一般，節(jié)能要求更高，可以靠變頻泵及泵的多級(jí)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如果單純從節(jié)能角度上看，多級(jí)羅茨泵更具優(yōu)勢(shì)，但主要不利之處為多級(jí)泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易獲得大抽速，所以目前在大腔體（如平板顯示行業(yè)）抽空中羅茨+螺桿泵機(jī)組或螺桿泵的應(yīng)用更具普遍性。
在工藝腔工藝處理抽真空過(guò)程中，工藝腔中可能會(huì)產(chǎn)生粉塵及腐蝕性氣體（如刻蝕工藝），抽真空對(duì)泵的要求是耐腐蝕（取決于工藝氣體），耐制程產(chǎn)物（不僅要考慮物理特性，更要考慮其化學(xué)特性），工藝相對(duì)復(fù)雜，要求真空泵熱穩(wěn)定性高，處理粉塵能力強(qiáng)，能耗則為次要考慮因素，目前多通過(guò)精確控制泵體溫度方式保證泵的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
由于爪式干泵在處理粉塵、高軸扭矩以及整體泵溫運(yùn)行時(shí)相對(duì)穩(wěn)定而更適合工藝腔工藝處理時(shí)抽氣，例如在半導(dǎo)體線刻蝕處理工藝中，使用爪式干泵的適應(yīng)性更高。另外，由于工藝腔一般要求低壓下具有高抽速，所以如果采用羅茨+干泵機(jī)組，則機(jī)組中的羅茨泵與前級(jí)干泵的配比會(huì)很大。所以目前主流大多是采用羅茨+多級(jí)爪式干泵或羅茨+多級(jí)羅茨干泵的多級(jí)泵結(jié)構(gòu)，類似于Edwards 的iH600 iXH4545 等等（爪結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子+多級(jí)羅茨泵）。雖然在半導(dǎo)體線領(lǐng)域采用多級(jí)爪泵結(jié)構(gòu)較多，但是在大腔體粗抽空階段，也較多使用羅茨干泵機(jī)組。
螺桿泵在粗低真空段抽氣效率要高于爪式泵和多級(jí)泵，對(duì)于大工藝腔體在預(yù)抽階段抽氣可采用螺桿泵或羅茨+螺桿泵機(jī)組；在半導(dǎo)體線工藝處理階段抽氣則以爪式泵、多級(jí)羅茨泵應(yīng)用為多。
下面介紹在幾個(gè)主要制造工藝環(huán)節(jié)中干泵的應(yīng)用。
? 硅片制造
見圖1，硅片制造環(huán)節(jié)主要包括：拉單晶（單晶硅爐）、硅片精加工（研磨機(jī)）。
在硅片制造環(huán)節(jié)，真空泵遇到的工藝挑戰(zhàn)主要是抽真空時(shí)氣流中的巨量超細(xì)硅粉及氬氣處理。工藝流程及產(chǎn)品（單晶硅棒價(jià)值很高）真空泵的要求是可以穩(wěn)定運(yùn)行，便于維護(hù)保養(yǎng)，且維護(hù)成本可控。目前以螺桿泵+羅茨泵應(yīng)用為主，例如，Leybold 主要是SP+WS（螺桿泵+羅茨泵）型式干泵，Edwards 為GXS 螺桿泵， Busch 的NC 系列螺桿泵，漢鐘的PMF、iPM、iPH 三個(gè)系列螺桿泵（分別適用于清潔、半嚴(yán)苛和嚴(yán)苛制程工藝）也有應(yīng)用。
▲ 圖2 Leybold SP型（SP 630）螺桿泵
Leybold Screwline 系列干式螺桿泵的設(shè)計(jì)可滿足泵在苛刻工藝負(fù)荷下長(zhǎng)期可靠運(yùn)行，其獨(dú)特的懸臂式設(shè)計(jì)可允許泵殼在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拆卸和組裝，使泵殼、轉(zhuǎn)子清洗非常方便，拆卸和清洗可在1小時(shí)內(nèi)完成，可清洗吸氣介質(zhì)接觸到的所有表面，同時(shí)SP 泵配備了轉(zhuǎn)子吹掃和軸封吹掃設(shè)計(jì)，可將進(jìn)泵粉塵盡可能的吹出泵腔以及保證軸封處免受粉塵磨損，這種設(shè)計(jì)特點(diǎn)特別適合在單晶硅拉晶爐這種大粉塵的應(yīng)用場(chǎng)合。SP 泵具有獨(dú)特的空心轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)，采用轉(zhuǎn)子內(nèi)部冷卻方式，轉(zhuǎn)子內(nèi)部有循環(huán)油冷卻，使泵腔溫度控制在約100℃，不會(huì)因過(guò)熱卡死，尤其是需要長(zhǎng)期抽氬氣的單晶長(zhǎng)晶工藝。SP 泵配有SP-Guard 監(jiān)控模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)泵的運(yùn)行狀態(tài)，可監(jiān)測(cè)震動(dòng)、油溫、油位、排氣壓強(qiáng)等多種參數(shù)，保證泵的安全高效運(yùn)行。SP 泵的這些特點(diǎn)，使其成為進(jìn)口半導(dǎo)體拉晶爐上的優(yōu)先選擇。
Edwards GXS 變螺距螺桿真空泵實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)的溫度控制和超長(zhǎng)的維修間隔以及同類產(chǎn)品中最佳的抽氣性能，確保用戶長(zhǎng)期享有低廉的運(yùn)行成本。其特點(diǎn)為：真空度高：其極限真空度可達(dá)到5×10 -4 mbar；智能化：泵自帶控制系統(tǒng)，擁有強(qiáng)大的通訊能力和自動(dòng)控制能力，支持工藝流程的自動(dòng)控制；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行：運(yùn)行穩(wěn)定安全、降低運(yùn)行成本；具有較低的安裝成本和系統(tǒng)集成成本。
▲ 圖3 Edwards GXS 螺桿真空泵
? 刻蝕工藝
半導(dǎo)體刻蝕工藝基本工況與CVD 工藝類似，但工藝反應(yīng)相較CVD 略輕，對(duì)泵的要求以粉塵為主要考量因素，工藝氣體為次要因素（因工藝氣體比較單一，無(wú)劇烈化學(xué)反應(yīng)）。真空泵同樣被應(yīng)用于L/L腔及工藝腔。L/L段抽真空泵的考量因素與CVD工藝一致，目前以多級(jí)羅茨泵為主，采用Edwards 的iXL 泵較多。工藝腔真空泵應(yīng)用以爪式或多級(jí)羅茨泵為主，目前主流大多是采用羅茨+多級(jí)爪式干泵這種多級(jí)結(jié)構(gòu)，以Edwards iXH 泵（爪式+羅茨多級(jí)泵）為比較典型的應(yīng)用模式，但是因多級(jí)羅茨泵相對(duì)爪式+羅茨轉(zhuǎn)子多級(jí)泵制造和維護(hù)成本更簡(jiǎn)單，目前市場(chǎng)應(yīng)用有逐漸向多級(jí)羅茨泵（如iXM 泵）轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)。
螺桿泵與多級(jí)羅茨泵各有應(yīng)用特點(diǎn)，多級(jí)羅茨泵的真空度高一些，螺桿泵在粗低真空段抽氣效率高，適合大工藝腔體粗抽真空，還可以與羅茨泵配合抽低真空大腔體。
目前，干式真空泵的防腐防塵主要靠抽氣工藝來(lái)調(diào)整和解決；如采用盡量控制泵腔內(nèi)溫度和降低粉塵濃度（吹掃工藝）來(lái)防腐及防塵泵腔內(nèi)沉積，比較典型的泵有：Edwards iXH/iXM 系列，另外，在泵抽含粉塵氣體時(shí)，用干燥氣體吹軸封處（使軸封與軸之間產(chǎn)生間隙減少摩擦），使其形成氣體密封保護(hù)。
▲ 圖4 Edwards iXH、iXL、和pXH 系列干泵系統(tǒng)
目前在半導(dǎo)體領(lǐng)域推廣的干泵主要為：多級(jí)羅茨泵、爪式泵和螺桿泵。
2、干式真空泵在平板顯示(LCD)行業(yè)中的應(yīng)用
圖5所示為平板顯示器制造工藝流程。
▲ 圖5 平板顯示器制造工藝流程圖
平板顯示器制造工藝與半導(dǎo)體類似，分為PVD 與CVD 制造工藝。兩者不同點(diǎn)在于應(yīng)用于平板顯示行業(yè)的設(shè)備比較大，供應(yīng)商也不一定完全一樣，且采用的技術(shù)路線也不一樣。比如平板顯示制造行業(yè)中的PVD 工藝多采用In-Line 形式。
總體而言，目前在PVD 或CVD 工藝線上中，Edwards 的 iXL/iXH 泵的應(yīng)用較多。針對(duì)L/L真空腔，因Kashiyama SDL 泵 （多級(jí)羅茨+羅茨）具有成本優(yōu)勢(shì)，目前也為行業(yè)的重要供應(yīng)商。目前在CVD 中的 Process 腔抽氣中，Edwards 的 iXH (爪式干泵+羅茨）占據(jù)了平板顯示市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)份額。在PVD工藝中，Leybold 的Dryvac 系列泵作為行業(yè)應(yīng)用的標(biāo)配產(chǎn)品，也占據(jù)一定份額。
圖5所示的刻蝕工藝用泵與半導(dǎo)體及CVD 比較類似，所用的真空泵也類似。最后的Array 工藝對(duì)真空泵來(lái)說(shuō)主要面對(duì)的是溶劑的回收，目前用泵以Edwards GXS 泵（螺桿+羅茨泵）、 Busch Cobra 泵（螺桿+羅茨泵）為主流應(yīng)用的干泵。
總體來(lái)講，平板顯示行業(yè)的工藝狀況與半導(dǎo)體芯片行業(yè)十分接近，只是所用基底不同，平板顯示為玻璃，半導(dǎo)體為硅片，而且平板顯示行業(yè)所用的設(shè)備相較半導(dǎo)體行業(yè)要大出來(lái)很多，因此用泵的型號(hào)也要相較半導(dǎo)體行業(yè)大很多。
3、干式真空泵在光伏（太陽(yáng)能）發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈中的應(yīng)用
如圖6所示，光伏發(fā)電系統(tǒng)是指利用光伏半導(dǎo)體材料的光生伏特效應(yīng)而將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為直流電能的設(shè)施。
▲ 圖6 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)
太陽(yáng)能光伏行業(yè)的生產(chǎn)工藝鏈條較長(zhǎng)，其中很多工藝需要應(yīng)用到真空技術(shù)。圖7所示為晶硅光伏發(fā)電組件及系統(tǒng)的制造工藝流程。
▲ 圖7 晶硅光伏發(fā)電組件及系統(tǒng)的制造工藝流程
太陽(yáng)能光伏電池片制備按工藝路線來(lái)講分晶硅及薄膜兩種，晶硅電池片以單晶硅為基底，薄膜電池片是以為玻璃為基底，其制備工藝基本為CVD、PVD工藝或兩種工藝結(jié)合。
在光伏晶體硅片的制備與半導(dǎo)體單晶制備類似，但純度要求略低。制備工藝與真空技術(shù)密不可分，單晶硅多晶硅燒結(jié)爐過(guò)程中，真空環(huán)境可防止雜質(zhì)污染，和其他氣體的反應(yīng)，提高拉晶純度。在晶硅片制備中，真空泵面臨的工藝挑戰(zhàn)為大量硅粉及氬氣。
因晶硅片的光電轉(zhuǎn)化率和投資性價(jià)比較高，目前占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)，其制造工藝與半導(dǎo)體制造工藝類似，細(xì)分路線有PERC、TOPCon 和HJT 幾種，目前PERC、TOPCon 工藝路線同時(shí)并進(jìn)，以TOPCon 工藝占主流，而HJT 工藝被看作今后的發(fā)展趨勢(shì)（方向）。
▲ 圖8 PERC、TOPCon制備工藝路線的比較
TOPCon 制備工藝所用真空泵基本與半導(dǎo)體制備類似，但相較半導(dǎo)體制備工藝來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能光伏行業(yè)所用的真空泵在滿足性能前提之下，成本更具考量因素。Edwards iXH 泵（多級(jí)爪+羅茨泵）被行業(yè)認(rèn)為是性能最佳產(chǎn)品，但成本較高，所以市場(chǎng)占比有限，目前以螺桿+羅茨泵為主，以LOT/Hanbell（螺桿+螺茨泵）占據(jù)市場(chǎng)主流，Ebara(多級(jí)羅茨+羅茨）也可見。其它公司泵以漢鐘PS系列泵占比較高，Leybold、沈科儀、鮑斯等公司的泵也有不同程度的進(jìn)入，均以螺桿+羅茨泵為主。
HJT制備工藝簡(jiǎn)單，被看作為今后的發(fā)展趨勢(shì)，其工藝特點(diǎn)如圖9所示。
▲ 圖9 N-HJT制備工藝流程與其他工藝流程對(duì)比
在HJT制備工藝中，主要為光伏薄膜沉積。
? 其中在PECVD鍍（p/i/n）中，其用泵與半導(dǎo)體CVD制備類似，目前各公司品牌的泵均可看見，目前L/L腔抽空以Busch Cobra 泵(螺桿+羅茨泵）,Edwards GXS 泵 (螺桿+羅茨）,Kashiyama 泵 (多級(jí)羅茨+羅茨）為常見系列用泵。工藝處理腔以Busch Cobra 泵, Edwards iXH 泵 （多級(jí)爪+羅茨）為多見系列用泵，國(guó)產(chǎn)品牌泵，如通嘉也被使用。
? 在PVD（鍍Tco膜）中，工藝同樣也與半導(dǎo)體類似，各品牌泵均可見應(yīng)用，目前L/L腔以Leybold RUTA 泵（螺桿+羅茨），Busch Cobra 泵(螺桿+羅茨），Edwards GXS 泵 (螺桿+羅茨）為常見系列用泵。PVD 工藝處理腔基本與L/L采用同系列的泵。
? 在光伏電池層壓工藝中需要在真空環(huán)境中連接前保護(hù)板和后保護(hù)板的同時(shí)封裝太陽(yáng)能電池。為了不損失所獲得的電能，提升光伏發(fā)電的效率，接收器（或集熱器）必須抽成真空以隔熱。
應(yīng)用于層壓工藝的真空泵，工藝挑戰(zhàn)為處理壓合工藝中的膠水。油式泵（旋片泵）及干式泵（螺桿泵和羅茨+螺桿機(jī)組等）均有應(yīng)用，受環(huán)保及維護(hù)成本考慮，干式真空泵趨勢(shì)明顯。Leybold SP630（螺桿泵）因其轉(zhuǎn)子溫度更低，更加適合工藝處理，從而具有更長(zhǎng)的維保周期，目前占據(jù)了市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。Busch Cobra（螺桿泵）泵因具備成本優(yōu)勢(shì)，也占據(jù)一定的市場(chǎng)比例。
4、干式真空泵在鋰電池制造中的應(yīng)用
圖10所示為鋰電池制造的主要工藝流程。
▲ 圖10 鋰電池制造的主要工藝流程
鋰電池的生產(chǎn)工藝根據(jù)制造先后順序，工藝流程可以分為前段、中段、后段三個(gè)環(huán)節(jié)。主要涵蓋電極制作階段(前段)、電芯合成階段(中段)，以及化成封裝的包裝檢測(cè)階段(后段)。
制造工藝的前段為電池正負(fù)極制造過(guò)程，包含攪拌、涂布、輥壓、分切、制片、模切等工序，其中核心環(huán)節(jié)是用涂布機(jī)將攪拌后的漿料均勻涂覆在金屬箔片上，并烘干制成正、負(fù)極片。在攪拌及合漿工藝中需要抽真空，消除漿料中的空氣，保證漿料均勻，避免涂覆時(shí)產(chǎn)生氣泡，影響涂布效果。
中段為電池主體制作過(guò)程，包含疊片/卷繞、入殼、焊接、干燥、注液等工序。為了除去電芯在前段生產(chǎn)工序中殘存的溶劑和濕汽，實(shí)現(xiàn)最低含水量指標(biāo)，必須對(duì)電芯進(jìn)行真空干燥處理。另外，在激光焊接完后，為了檢測(cè)電池的氣密性，也需要獲取真空，通過(guò)保壓后檢測(cè)氣壓壓降，來(lái)判斷是否漏氣。
后段為電池檢測(cè)組裝環(huán)節(jié)，包含化成、分容檢測(cè)、Pack 成組等工序。負(fù)壓化成時(shí)，鋰電池在化成過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量氣體，需要對(duì)電池進(jìn)行抽真空，減少析鋰的可能性。
在鋰電池制造領(lǐng)域，離不開真空技術(shù)，真空系統(tǒng)及真空泵的性能好壞對(duì)鋰電池的壽命和性能產(chǎn)生重要影響。下面介紹主要生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)的真空泵應(yīng)用情況。
? 原材料攪拌脫氣
鋰電池前端工藝是制備完成鋰電池的正負(fù)極片，其第一道工序是攪拌，原材料攪拌分為正負(fù)極材料攪拌，即將正、負(fù)極固態(tài)電池材料混合均勻后加入溶劑，通過(guò)真空攪拌機(jī)攪拌成漿狀。
由于該工藝中的被抽氣體為含有一定量的水汽及有機(jī)溶劑NMP 揮發(fā)物(對(duì)銅有腐蝕)和殘留材料粉塵等混合類氣體，因此，要求真空泵具備較強(qiáng)的特殊介質(zhì)處理能力；目前主要使用干式螺桿真空泵應(yīng)對(duì)此工藝，其工藝性能、能耗及運(yùn)行維護(hù)成本優(yōu)于爪型干式真空泵和多級(jí)羅茨真空泵，配合設(shè)備抽空只需要單一螺桿真空泵即可，無(wú)需配置羅茨泵來(lái)增壓增速。但正負(fù)極宜分開配置真空泵，如需合并使用同一套真空系統(tǒng)來(lái)抽空，使用時(shí)須配置真空閥門，嚴(yán)格控制單分開抽空。
真空泵面臨的主要工藝挑戰(zhàn)難點(diǎn)為正負(fù)極材料的粉塵及攪拌過(guò)程中的液體（水及其他化學(xué)物質(zhì)），此部分基本采用集中抽真空方式，抽除攪拌過(guò)程中的殘余氣體，真空度在-97Kpa左右。一般使用一套電控系統(tǒng)通過(guò)控制泵的啟停來(lái)控制真空度，以達(dá)到節(jié)能的目的。干式螺桿泵因其處理粉塵及液體能力比較好，目前已成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)用泵。常用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)泵有Edwards GXS 系列，Leybold DV 系列。
? 電芯干燥
因鋰電池的使用安全性與電芯的水含量息息相關(guān)，含水量為檢驗(yàn)電池質(zhì)量的重要參數(shù)。理論上講，組成電池（電芯）的部件均需要干燥，目前的行業(yè)趨勢(shì)是將單純的電池部件干燥轉(zhuǎn)變成控制生產(chǎn)環(huán)境水份+電芯干燥的方式來(lái)提高效率及降低成本。為實(shí)現(xiàn)電芯的干燥指標(biāo)，要求電池干燥設(shè)備所采用的真空泵須具備水汽/NMP/材料粉塵處理能力和耐腐蝕能力，以及全程壓力范圍內(nèi)的高抽速，真空泵還要具備在高低真空區(qū)間頻繁切換操作特性。因?yàn)镋dwards 螺桿泵是最早進(jìn)入電池干燥線上的干式泵，所以目前在電池干燥工藝中Edwards GXS 泵應(yīng)用較多。
由于電芯干燥的工藝壓力（真空度）在100pa左右，并需要長(zhǎng)期維持該真空度，為此，羅茨+螺桿泵機(jī)組成為電池干燥工藝的首選真空泵型，以提高在100Pa壓力下抽速及降低電耗，目前采用Edwards GXS 泵較多。為了降低成本，提高抽氣和干燥速率，干燥行業(yè)有逐漸向采用大型干式泵組轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)，例如，由Leybold 真空主導(dǎo)推薦應(yīng)用的Dryvac 螺桿泵（DV）+WH 羅茨泵真空泵組被較多應(yīng)用。
總之，在鋰電池干燥設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)所烘烤材料放氣特征，干燥的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)（加熱干燥時(shí)間，產(chǎn)能要求，產(chǎn)品合格率，產(chǎn)品一致性，能耗等要求）配置真空泵組。一般有兩種配置方案：1）采用小型螺桿+羅茨泵機(jī)組，適用于小型電池全自動(dòng)干燥線，適合一套機(jī)組帶動(dòng)三至四臺(tái)干燥箱（總?cè)莘e2~3m3以內(nèi)），能同時(shí)兼顧抽速要求，實(shí)際工作真空度等要求，但成本稍高；2）采用大型螺桿+羅茨泵機(jī)組，適用于較大型全自動(dòng)干燥線，適合一套機(jī)組拖八至十臺(tái)干燥箱，在滿足實(shí)際工作真空度要求的同時(shí)，實(shí)際有效抽速較高，提高了相對(duì)干燥效率，從而使設(shè)備購(gòu)置成本更經(jīng)濟(jì)，運(yùn)行成本會(huì)更低（機(jī)組配置功率相當(dāng)，但實(shí)際維持功耗會(huì)更低），維護(hù)保養(yǎng)成本也會(huì)更低。
? 電池真空注液
在注入電解液之前，電池內(nèi)需抽真空。一般壓力要求為-95Kpa或更高。電解液充注中含有大量的六氟磷酸鋰，遇水反應(yīng)生成HF 氣體或氫氟酸，有較強(qiáng)的腐蝕性（會(huì)攻擊油式泵的真空油，導(dǎo)致油封式真空泵頻繁換油及維修。而使用液環(huán)式真空泵，系統(tǒng)達(dá)不到注液真空度需求），要求真空泵能耐受溶劑氣氛的影響。目前多采用干式螺桿真空泵，可滿足注液工藝的的要求。
行業(yè)采用較多的主要為：Leybold 的Dryvac DV 螺桿泵、Edwards GXS 螺桿泵。
? 電池組裝合成
1）負(fù)壓化成
鋰電池在化成過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量氣體，需要對(duì)電池進(jìn)行抽真空，減少析鋰的可能性。真空泵的主要作用是抽除電芯中的殘余氣體，在抽氣過(guò)程中，少量電解液會(huì)進(jìn)入到真空泵當(dāng)中，具有一定的腐蝕性，考慮耐腐蝕、抽氣效率，工藝節(jié)拍較快等因素，目前以Leybold DV 系列泵（螺桿或螺桿+羅茨）、Edwards GXS 系列泵（螺桿或螺桿+羅茨）為主導(dǎo)應(yīng)用，Hanbell PS (螺桿或螺桿+羅茨)也被經(jīng)常采用。
2）電池組件檢漏
該工藝為抽除檢漏腔的氣體以達(dá)到檢漏儀正常工作的工藝壓力，考慮的工作環(huán)境為潔凈廠房。該工藝抽真空以Leybold VD 泵(螺桿）+SC 泵（渦旋）為主導(dǎo)，Edwards GV 泵（多級(jí)爪）+ nXDS 泵(渦旋）為常見用泵。
5、國(guó)內(nèi)行業(yè)發(fā)展空間及面臨的挑戰(zhàn)
近年來(lái)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體集成電路、新能源等產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，受益于中國(guó)龐大的消費(fèi)市場(chǎng)以及國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的大力支持，目前中國(guó)已超過(guò)美國(guó)、歐洲和日本，成為全球最大的集成電路市場(chǎng)。與此同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G通信、智能駕駛等新型基礎(chǔ)設(shè)施和新型應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?lái)巨大的芯片增量需求。而集成電路生產(chǎn)能力的不斷提升，有利于國(guó)內(nèi)相關(guān)裝備制造企業(yè)積累研發(fā)及管理經(jīng)驗(yàn)、降低生產(chǎn)成本以及加快人才培養(yǎng)，促進(jìn)國(guó)內(nèi)裝備制造企業(yè)的快速發(fā)展，同時(shí)為干式真空泵產(chǎn)品提供了廣闊的市場(chǎng)空間。
目前雖然國(guó)內(nèi)干泵相關(guān)生產(chǎn)制造企業(yè)在干泵的研發(fā)和制造方面已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是與國(guó)外知名廠商比，在綜合競(jìng)爭(zhēng)力上仍存在一定差距，主要體現(xiàn)在技術(shù)與相關(guān)人才儲(chǔ)備上相對(duì)不足。真空技術(shù)裝備及儀器的研發(fā)制造對(duì)科研人才的要求較高，一方面，產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造需要真空、機(jī)械、材料、電磁、自動(dòng)控制、軟件等多學(xué)科領(lǐng)域的復(fù)合型人才；另一方面，由于產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，可用于集成電路、太陽(yáng)能光伏、LED、平板顯示、鋰電池、工模具、裝飾、制藥、化工等行業(yè)，因而要求研發(fā)、設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品下游應(yīng)用領(lǐng)域及應(yīng)用場(chǎng)景有較為深刻的理解和認(rèn)識(shí)。由于我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)起步較晚，發(fā)展歷程較短，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，國(guó)內(nèi)企業(yè)在產(chǎn)品性能、產(chǎn)品種類、研發(fā)投入、業(yè)務(wù)規(guī)模、技術(shù)積累等多方面仍存在一定的差距。且人才的培養(yǎng)不僅需要扎實(shí)的理論學(xué)習(xí)更要求大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)有的人才難以滿足行業(yè)快速發(fā)展的需要，需要各有關(guān)方面共同努力來(lái)補(bǔ)足短板。
