[發明專利]一種應用在半導體閥門的金屬對金屬直接密合結構和處理工藝

有效

• 申請號: 202010526240.0
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111623141B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 王漢清
• 申請（專利權）人: 江蘇閥邦半導體材料科技有限公司
• 主分類號: F16K7/16
• 分類號: F16K7/16;C21D1/18;C21D1/26;C21D1/773;C21D9/00;C22F1/02;C22F1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種應用在半導體閥門的金屬對金屬直接密合結構，包括金屬隔膜片和容納金屬隔膜片的金屬容腔，金屬容腔沿圓周方向形成高凸緣臺；處理工藝：金屬隔膜片進行退火處理，將金屬緩慢加熱到一定溫度，然后以適宜速度冷卻；金屬容腔沿圓周方向形成的高凸緣臺，對高凸緣臺進行真空淬火處理，真空淬火的真空度1×10^?9 Torr，爐溫800?1000℃，再進行打磨拋光，表面粗糙度Ra＜10 Micro Inch，再測定硬度值HRC60以上。隔膜片與下方的高凸緣臺進行密封配合，能壓出適當的形狀，密封效果好，隔膜片厚度只有0.1mm，這樣的厚度會隨著凸緣及密封面的情況擠壓成型，隔膜片的材質選用不銹鋼SUS316L或哈氏合金，擠壓過程不會產生碎屑，提高了潔凈度，達到奈米級無塵環境使用標準。

技術領域

本發明涉及一種閥門密合結構，具體涉及一種應用在半導體閥門的金屬對金屬直接密合結構和處理工藝。

背景技術

一般的閥門由閥體、閥桿、閥蓋、彈簧、隔膜片幾個部分組成，閥桿底部連接金屬閥瓣，閥桿通過彈簧上下運動，隔膜片把下部閥體內腔與上部閥蓋內腔隔開，使位于隔膜片上方的閥桿、閥瓣零部件不受介質腐蝕，省去了填料密封，且不會產生介質外漏，隔膜片采用橡膠或塑料等軟質密封材料，但這種軟墊和金屬之間如果密合的話，會產出碎屑，在半導體特殊氣體系統中，閥門對潔凈度環境要求高，半導體特殊氣體流經管道系統時需要保持最佳的潔凈度與安全性，所以這種金屬和軟墊的密合方式是不合適的。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種應用在半導體閥門的金屬對金屬直接密合結構和處理工藝。

本發明提供如下技術方案：

一種應用在半導體閥門的金屬對金屬直接密合結構，包括金屬隔膜片和容納金屬隔膜片的金屬容腔，所述金屬容腔沿圓周方向形成高凸緣臺，所述金屬隔膜片放置在金屬容腔內，所述金屬隔膜片的底面接觸高凸緣臺。

進一步的，所述高凸緣臺與金屬容腔內側壁之間的夾角α設置為45°。

一種應用在半導體閥門的金屬對金屬直接密合結構的處理工藝，包括以下步驟：

金屬隔膜片進行退火處理，將金屬緩慢加熱到一定溫度950～1150℃，保持足夠時間，然后以適宜的降溫速率冷卻，降溫的速率是：-50～-70℃/s，降溫的同時緩慢的充入高純度氬氣；

金屬容腔沿圓周方向形成的高凸緣臺，高凸緣臺與金屬容腔內側壁之間的夾角為銳角，對高凸緣臺進行真空淬火處理，真空淬火的真空度1×10^-9 Torr，爐溫800-1000℃，再進行打磨拋光，表面粗糙度Ra＜10 Micro Inch，再測定硬度值HRC60以上。

進一步的，高凸緣臺與金屬容腔內側壁之間的銳角α為45°。

進一步的，所述隔膜片采用不銹鋼SUS316L，硬度值HV200。

進一步的，所述隔膜片采用哈氏合金，硬度值HV400。

進一步的，所述隔膜片厚度為0.1mm。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：隔膜片與下方的高凸緣臺進行密封配合，能壓出適當的形狀，密封效果好，隔膜片厚度只有0.1mm，這樣的厚度會隨著凸緣及密封面的情況擠壓成型，并達到密封效果，隔膜片的材質選用不銹鋼SUS316L或哈氏合金，擠壓過程不會產生碎屑，提高了潔凈度，達到奈米級無塵環境使用標準。

附圖說明

圖1 為本發明金屬對金屬直接密合結構的示意圖。

圖2 為具有密合結構的閥門結構示意圖。

圖3為本發明金屬容腔的結構示意圖。

圖4為圖3中B處的放大示意圖。