[发明专利]一种应用在半导体阀门的金属对金属直接密合结构和处理工艺

说明书

本发明公开了一种应用在半导体阀门的金属对金属直接密合结构，包括金属隔膜片和容纳金属隔膜片的金属容腔，金属容腔沿圆周方向形成高凸缘台；处理工艺：金属隔膜片进行退火处理，将金属缓慢加热到一定温度，然后以适宜速度冷却；金属容腔沿圆周方向形成的高凸缘台，对高凸缘台进行真空淬火处理，真空淬火的真空度1×10^‑9 Torr，炉温800‑1000℃，再进行打磨抛光，表面粗糙度Ra＜10 Micro Inch，再测定硬度值HRC60以上。隔膜片与下方的高凸缘台进行密封配合，能压出适当的形状，密封效果好，隔膜片厚度只有0.1mm，这样的厚度会随着凸缘及密封面的情况挤压成型，隔膜片的材质选用不锈钢SUS316L或哈氏合金，挤压过程不会产生碎屑，提高了洁净度，达到奈米级无尘环境使用标准。

技术领域

本发明涉及一种阀门密合结构，具体涉及一种应用在半导体阀门的金属对金属直接密合结构和处理工艺。

背景技术

一般的阀门由阀体、阀杆、阀盖、弹簧、隔膜片几个部分组成，阀杆底部连接金属阀瓣，阀杆通过弹簧上下运动，隔膜片把下部阀体内腔与上部阀盖内腔隔开，使位于隔膜片上方的阀杆、阀瓣零部件不受介质腐蚀，省去了填料密封，且不会产生介质外漏，隔膜片采用橡胶或塑料等软质密封材料，但这种软垫和金属之间如果密合的话，会产出碎屑，在半导体特殊气体系统中，阀门对洁净度环境要求高，半导体特殊气体流经管道系统时需要保持最佳的洁净度与安全性，所以这种金属和软垫的密合方式是不合适的。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种应用在半导体阀门的金属对金属直接密合结构和处理工艺。

本发明提供如下技术方案：

一种应用在半导体阀门的金属对金属直接密合结构，包括金属隔膜片和容纳金属隔膜片的金属容腔，所述金属容腔沿圆周方向形成高凸缘台，所述金属隔膜片放置在金属容腔内，所述金属隔膜片的底面接触高凸缘台。

进一步的，所述高凸缘台与金属容腔内侧壁之间的夹角α设置为45°。

一种应用在半导体阀门的金属对金属直接密合结构的处理工艺，包括以下步骤：

金属隔膜片进行退火处理，将金属缓慢加热到一定温度950～1150℃，保持足够时间，然后以适宜的降温速率冷却，降温的速率是：-50～-70℃/s，降温的同时缓慢的充入高纯度氩气；

金属容腔沿圆周方向形成的高凸缘台，高凸缘台与金属容腔内侧壁之间的夹角为锐角，对高凸缘台进行真空淬火处理，真空淬火的真空度1×10^-9 Torr，炉温800-1000℃，再进行打磨抛光，表面粗糙度Ra＜10 Micro Inch，再测定硬度值HRC60以上。

进一步的，高凸缘台与金属容腔内侧壁之间的锐角α为45°。

进一步的，所述隔膜片采用不锈钢SUS316L，硬度值HV200。

进一步的，所述隔膜片采用哈氏合金，硬度值HV400。

进一步的，所述隔膜片厚度为0.1mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：隔膜片与下方的高凸缘台进行密封配合，能压出适当的形状，密封效果好，隔膜片厚度只有0.1mm，这样的厚度会随着凸缘及密封面的情况挤压成型，并达到密封效果，隔膜片的材质选用不锈钢SUS316L或哈氏合金，挤压过程不会产生碎屑，提高了洁净度，达到奈米级无尘环境使用标准。

附图说明

图1 为本发明金属对金属直接密合结构的示意图。

图2 为具有密合结构的阀门结构示意图。

图3为本发明金属容腔的结构示意图。

图4为图3中B处的放大示意图。