无油干式机械真空泵（以下简称干式真空泵）是指真空泵能(néng)从大气压力下开始抽气，又(yòu)能(néng)将被抽气體(tǐ)直接排到大气中(zhōng)去，泵腔内无油或其他(tā)工(gōng)作(zuò)介质(zhì)，而且泵的极限压力与油封式真空泵同等量级或者接近的机械真空泵。
目前真空泵的发展越来越受到真空应用(yòng)环境要求的影响，很(hěn)多(duō)新(xīn)兴产(chǎn)业及高新(xīn)技(jì )术产(chǎn)业的制造过程中(zhōng)所需的真空系统，需要具(jù)备抽除腐蚀性气體(tǐ)、粉尘颗粒物(wù)、有(yǒu)毒气體(tǐ)、无油污染等功能(néng)，因此由油封泵组成的真空抽气系统无法满足生产(chǎn)工(gōng)艺要求。而干式真空泵是一种理(lǐ)想的泵种，以其抽速范围宽、抽气腔内无油及元件无摩擦、能(néng)耗低、耐腐蚀等优点得以广泛推广应用(yòng)，如今已经成為(wèi)微電(diàn)子、半导體(tǐ)、精(jīng)密加工(gōng)、新(xīn)能(néng)源装(zhuāng)备等行业首选的真空获得设备。因此近年来干式真空泵市场需求量越来越大，真空获得产(chǎn)品已经出现更新(xīn)换代的趋势，大量的有(yǒu)油真空系统被无油真空系统所替代。目前，國(guó)内外较大的真空泵公(gōng)司几乎都在生产(chǎn)各种不同型式的干式真空泵。
干式真空泵的应用(yòng)领域越来越广，几个主要与真空技(jì )术和设备有(yǒu)关的重点发展方向為(wèi)：（1）石墨烯材料与应用(yòng)技(jì )术，（2）高性能(néng)碳纤维及其复合材料，（3）全固态激光技(jì )术，（4）高温合金及其制造技(jì )术，（5）半导體(tǐ)芯片及高效能(néng)量转换与存贮，（6）太阳能(néng)利用(yòng)及应用(yòng)技(jì )术与材料，（7）新(xīn)型功能(néng)与智能(néng)材料（真空镀膜技(jì )术）。以上领域均需要大量的真空获得设备，尤其是相对清洁无油的干式真空泵。
本文(wén)简单介绍干式真空泵在半导體(tǐ)制备及新(xīn)能(néng)源装(zhuāng)备制造行业中(zhōng)的应用(yòng)及发展趋势。
1、干式真空泵在半导體(tǐ)制造中(zhōng)的应用(yòng)
半导體(tǐ)产(chǎn)品的整个制造过程可(kě)分(fēn)為(wèi)：晶圆加工(gōng) - 氧化 - 光刻 - 刻蚀 - 薄膜沉积 - 互连 - 测试 - 封装(zhuāng)等步骤，其中(zhōng)包括了上百个具(jù)體(tǐ)的工(gōng)艺环节，大部分(fēn)工(gōng)艺环节需要在无油真空环境下进行，图1為(wèi)半导體(tǐ)芯片制造的主要工(gōng)艺流程图。
▲ 图1 半导體(tǐ)芯片的制造工(gōng)艺流程
干式真空泵在半导體(tǐ)生产(chǎn)線(xiàn)上的应用(yòng)主要分(fēn)為(wèi)进出样品腔（L/L腔）和工(gōng)艺处理(lǐ)腔抽真空两部分(fēn)。在L/L腔抽真空过程中(zhōng)，真空泵面临的主要挑战是耐受高频大气冲击，以及要满足大规模制造对节省水/電(diàn)/气以及安(ān)装(zhuāng)空间提出的要求，因多(duō)级罗茨泵在控制體(tǐ)积，成本和节電(diàn)方面表现优异，所以目前应用(yòng)多(duō)以多(duō)级罗茨泵為(wèi)主，对于较大型L/L腔抽真空则以罗茨+螺杆泵机组為(wèi)宜。
工(gōng)艺处理(lǐ)腔在预抽真空阶段要求从高压到低压的大抽速，对处理(lǐ)工(gōng)艺介质(zhì)要求一般，节能(néng)要求更高，可(kě)以靠变频泵及泵的多(duō)级结构来实现，如果单纯从节能(néng)角度上看，多(duō)级罗茨泵更具(jù)优势，但主要不利之处為(wèi)多(duō)级泵结构复杂，不易获得大抽速，所以目前在大腔體(tǐ)（如平板显示行业）抽空中(zhōng)罗茨+螺杆泵机组或螺杆泵的应用(yòng)更具(jù)普遍性。
在工(gōng)艺腔工(gōng)艺处理(lǐ)抽真空过程中(zhōng)，工(gōng)艺腔中(zhōng)可(kě)能(néng)会产(chǎn)生粉尘及腐蚀性气體(tǐ)（如刻蚀工(gōng)艺），抽真空对泵的要求是耐腐蚀（取决于工(gōng)艺气體(tǐ)），耐制程产(chǎn)物(wù)（不仅要考虑物(wù)理(lǐ)特性，更要考虑其化學(xué)特性），工(gōng)艺相对复杂，要求真空泵热稳定性高，处理(lǐ)粉尘能(néng)力强，能(néng)耗则為(wèi)次要考虑因素，目前多(duō)通过精(jīng)确控制泵體(tǐ)温度方式保证泵的長(cháng)期稳定运行。
由于爪式干泵在处理(lǐ)粉尘、高轴扭矩以及整體(tǐ)泵温运行时相对稳定而更适合工(gōng)艺腔工(gōng)艺处理(lǐ)时抽气，例如在半导體(tǐ)線(xiàn)刻蚀处理(lǐ)工(gōng)艺中(zhōng)，使用(yòng)爪式干泵的适应性更高。另外，由于工(gōng)艺腔一般要求低压下具(jù)有(yǒu)高抽速，所以如果采用(yòng)罗茨+干泵机组，则机组中(zhōng)的罗茨泵与前级干泵的配比会很(hěn)大。所以目前主流大多(duō)是采用(yòng)罗茨+多(duō)级爪式干泵或罗茨+多(duō)级罗茨干泵的多(duō)级泵结构，类似于Edwards 的iH600 iXH4545 等等（爪结构转子+多(duō)级罗茨泵）。虽然在半导體(tǐ)線(xiàn)领域采用(yòng)多(duō)级爪泵结构较多(duō)，但是在大腔體(tǐ)粗抽空阶段，也较多(duō)使用(yòng)罗茨干泵机组。
螺杆泵在粗低真空段抽气效率要高于爪式泵和多(duō)级泵，对于大工(gōng)艺腔體(tǐ)在预抽阶段抽气可(kě)采用(yòng)螺杆泵或罗茨+螺杆泵机组；在半导體(tǐ)線(xiàn)工(gōng)艺处理(lǐ)阶段抽气则以爪式泵、多(duō)级罗茨泵应用(yòng)為(wèi)多(duō)。
下面介绍在几个主要制造工(gōng)艺环节中(zhōng)干泵的应用(yòng)。
❶ 硅片制造
见图1，硅片制造环节主要包括：拉单晶（单晶硅炉）、硅片精(jīng)加工(gōng)（研磨机）。
在硅片制造环节，真空泵遇到的工(gōng)艺挑战主要是抽真空时气流中(zhōng)的巨量超细硅粉及氩气处理(lǐ)。工(gōng)艺流程及产(chǎn)品（单晶硅棒价值很(hěn)高）真空泵的要求是可(kě)以稳定运行，便于维护保养，且维护成本可(kě)控。目前以螺杆泵+罗茨泵应用(yòng)為(wèi)主，例如，Leybold 主要是SP+WS（螺杆泵+罗茨泵）型式干泵，Edwards 為(wèi)GXS 螺杆泵， Busch 的NC 系列螺杆泵，汉钟的PMF、iPM、iPH 三个系列螺杆泵（分(fēn)别适用(yòng)于清洁、半严苛和严苛制程工(gōng)艺）也有(yǒu)应用(yòng)。
▲ 图2 Leybold SP型（SP 630）螺杆泵
Leybold Screwline 系列干式螺杆泵的设计可(kě)满足泵在苛刻工(gōng)艺负荷下長(cháng)期可(kě)靠运行，其独特的悬臂式设计可(kě)允许泵壳在现场进行拆卸和组装(zhuāng)，使泵壳、转子清洗非常方便，拆卸和清洗可(kě)在1小(xiǎo)时内完成，可(kě)清洗吸气介质(zhì)接触到的所有(yǒu)表面，同时SP 泵配备了转子吹扫和轴封吹扫设计，可(kě)将进泵粉尘尽可(kě)能(néng)的吹出泵腔以及保证轴封处免受粉尘磨损，这种设计特点特别适合在单晶硅拉晶炉这种大粉尘的应用(yòng)场合。SP 泵具(jù)有(yǒu)独特的空心转子设计，采用(yòng)转子内部冷却方式，转子内部有(yǒu)循环油冷却，使泵腔温度控制在约100℃，不会因过热卡死，尤其是需要長(cháng)期抽氩气的单晶長(cháng)晶工(gōng)艺。SP 泵配有(yǒu)SP-Guard 监控模块，实时监测泵的运行状态，可(kě)监测震动、油温、油位、排气压强等多(duō)种参数，保证泵的安(ān)全高效运行。SP 泵的这些特点，使其成為(wèi)进口半导體(tǐ)拉晶炉上的优先选择。
Edwards GXS 变螺距螺杆真空泵实现了先进的温度控制和超長(cháng)的维修间隔以及同类产(chǎn)品中(zhōng)最佳的抽气性能(néng)，确保用(yòng)户長(cháng)期享有(yǒu)低廉的运行成本。其特点為(wèi)：真空度高：其极限真空度可(kě)达到5×10 -4 mbar；智能(néng)化：泵自带控制系统，拥有(yǒu)强大的通讯能(néng)力和自动控制能(néng)力，支持工(gōng)艺流程的自动控制；经济运行：运行稳定安(ān)全、降低运行成本；具(jù)有(yǒu)较低的安(ān)装(zhuāng)成本和系统集成成本。
▲ 图3 Edwards GXS 螺杆真空泵
❷ 刻蚀工(gōng)艺
半导體(tǐ)刻蚀工(gōng)艺基本工(gōng)况与CVD 工(gōng)艺类似，但工(gōng)艺反应相较CVD 略轻，对泵的要求以粉尘為(wèi)主要考量因素，工(gōng)艺气體(tǐ)為(wèi)次要因素（因工(gōng)艺气體(tǐ)比较单一，无剧烈化學(xué)反应）。真空泵同样被应用(yòng)于L/L腔及工(gōng)艺腔。L/L段抽真空泵的考量因素与CVD工(gōng)艺一致，目前以多(duō)级罗茨泵為(wèi)主，采用(yòng)Edwards 的iXL 泵较多(duō)。工(gōng)艺腔真空泵应用(yòng)以爪式或多(duō)级罗茨泵為(wèi)主，目前主流大多(duō)是采用(yòng)罗茨+多(duō)级爪式干泵这种多(duō)级结构，以Edwards iXH 泵（爪式+罗茨多(duō)级泵）為(wèi)比较典型的应用(yòng)模式，但是因多(duō)级罗茨泵相对爪式+罗茨转子多(duō)级泵制造和维护成本更简单，目前市场应用(yòng)有(yǒu)逐渐向多(duō)级罗茨泵（如iXM 泵）转型的趋势。
螺杆泵与多(duō)级罗茨泵各有(yǒu)应用(yòng)特点，多(duō)级罗茨泵的真空度高一些，螺杆泵在粗低真空段抽气效率高，适合大工(gōng)艺腔體(tǐ)粗抽真空，还可(kě)以与罗茨泵配合抽低真空大腔體(tǐ)。
目前，干式真空泵的防腐防尘主要靠抽气工(gōng)艺来调整和解决；如采用(yòng)尽量控制泵腔内温度和降低粉尘浓度（吹扫工(gōng)艺）来防腐及防尘泵腔内沉积，比较典型的泵有(yǒu)：Edwards iXH/iXM 系列，另外，在泵抽含粉尘气體(tǐ)时，用(yòng)干燥气體(tǐ)吹轴封处（使轴封与轴之间产(chǎn)生间隙减少摩擦），使其形成气體(tǐ)密封保护。
▲ 图4 Edwards iXH、iXL、和pXH 系列干泵系统
目前在半导體(tǐ)领域推广的干泵主要為(wèi)：多(duō)级罗茨泵、爪式泵和螺杆泵。
2、干式真空泵在平板显示(LCD)行业中(zhōng)的应用(yòng)
图5所示為(wèi)平板显示器制造工(gōng)艺流程。
▲ 图5 平板显示器制造工(gōng)艺流程图
平板显示器制造工(gōng)艺与半导體(tǐ)类似，分(fēn)為(wèi)PVD 与CVD 制造工(gōng)艺。两者不同点在于应用(yòng)于平板显示行业的设备比较大，供应商(shāng)也不一定完全一样，且采用(yòng)的技(jì )术路線(xiàn)也不一样。比如平板显示制造行业中(zhōng)的PVD 工(gōng)艺多(duō)采用(yòng)In-Line 形式。
总體(tǐ)而言，目前在PVD 或CVD 工(gōng)艺線(xiàn)上中(zhōng)，Edwards 的 iXL/iXH 泵的应用(yòng)较多(duō)。针对L/L真空腔，因Kashiyama SDL 泵 （多(duō)级罗茨+罗茨）具(jù)有(yǒu)成本优势，目前也為(wèi)行业的重要供应商(shāng)。目前在CVD 中(zhōng)的 Process 腔抽气中(zhōng)，Edwards 的 iXH (爪式干泵+罗茨）占据了平板显示市场的优势份额。在PVD工(gōng)艺中(zhōng)，Leybold 的Dryvac 系列泵作(zuò)為(wèi)行业应用(yòng)的标配产(chǎn)品，也占据一定份额。
图5所示的刻蚀工(gōng)艺用(yòng)泵与半导體(tǐ)及CVD 比较类似，所用(yòng)的真空泵也类似。最后的Array 工(gōng)艺对真空泵来说主要面对的是溶剂的回收，目前用(yòng)泵以Edwards GXS 泵（螺杆+罗茨泵）、 Busch Cobra 泵（螺杆+罗茨泵）為(wèi)主流应用(yòng)的干泵。
总體(tǐ)来讲，平板显示行业的工(gōng)艺状况与半导體(tǐ)芯片行业十分(fēn)接近，只是所用(yòng)基底不同，平板显示為(wèi)玻璃，半导體(tǐ)為(wèi)硅片，而且平板显示行业所用(yòng)的设备相较半导體(tǐ)行业要大出来很(hěn)多(duō)，因此用(yòng)泵的型号也要相较半导體(tǐ)行业大很(hěn)多(duō)。
3、干式真空泵在光伏（太阳能(néng)）发電(diàn)产(chǎn)业链中(zhōng)的应用(yòng)
如图6所示，光伏发電(diàn)系统是指利用(yòng)光伏半导體(tǐ)材料的光生伏特效应而将太阳能(néng)转化為(wèi)直流電(diàn)能(néng)的设施。
▲ 图6 分(fēn)布式光伏发電(diàn)系统
太阳能(néng)光伏行业的生产(chǎn)工(gōng)艺链条较長(cháng)，其中(zhōng)很(hěn)多(duō)工(gōng)艺需要应用(yòng)到真空技(jì )术。图7所示為(wèi)晶硅光伏发電(diàn)组件及系统的制造工(gōng)艺流程。
▲ 图7 晶硅光伏发電(diàn)组件及系统的制造工(gōng)艺流程
太阳能(néng)光伏電(diàn)池片制备按工(gōng)艺路線(xiàn)来讲分(fēn)晶硅及薄膜两种，晶硅電(diàn)池片以单晶硅為(wèi)基底，薄膜電(diàn)池片是以為(wèi)玻璃為(wèi)基底，其制备工(gōng)艺基本為(wèi)CVD、PVD工(gōng)艺或两种工(gōng)艺结合。
在光伏晶體(tǐ)硅片的制备与半导體(tǐ)单晶制备类似，但纯度要求略低。制备工(gōng)艺与真空技(jì )术密不可(kě)分(fēn)，单晶硅多(duō)晶硅烧结炉过程中(zhōng)，真空环境可(kě)防止杂质(zhì)污染，和其他(tā)气體(tǐ)的反应，提高拉晶纯度。在晶硅片制备中(zhōng)，真空泵面临的工(gōng)艺挑战為(wèi)大量硅粉及氩气。
因晶硅片的光電(diàn)转化率和投资性价比较高，目前占据市场主导，其制造工(gōng)艺与半导體(tǐ)制造工(gōng)艺类似，细分(fēn)路線(xiàn)有(yǒu)PERC、TOPCon 和HJT 几种，目前PERC、TOPCon 工(gōng)艺路線(xiàn)同时并进，以TOPCon 工(gōng)艺占主流，而HJT 工(gōng)艺被看作(zuò)今后的发展趋势（方向）。
▲ 图8 PERC、TOPCon制备工(gōng)艺路線(xiàn)的比较
TOPCon 制备工(gōng)艺所用(yòng)真空泵基本与半导體(tǐ)制备类似，但相较半导體(tǐ)制备工(gōng)艺来说，太阳能(néng)光伏行业所用(yòng)的真空泵在满足性能(néng)前提之下，成本更具(jù)考量因素。Edwards iXH 泵（多(duō)级爪+罗茨泵）被行业认為(wèi)是性能(néng)最佳产(chǎn)品，但成本较高，所以市场占比有(yǒu)限，目前以螺杆+罗茨泵為(wèi)主，以LOT/Hanbell（螺杆+螺茨泵）占据市场主流，Ebara(多(duō)级罗茨+罗茨）也可(kě)见。其它公(gōng)司泵以汉钟PS系列泵占比较高，Leybold、沈科(kē)仪、鲍斯等公(gōng)司的泵也有(yǒu)不同程度的进入，均以螺杆+罗茨泵為(wèi)主。
HJT制备工(gōng)艺简单，被看作(zuò)為(wèi)今后的发展趋势，其工(gōng)艺特点如图9所示。
▲ 图9 N-HJT制备工(gōng)艺流程与其他(tā)工(gōng)艺流程对比
在HJT制备工(gōng)艺中(zhōng)，主要為(wèi)光伏薄膜沉积。
❶ 其中(zhōng)在PECVD镀（p/i/n）中(zhōng)，其用(yòng)泵与半导體(tǐ)CVD制备类似，目前各公(gōng)司品牌的泵均可(kě)看见，目前L/L腔抽空以Busch Cobra 泵(螺杆+罗茨泵）,Edwards GXS 泵 (螺杆+罗茨）,Kashiyama 泵 (多(duō)级罗茨+罗茨）為(wèi)常见系列用(yòng)泵。工(gōng)艺处理(lǐ)腔以Busch Cobra 泵, Edwards iXH 泵 （多(duō)级爪+罗茨）為(wèi)多(duō)见系列用(yòng)泵，國(guó)产(chǎn)品牌泵，如通嘉也被使用(yòng)。
❷ 在PVD（镀Tco膜）中(zhōng)，工(gōng)艺同样也与半导體(tǐ)类似，各品牌泵均可(kě)见应用(yòng)，目前L/L腔以Leybold RUTA 泵（螺杆+罗茨），Busch Cobra 泵(螺杆+罗茨），Edwards GXS 泵 (螺杆+罗茨）為(wèi)常见系列用(yòng)泵。PVD 工(gōng)艺处理(lǐ)腔基本与L/L采用(yòng)同系列的泵。
❸ 在光伏電(diàn)池层压工(gōng)艺中(zhōng)需要在真空环境中(zhōng)连接前保护板和后保护板的同时封装(zhuāng)太阳能(néng)電(diàn)池。為(wèi)了不损失所获得的電(diàn)能(néng)，提升光伏发電(diàn)的效率，接收器（或集热器）必须抽成真空以隔热。
应用(yòng)于层压工(gōng)艺的真空泵，工(gōng)艺挑战為(wèi)处理(lǐ)压合工(gōng)艺中(zhōng)的胶水。油式泵（旋片泵）及干式泵（螺杆泵和罗茨+螺杆机组等）均有(yǒu)应用(yòng)，受环保及维护成本考虑，干式真空泵趋势明显。Leybold SP630（螺杆泵）因其转子温度更低，更加适合工(gōng)艺处理(lǐ)，从而具(jù)有(yǒu)更長(cháng)的维保周期，目前占据了市场的主导地位。Busch Cobra（螺杆泵）泵因具(jù)备成本优势，也占据一定的市场比例。
4、干式真空泵在锂電(diàn)池制造中(zhōng)的应用(yòng)
图10所示為(wèi)锂電(diàn)池制造的主要工(gōng)艺流程。
▲ 图10 锂電(diàn)池制造的主要工(gōng)艺流程
锂電(diàn)池的生产(chǎn)工(gōng)艺根据制造先后顺序，工(gōng)艺流程可(kě)以分(fēn)為(wèi)前段、中(zhōng)段、后段三个环节。主要涵盖電(diàn)极制作(zuò)阶段(前段)、電(diàn)芯合成阶段(中(zhōng)段)，以及化成封装(zhuāng)的包装(zhuāng)检测阶段(后段)。
制造工(gōng)艺的前段為(wèi)電(diàn)池正负极制造过程，包含搅拌、涂布、辊压、分(fēn)切、制片、模切等工(gōng)序，其中(zhōng)核心环节是用(yòng)涂布机将搅拌后的浆料均匀涂覆在金属箔片上，并烘干制成正、负极片。在搅拌及合浆工(gōng)艺中(zhōng)需要抽真空，消除浆料中(zhōng)的空气，保证浆料均匀，避免涂覆时产(chǎn)生气泡，影响涂布效果。
中(zhōng)段為(wèi)電(diàn)池主體(tǐ)制作(zuò)过程，包含叠片/卷绕、入壳、焊接、干燥、注液等工(gōng)序。為(wèi)了除去電(diàn)芯在前段生产(chǎn)工(gōng)序中(zhōng)残存的溶剂和湿汽，实现最低含水量指标，必须对電(diàn)芯进行真空干燥处理(lǐ)。另外，在激光焊接完后，為(wèi)了检测電(diàn)池的气密性，也需要获取真空，通过保压后检测气压压降，来判断是否漏气。
后段為(wèi)電(diàn)池检测组装(zhuāng)环节，包含化成、分(fēn)容检测、Pack 成组等工(gōng)序。负压化成时，锂電(diàn)池在化成过程中(zhōng)会产(chǎn)生大量气體(tǐ)，需要对電(diàn)池进行抽真空，减少析锂的可(kě)能(néng)性。
在锂電(diàn)池制造领域，离不开真空技(jì )术，真空系统及真空泵的性能(néng)好坏对锂電(diàn)池的寿命和性能(néng)产(chǎn)生重要影响。下面介绍主要生产(chǎn)工(gōng)艺环节的真空泵应用(yòng)情况。
❶ 原材料搅拌脱气
锂電(diàn)池前端工(gōng)艺是制备完成锂電(diàn)池的正负极片，其第一道工(gōng)序是搅拌，原材料搅拌分(fēn)為(wèi)正负极材料搅拌，即将正、负极固态電(diàn)池材料混合均匀后加入溶剂，通过真空搅拌机搅拌成浆状。
由于该工(gōng)艺中(zhōng)的被抽气體(tǐ)為(wèi)含有(yǒu)一定量的水汽及有(yǒu)机溶剂NMP 挥发物(wù)(对铜有(yǒu)腐蚀)和残留材料粉尘等混合类气體(tǐ)，因此，要求真空泵具(jù)备较强的特殊介质(zhì)处理(lǐ)能(néng)力；目前主要使用(yòng)干式螺杆真空泵应对此工(gōng)艺，其工(gōng)艺性能(néng)、能(néng)耗及运行维护成本优于爪型干式真空泵和多(duō)级罗茨真空泵，配合设备抽空只需要单一螺杆真空泵即可(kě)，无需配置罗茨泵来增压增速。但正负极宜分(fēn)开配置真空泵，如需合并使用(yòng)同一套真空系统来抽空，使用(yòng)时须配置真空阀门，严格控制单分(fēn)开抽空。
真空泵面临的主要工(gōng)艺挑战难点為(wèi)正负极材料的粉尘及搅拌过程中(zhōng)的液體(tǐ)（水及其他(tā)化學(xué)物(wù)质(zhì)），此部分(fēn)基本采用(yòng)集中(zhōng)抽真空方式，抽除搅拌过程中(zhōng)的残余气體(tǐ)，真空度在-97Kpa左右。一般使用(yòng)一套電(diàn)控系统通过控制泵的启停来控制真空度，以达到节能(néng)的目的。干式螺杆泵因其处理(lǐ)粉尘及液體(tǐ)能(néng)力比较好，目前已成為(wèi)行业标准用(yòng)泵。常用(yòng)的行业标准泵有(yǒu)Edwards GXS 系列，Leybold DV 系列。
❷ 電(diàn)芯干燥
因锂電(diàn)池的使用(yòng)安(ān)全性与電(diàn)芯的水含量息息相关，含水量為(wèi)检验電(diàn)池质(zhì)量的重要参数。理(lǐ)论上讲，组成電(diàn)池（電(diàn)芯）的部件均需要干燥，目前的行业趋势是将单纯的電(diàn)池部件干燥转变成控制生产(chǎn)环境水份+電(diàn)芯干燥的方式来提高效率及降低成本。為(wèi)实现電(diàn)芯的干燥指标，要求電(diàn)池干燥设备所采用(yòng)的真空泵须具(jù)备水汽/NMP/材料粉尘处理(lǐ)能(néng)力和耐腐蚀能(néng)力，以及全程压力范围内的高抽速，真空泵还要具(jù)备在高低真空區(qū)间频繁切换操作(zuò)特性。因為(wèi)Edwards 螺杆泵是最早进入電(diàn)池干燥線(xiàn)上的干式泵，所以目前在電(diàn)池干燥工(gōng)艺中(zhōng)Edwards GXS 泵应用(yòng)较多(duō)。
由于電(diàn)芯干燥的工(gōng)艺压力（真空度）在100pa左右，并需要長(cháng)期维持该真空度，為(wèi)此，罗茨+螺杆泵机组成為(wèi)電(diàn)池干燥工(gōng)艺的首选真空泵型，以提高在100Pa压力下抽速及降低電(diàn)耗，目前采用(yòng)Edwards GXS 泵较多(duō)。為(wèi)了降低成本，提高抽气和干燥速率，干燥行业有(yǒu)逐渐向采用(yòng)大型干式泵组转变的趋势，例如，由Leybold 真空主导推荐应用(yòng)的Dryvac 螺杆泵（DV）+WH 罗茨泵真空泵组被较多(duō)应用(yòng)。
总之，在锂電(diàn)池干燥设备设计时，应根据所烘烤材料放气特征，干燥的各项技(jì )术指标（加热干燥时间，产(chǎn)能(néng)要求，产(chǎn)品合格率，产(chǎn)品一致性，能(néng)耗等要求）配置真空泵组。一般有(yǒu)两种配置方案：1）采用(yòng)小(xiǎo)型螺杆+罗茨泵机组，适用(yòng)于小(xiǎo)型電(diàn)池全自动干燥線(xiàn)，适合一套机组带动三至四台干燥箱（总容积2~3m3以内），能(néng)同时兼顾抽速要求，实际工(gōng)作(zuò)真空度等要求，但成本稍高；2）采用(yòng)大型螺杆+罗茨泵机组，适用(yòng)于较大型全自动干燥線(xiàn)，适合一套机组拖八至十台干燥箱，在满足实际工(gōng)作(zuò)真空度要求的同时，实际有(yǒu)效抽速较高，提高了相对干燥效率，从而使设备購(gòu)置成本更经济，运行成本会更低（机组配置功率相当，但实际维持功耗会更低），维护保养成本也会更低。
❸ 電(diàn)池真空注液
在注入電(diàn)解液之前，電(diàn)池内需抽真空。一般压力要求為(wèi)-95Kpa或更高。電(diàn)解液充注中(zhōng)含有(yǒu)大量的六氟磷酸锂，遇水反应生成HF 气體(tǐ)或氢氟酸，有(yǒu)较强的腐蚀性（会攻击油式泵的真空油，导致油封式真空泵频繁换油及维修。而使用(yòng)液环式真空泵，系统达不到注液真空度需求），要求真空泵能(néng)耐受溶剂气氛的影响。目前多(duō)采用(yòng)干式螺杆真空泵，可(kě)满足注液工(gōng)艺的的要求。
行业采用(yòng)较多(duō)的主要為(wèi)：Leybold 的Dryvac DV 螺杆泵、Edwards GXS 螺杆泵。
❹ 電(diàn)池组装(zhuāng)合成
1）负压化成
锂電(diàn)池在化成过程中(zhōng)会产(chǎn)生大量气體(tǐ)，需要对電(diàn)池进行抽真空，减少析锂的可(kě)能(néng)性。真空泵的主要作(zuò)用(yòng)是抽除電(diàn)芯中(zhōng)的残余气體(tǐ)，在抽气过程中(zhōng)，少量電(diàn)解液会进入到真空泵当中(zhōng)，具(jù)有(yǒu)一定的腐蚀性，考虑耐腐蚀、抽气效率，工(gōng)艺节拍较快等因素，目前以Leybold DV 系列泵（螺杆或螺杆+罗茨）、Edwards GXS 系列泵（螺杆或螺杆+罗茨）為(wèi)主导应用(yòng)，Hanbell PS (螺杆或螺杆+罗茨)也被经常采用(yòng)。
2）電(diàn)池组件检漏
该工(gōng)艺為(wèi)抽除检漏腔的气體(tǐ)以达到检漏仪正常工(gōng)作(zuò)的工(gōng)艺压力，考虑的工(gōng)作(zuò)环境為(wèi)洁净厂房。该工(gōng)艺抽真空以Leybold VD 泵(螺杆）+SC 泵（涡旋）為(wèi)主导，Edwards GV 泵（多(duō)级爪）+ nXDS 泵(涡旋）為(wèi)常见用(yòng)泵。
5、國(guó)内行业发展空间及面临的挑战
近年来國(guó)内半导體(tǐ)集成電(diàn)路、新(xīn)能(néng)源等产(chǎn)业发展迅速，有(yǒu)关统计数据显示，受益于中(zhōng)國(guó)庞大的消费市场以及國(guó)家产(chǎn)业政策的大力支持，目前中(zhōng)國(guó)已超过美國(guó)、欧洲和日本，成為(wèi)全球最大的集成電(diàn)路市场。与此同时，物(wù)联网、大数据、人工(gōng)智能(néng)、5G通信、智能(néng)驾驶等新(xīn)型基础设施和新(xīn)型应用(yòng)领域将带来巨大的芯片增量需求。而集成電(diàn)路生产(chǎn)能(néng)力的不断提升，有(yǒu)利于國(guó)内相关装(zhuāng)备制造企业积累研发及管理(lǐ)经验、降低生产(chǎn)成本以及加快人才培养，促进國(guó)内装(zhuāng)备制造企业的快速发展，同时為(wèi)干式真空泵产(chǎn)品提供了广阔的市场空间。
目前虽然國(guó)内干泵相关生产(chǎn)制造企业在干泵的研发和制造方面已经取得了長(cháng)足的进步，但是与國(guó)外知名(míng)厂商(shāng)比，在综合竞争力上仍存在一定差距，主要體(tǐ)现在技(jì )术与相关人才储备上相对不足。真空技(jì )术装(zhuāng)备及仪器的研发制造对科(kē)研人才的要求较高，一方面，产(chǎn)品的研发、设计、制造需要真空、机械、材料、電(diàn)磁、自动控制、软件等多(duō)學(xué)科(kē)领域的复合型人才；另一方面，由于产(chǎn)品应用(yòng)领域广泛，可(kě)用(yòng)于集成電(diàn)路、太阳能(néng)光伏、LED、平板显示、锂電(diàn)池、工(gōng)模具(jù)、装(zhuāng)饰、制药、化工(gōng)等行业，因而要求研发、设计人员对产(chǎn)品下游应用(yòng)领域及应用(yòng)场景有(yǒu)较為(wèi)深刻的理(lǐ)解和认识。由于我國(guó)相关产(chǎn)业起步较晚，发展历程较短，产(chǎn)业基础相对薄弱，國(guó)内企业在产(chǎn)品性能(néng)、产(chǎn)品种类、研发投入、业務(wù)规模、技(jì )术积累等多(duō)方面仍存在一定的差距。且人才的培养不仅需要扎实的理(lǐ)论學(xué)习更要求大量的实践经验，现有(yǒu)的人才难以满足行业快速发展的需要，需要各有(yǒu)关方面共同努力来补足短板。
