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Sputter Process Monitor
SPM 220
Betriebsanleitung
DE
Inhaltsverzeichnis
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Inhaltszusammenfassung für Pfeiffer Vacuum SPM 220

  • Seite 1 Sputter Process Monitor SPM 220 Betriebsanleitung...
  • Seite 2: Inhaltsverzeichnis

    SPM 220 ........
  • Seite 3 10.4 SPM Zubehör ......... 47 Außerbetriebnahme .
  • Seite 4: Zu Dieser Anleitung

    Zu dieser Anleitung 1 Zu dieser Anleitung 1.1 Gültigkeit Diese Betriebsanleitung ist ein Kundendokument der Firma Pfeiffer Vacuum. Die Betriebsanleitung beschreibt das benannte Produkt in seiner Funktion und vermittelt die wichtigsten Informationen für den sicheren Gebrauch des Gerätes. Die Beschreibung erfolgt nach den geltenden EU-Richtlinien.
  • Seite 5: Verwendete Abkürzungen

     Arbeitsanweisung: Hier müssen Sie etwas tun. Verwendete Base Rack Unit Abkürzungen Sputter Process Monitor Input Output Valve Control Unit MembranVakuumPumpe Verwendete Symbole Für Verweise auf weitere, im Literaturverzeichnis aufgelistete Dokumente, wird das Symbol  [X] verwendet. Warenzeichen PrismaPlus™ Pfeiffer Vacuum GmbH QUADERA™ INFICON AG...
  • Seite 6: Sicherheit

    HINWEIS Installation und Betrieb von Zubehör Pfeiffer Vacuum Geräte können mit einer Reihe von angepasstem Zubehör ausgestattet werden. Installation, Betrieb und Instandhaltung von Anschlussgeräten sind detailliert in Betriebsanleitungen der Einzelkomponenten beschrieben.  Informationen zu Bestellnummern von Komponenten, siehe Kapitel "Zubehör und Ersatzteile", Seite 47.
  • Seite 7: Bestimmungsgemäße Verwendung

    Geräuschemission auftreten.  Schallschutz vorsehen  Gehörschutz tragen 2.3 Bestimmungsgemäße Verwendung Der Sputter Process Monitor SPM 220 ist eine differentiell gepumpte Massenspektrometereinheit. Sie dient der Messung kleinster Verunreinigungen bei Zerstäubungsprozessen mit Prozessdrücken kleiner als 2x10 mbar. Der tatsächliche Druckbereich ist abhängig von den eingebauten Blenden.
  • Seite 8: Nicht-Bestimmungsgemäße Verwendung

    EMV-Richtlinie 2004/108/EG Richtlinie elektrische Betriebsmittel 2006/95/EG 3 Transport und Lagerung 3.1 Transport  Transportbehältnis des SPM 220 wiederverwenden. Das Gerät sollte in der Originalverpackung transportiert oder versendet werden.  Schutzdeckel von Hoch- und Vorvakuumseite erst unmittelbar vor dem Anschluss ent- fernen.
  • Seite 9: Produktbeschreibung

    TPG 261 optional TPG 261 BG 5195 BN messung TurboViewer TurboViewer Pumpstand- optional DCU 002 optional DCU 002 PT 0250 BN steuerung 4.1 Produktidentifiaktion Produktmerkmale Zur sicheren Produktindentifikation bei der Kommunikation mit Pfeiffer Vacuum immer alle Angaben des Typenschildes bereithalten.
  • Seite 10: Lieferumfang

    Die Bedienung des Systems kann sowohl manuell über die BRU 220 und die Quadera- Software, als auch über entsprechende Eingänge durch eine übergeordnete Systemsteuerung erfolgen. 4.3 Einsatzbereich Der SPM 220 ist nur unter folgenden Umgebungsbedingungen zu installieren und zu betreiben: GEFAHR Explosionsgefahr Der SPM 220 ist nicht für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen vorgesehen.
  • Seite 11: Systemübersicht

    Analysator QMA 200 Mit Ionenquelle nach Option: PT M5x 3xx SPM-Ionenquelle, Y-Filament mit Druckmesröhre in PT M5x 4xx SPM-Ionenquelle, W-Filament SPM 220 Rezipient Base Rack Unit BRU 220 (Abbildung zeigt Gerät mit allen Zusatzoptionen; siehe Abschnitt Zusätzliche Komponenten, Seite 16ff.)
  • Seite 12 Produktbeschreibung Netzkabel Verbindungskabel- Standardkabel (in allen Optionen enthalten) satz Kabel Art.-Nr. (3m) Art.-Nr. (10m) Kabelmarkierung Interface-Kabel M12 PM 061 283-T PM 061 285-T Verbindungskabel BRU/TC PM 061 512-T PM 061 514-T Turbo Pump Verbindungskabel BRU/MVP PM 061 441-T PM 061 443 T Adapterkabel MVP(0,5m) PM 061 433-X MVP I/O...
  • Seite 13 Produktbeschreibung Kabelsatz optionale Komponenten: Option Kabel Art.-Nr. (3m) Art.-Nr. (10m) Kabelmarkierung PT M5x x7x Verbindungskabel VCU/PP PT 165 070-T DIgital I/O PT M5x x7x Verbindungskabel VCU/SVV PT 165 073-T Valves PT M5x xx6 Interface Kabel M12 PM 061 285-T PT M5x xx7 PT M5x xx1 Verbindungskabel TPG/VCU PT 165 062-T...
  • Seite 14: Einlassventil

    Produktbeschreibung Membranpumpe MVP 020 [5] Einlassventil SVV 040, elektropneumatisch betätigt - bei Option PT5x x7x VCU 220 - nur bei Option PT M5x x7x...
  • Seite 15: Zusätzliche Komponenten

    Produktbeschreibung Zusätzliche Anzeige und Bediengerät DCU 002 in BRU integriert (PM 061 348 -T) [7] Komponenten Totaldruckmessröhre der Serie "ActiveLine"  [9] TPG 261 in BRU 220 integriert. Eine Totaldruckmessröhre der ActiveLine-Familie mit Verbindungskabel muss, abhängig vom Arbeitsdruckbereich separat beigestellt werden. [13] VACUUM...
  • Seite 16: Option Heizung

    Produktbeschreibung Option Heizung Heizung bestehend aus Controller und Heizmanschette (Pfeiffer Vacuum GmbH; PT 165 000-T [230V] bzw. PT165 001-T [115V])
  • Seite 17: Technische Daten

    – Digitale Ausgänge, frei wählbar – Digitaler Ausgang, Kontakt, 60 VDC/30W Ready – Digitale Eingänge , frei wählbar bis zu 4x24 VDC 24 VDC, Verriegelungen für System, Venti- – Digitale Eingänge, vorgegeben le und Heizung Einbaulage beliebig Tabelle 5.1: Technische Daten SPM 220...
  • Seite 18 Technische Daten Gewicht (Analysatoreinheit mit TMP, PKR und PrismaPlus, ohne 11,8 Einlasssystem) Tabelle 5.1: Technische Daten SPM 220 Ventilinterface ohne SVV 040 PM Betätigung elektropneumatisch Druckluft 5...7 Druckluftanschluss 1/8" Innengewinde Blendendurchmesser 0.03***/0.1/0.3 0.03***/0.1/0.3 Prozessdruck, max. mbar 1x10 1x10 Ventilsteuerung VCU 220...
  • Seite 19: Qme 220

    Technische Daten 5.3 QME 220 QME 220 Messsystem – Messkanäle – Messmodi Scan analog, Scan Bargraph, MID, MCD – Messzyklen Mono-/Multichannel 1...9999 Zyklen oder Repeat – Messgeschwindigkeit – Scan analog+Bargraph Peak 20 ms/u...60ms/u – Scan Bargraph Stair 2ms/u...60s/60u – MID-dwell 2ms...60s –...
  • Seite 20: Input/Output-Modul Io 220

    Technische Daten 5.5 Input/Output-Modul IO 220 IO 220 Analogeingänge – Anschluss ("Analog I/O") X7, 15 pol. D-Sub-Dose – Anzahl Kanäle – Eingangskonfiguration differenziell – Eingangsspannungsbereich nominal ±10V, max. ±14 V gegen GND – Eingangswiderstand 50kOhm – Auflösung 14 Bit Analogausgänge –...
  • Seite 21: Base Rack Unit (Bru 220)

    Technische Daten Die tatsächliche Anzahl der DO/DI richtet sich nach dem verwendeten Gaseinlasssystem. Bei manueller Bedienung stehen alle 16 DO zur Verfügung, bei elektropneumatischer Bedienung 13 (die DO 14-16 werden zur Steuerung genutzt). Bei manueller Bedienung stehen alle DI zur Verfügung. Bei Option PT M5x x7x stehen die DI3/ DI4 zur Verfügung.
  • Seite 22: Abmessungen

    Technische Daten 5.11 Abmessungen SPM 220 * nur bei Optionen mit elektropneumatischer Ventilsteuerung 5.12 Steckerbelegung IO 220 Digital I/O VACUUM VACUUM...
  • Seite 23 Technische Daten HINWEIS Bei Option PT M5x x7x steht dieser Ausgang nicht zur Verfügung. Beachten Sie bitte den Abschnitt "VCU 220", Seite 25 Bei der Option PT M5x x6x kann der Ausgang "X2" uneingeschränkt genutzt werden. Es gilt die Pinbelegung des PrismaPlus™ ...
  • Seite 24 Technische Daten VCU 220 Der Port "Digital I/O" verfügt, mit wenigen Ausnahmen, über alle Ein- und Ausgänge des Ports "X2" des IO 220 Moduls. Damit stehen die I/O-Kanäle des IO 220 in eingeschränkter Form zur freien Verfügung. VORSICHT Zerstörung des Gaseinlassystem Bei Nutzung der digitalen Ausgänge DO1-DO3 darf, abweichend von den Angaben des PrismaPlus™...
  • Seite 25 Digitaleingang Kanal 4 (nicht verfügbar bei Option PT M5x x7x) nicht verfügbar Für die Integration des SPM 220 in bestehende Steuerkonzepte (z.B. SPS) steht der Steuereingang "External" zur Verfügung. Mittels externer Relais- oder Open-Collector Schaltungen können die Pins des Eingangs gebrückt werden, um die entsprechenden Ventile zu aktivieren oder zu deaktivieren.
  • Seite 26 Technische Daten Beschreibung 15 pol D-Sub 24V DC 24V DC 24V DC HINWEIS Wenn Sie keine externe Steuerung verwenden, muss der mitgelieferte Stecker "External" in die entsprechende Buchse der Valve Control Unit eingesteckt werden. Dieser Sub-D Stecker besitzt interne Brücken zur Freigabe der Ventilsteuerung. Andernfalls werden die Ventile nicht geöffnet.
  • Seite 27 BRU 220 Rückansicht BRU 220 Die Base Rack Unit bietet die Möglichkeit, den SPM 220 in eine bestehende Steuerung ( z.b. eine SPS) zu integrieren. Der Anschluss erfolgt am D-Sub Stecker "User". Es kann der Heizungs-, der Geräte- und der Ventilinterlock geschaltet werden. Über Brückung von Pins an diesem Eingang lassen sich die Veriegelungen der Gesamtanlage, der Ventilsteuerung sowie der Heizmanschette realisieren (siehe Kapitel "schematische...
  • Seite 28 Geräteverriegelung Heizungsverriegelung HINWEIS Um den SPM 220 in Betrieb zu nehmen, müssen alle Verriegelungen aktiviert sein. Nutzen Sie den SPM 220 ohne externe Geräte/Steuerungen, stecken Sie den mitgelieferten Stecker "User" in die entsprechende Buchse. Dieser Sub-D Stecker besitzt interne Brücken für alle drei Verriegelungen.
  • Seite 29: Gaseinlasssysteme

    Funktion Das Ventilinterface besteht aus 1 Ventil. Mit dem Sicherheitsventil SVV 040 PM kann im Störfall und bei einem zu großem Druckanstieg der SPM 220 von der Prozesskammer abgetrennt werden. Damit wird das Massenspektrometer- und Pumpsystem wirksam geschützt. Ventilsteuerung Das Ventil V1 (SVV 040 PM) wird durch die Valve Control Unit gesteuert. Die Ansteuerung erfolgt vom PrismaPlus™.
  • Seite 30 Gaseinlasssysteme Zum Ausführen des Add-In, starten Sie den Add-In Manager ( [1]) und wählen "HPA_SPM_Valve_Control". Abb.: Add-In Manager der Quadera-Software (Abbildung abhängig von installierten Add-Ins) Nach dem Start erscheint ein Abfragefenster, in welchem zwischen manueller und externer Bedienung gewählt werden kann. Abb.: Auswahlfenster Manuelle/Externe Bedienung Bei der Wahl von "External", schalten die Relais der VCU alle Ventile auf externe Bedienung über den Steckverbinder "External"...
  • Seite 31 Gaseinlasssysteme Auch bei Schließen des Fensters zur Ventilsteuerung bleibt das Add-In im Hintergrund aktiv. Um das Bedienfenster erneut sichtbar zu machen, starten Sie das Makro "Show_Valve_Control" Abb.: Makroverwaltung in Quadera Software Informationen zum Starten von Makros: [1]...
  • Seite 32: Inbetriebnahme

    Inbetriebnahme 7 Inbetriebnahme GEFAHR Beschädigtes Produkt Die Inbetriebnahme eines beschädigten Produkts kann lebensgefährlich sein.  Bei sichtbaren Beschädigungen, das Produkt gegen unabsichtlichen Betrieb sichern. HINWEIS Vorsicht: Vakuumkomponenten Schmutz und Beschädigungen beeinträchtigen die Funktion der Vakuumkomponenten.  Bei Umgang mit Vakuumkomponenten, die Regeln in Bezug auf Sauberkeit und Schutz vor Beschädigung beachten.
  • Seite 33: Mechanischer Einbau

    Inbetriebnahme WARNUNG Bei nicht geerdetem Einbauflansch, muss der Flansch des QME (Erdungsanschlussschraube M4) mittels einer separaten Erdleitung mit der Schutzerde verbunden werden.  Benutzen Sie für diese Erdleitung gelb-grüne oder blanke Kupferlitze: • 2,5mm wenn mech. geschützt (nach DIN VDE 1120 T540) •...
  • Seite 34: Elektrischer Anschluss

    Inbetriebnahme Elektrischer Anschluss GEFAHR Vorsicht Netzspannung Nicht fachgerecht geerdete Produkte können im Störungsfall lebensgefährlich sein.  Produkt gemäß den örtlichen Vorschriften anschließen und korrekt erden! WARNUNG Alle elektrischen Verbindungen müssen zugentlastet sein.  Verlegen Sie Steuerkabel in ausreichendem Abstand zu Störungsquellen. HINWEIS Aus Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit ist ein einziger zentraler Erdungspunkt für alle zusammengekoppelten Geräte (Pumpstand, SPM , Rechner,...
  • Seite 35 Inbetriebnahme HINWEIS Wir empfehlen das Gesamtsystem unter der HiPace 80 bzw. unter der VCU 220 (je nach Option) abzustützen. Achten Sie auf den sicheren Stand des Geräts. Für die Option mit elektropneumatisch betätigten Ventil wird Druckluft benötigt. An diesem Ventil ist ein 1/8" Gewindeanschluss für die Verbindung mit dem Druckluftsystem vorhanden.
  • Seite 36 Inbetriebnahme • Verbinden Sie den Ausgang "PrismaPlus" der BRU mit dem 24V Eingang des PrismaPlus™. Nutzen Sie das mit "PrismaPlus" markierte Kabel. • Verbinden Sie den Ausgang "Diaphragm Pump" der BRU mit dem Netzeingang der MVP. Nutzen Sie das mit "MVP" markierte Kabel. •...
  • Seite 37 Inbetriebnahme • Verbinden Sie den Ausgang "DO1" des Turbopumpen-Controllers auf der Oberseite des D-Sub Steckers mit dem Eingang "Switch Point" der BRU. Nutzen Sie das mit "Switch Point" markierte Kabel. • Verbinden Sie den "Digital I/O" Anschluss des PrismaPlus™ mit dem Eingang "Prisma Plus"...
  • Seite 38 • Verbinden Sie das Sperrgasventil seitlich der Turbopumpe mit dem Stecker "B2". Dieser befindet sich auf der Turbopumpen-Controllers. Nutzen Sie das Kabel "venting valve". • Nutzen Sie den SPM 220 ohne externe Geräte/Steuerungen, stecken Sie den mitgelieferten Stecker "User" in die entsprechende Buchse der Base Rack Unit.
  • Seite 39 Inbetriebnahme • Nutzen Sie die Valve Control Unit ohne externe Steuerungen, stecken Sie den mitgelieferten Stecker "External" in die entsprechende Buchse der Valve Control Unit. • Bei Optionen mit Heizung, verbinden Sie diese mit dem Ausgang "Heater" der BRU. Schließen Sie zudem die Stromversorgung der Heizmanschette an das Steuergerät...
  • Seite 40: Bedienung

    Heizung-Status an, wenn Schalter auf ON und Turbopumpe auf Enddrehzahl Heizung- Ein-/Ausschalter 8.2 SPM 220  Netzstecker einstecken  Der SPM 220 wird durch den Hauptschalter auf der Vorderseite der Base Rack Unit angeschaltet. Die Membranpumpe startet automatisch und evakuiert den Rezipienten. Die Turbopumpe startet ebenfalls automatisch.
  • Seite 41: Ventilsteuerung

    BRU 220 integrierten DCU vorgenommen werden. [7] 8.3 Ventilsteuerung Bei der SPM 220- Variante mit elektropneumatischem Sicherheitsventil wird das Ventil über einen digitalen Ausgang des PrismaPlus und die VCU 220 gesteuert. Die Bedienung erfolgt in diesem Fall über die Quadera Software. Aus der Programmoberfläche heraus, kann die Steuerung des Ventils zudem auf "externe...
  • Seite 42: Abschalten

    Bedienung 8.7 Abschalten  Falls nicht geschehen, schalten Sie das Filament des PrismaPlus über die Quadera Software aus. Trennen Sie die Verbindung zum Gerät und schließen Sie Quadera  [1]  Schalten Sie die Heizung und das PrismaPlus™ mit den entsprechenden Schaltern auf der Vorderseite der Base Rack Unit ab.
  • Seite 43: Instandhaltung/ Service

     Service-Anforderung und Erklärung zur Kontaminierung herunterladen.  Service-Anforderung ausfüllen und per Fax oder E-Mail an ihre Pfeiffer Vacuum Service-Adresse senden.  Bestätigung der Service-Anforderung von Pfeiffer Vacuum der Sendung beilegen.  Erklärung zur Kontaminierung ausfüllen und der Sendung beilegen (Pflicht!).  Alle Zubehörteile demontieren.
  • Seite 44: Qme

    Instandhaltung/ Service 9.1 QME Der Staubfilter am Lufteintritt muss gereinigt werden, sobald sich ein deutlich sichtbarer Belag angesammelt hat. Benutzen Sie einen Staubsauger, um den Staub aus dem Filter zu entfernen. Das QME kann zu dieser Arbeit am QMA verbleiben. Für die äussere Reinigung reicht im Normalfall ein leicht feuchtes Tuch.
  • Seite 45: Betriebsmittelspeicher Hipace 80 Wechseln

    Instandhaltung/ Service 9.2 Betriebsmittelspeicher HiPace 80 wechseln WARNUNG Vergiftungsgefahr durch Kontakt mit gesundheitsschädlichen Stoffen Der Betreibsmittelspeicher und Teile der Pumpe können giftige Substanzen aus den gepumpten Medien enthalten  Betriebsmittelspeicher nach den geltenden Vorschriften entsorgen. Sicherheitsdatenblätter auf Anfrage unter www.pfeiffer-vacuum.de ...
  • Seite 46: Zubehör Und Ersatzteile

    Zubehör und Ersatzteile 10 Zubehör und Ersatzteile 10.1 Zubehör und Ersatzteile PrismaPlus™  [2] 10.2 Zubehör und Ersatzteile HiPace 80  10.3 Verbindungskabel Pos. Bezeichnung Länge Artikel Nr. Interface-Kabel M12 PM 061-283-T Verbindungskabel BRU/TC PM 061 512-T Verbindungskabel BRU/MVP PM 061 441-T Adapterkabel MVP 0,5m PM 061 433-X...
  • Seite 47: Außerbetriebnahme

     Das komplette System auf Verschmutzungen und Feuchtigkeit überprüfen.  Das komplette System außen mit fusselfreiem Tuch und wenig Industriealkohol reinigen.  Ggf. die Turbopumpe durch den Pfeiffer Vacuum Service komplett reinigen lassen.  Entfernen aller Blindflansche.  Installation und Inbetriebnahme gemäß Anleitung.
  • Seite 48: Entsorgung

    Nicht kontaminierte Diese Bauteile sind entsprechend ihrer Materialart zu Bauteile trennen und der Wiederverwertung zuzuführen. 13 Störungen Falls Störungen an dem SPM 220 auftreten, finden Sie in der folgenden Tabelle mögliche Ursachen und Anleitungen zur Sörungsbehebung. 13.1 Störungsbehebung Problem Mögliche Ursache Behebung Bei eingeschaltetem Gerät leuchtet die LED 24 VDC...
  • Seite 49 Turbopumpe noch nicht Hochlauf abwarten aus) auf Enddrehzahl Pumpsystem erreicht die Siehe Problembeschreibung "Pumpsystem Enddrehzahl nicht erreicht Enddrehzahl oder Enddruck nicht" Für Störungen an den Einzelkomponenten gelten die Hinweise der entsprechenden Betriebsanleitungen. Verständigen Sie bei weiteren Fragen den Pfeiffer Vacuum Service.
  • Seite 50: Anhang

    Anhang 14 Anhang 14.1 Blockschaltbilder schematische Darstellung der BRU Gate valve open/close > Switch Main on/off V1 open/close > TPG 26x 100-240 VAC V2 open/close > (Option) < 100-240 VAC, switched Switch on/off Heater PrismaPlus (Option) 24 VDC 24V Prisma+ switched TPS 311 Switch heater on/off...
  • Seite 51: Literaturverzeichnis

    Anhang 14.2 Literaturverzeichnis  [1] www.pfeiffer-vacuum.de Quadera Help (beinhaltet die CD-R) Pfeiffer Vacuum GmbH, D-35614 Asslar, Deutschland  [2] www.pfeiffer-vacuum.de Betriebsanleitung Kompakt Massenspektrometer PrismaPlus QMG220 BG5214BD Pfeiffer Vacuum GmbH, D-35614 Asslar, Deutschland  [3] www.pfeiffer-vacuum.de Kommunikationsanleitung Prisma™ QMS 200 BG5215BDE Pfeiffer Vacuum GmbH, D-35614 Asslar, Deutschland ...
  • Seite 52 Compact Full Range Gauge PKR 251 BG5155BDE http://www.pfeiffer-vacuum.de/produkte/messgeraete/activeline/container.action  [10] www.pfeiffer-vacuum.de Betriebsanleitung Ganzmetallregelventil UDV 040 BP5003BN Pfeiffer Vacuum GmbH, D-35614 Asslar, Deutschland  [11] www.vatvalve.com Betriebsanleitung Mini UHV Schieber RGA Ventil 250986DA VAT Vakuumventile AG CH-9469 Haag, Schweiz  [12] www.vatvalve.com...
  • Seite 53 Erklärung zur Kontaminierung von Vakuumgeräten und - komponenten Formular-Download unter www.pfeiffer-vacuum.de...
  • Seite 54: Konformitätserklärung

    Außerdem entspricht das Produkt innerhalb bestimmter Spannungsgrenzen allen einschlägigen Bestimmungen der EG-Richtlinie für elektrische Betriebsmittel 2006/95/ Bevollmächtigter für die Zusammenstellung der technischen Unterlagen ist Herr Dr. Falk Braunschweig, Pfeiffer Vacuum GmbH, Berliner Straße 43, 35614 Aßlar. Sputter Process Monitor SPM 220...
  • Seite 55 Pfeiffer Vacuum steht weltweit für innovative und individuelle Führend. Zuverlässig. Kundennah. Vakuumlösungen, für deutsche Ingenieurskunst, kompetente Beratung und zuverlässigen Service. Seit der Erfindung der Turbopumpe setzen wir in unserer Branche Maßstäbe. Dieser Führungsanspruch wird uns auch in Zukunft antreiben. Sie suchen eine perfekte Deutschland Vakuumlösung?

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