專利名稱：低輪廓表面安裝過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種過濾器，尤其是涉及一種低輪廓的表面安裝 過濾器。
背景技術(shù)：
很多制造工藝需要較高純度的氣體在可調(diào)節(jié)的流速和壓力下傳 輸。例如在半導(dǎo)體的制造過程中，必須仔細(xì)調(diào)節(jié)氣體的純度和流速， 以防在晶片上產(chǎn)生缺陷。晶片由于缺陷而產(chǎn)生的損失既昂貴又會(huì)浪費(fèi) 時(shí)間。
在半導(dǎo)體制造過程中，氣體經(jīng)由"氣棒(gas stick)"被提供到處 理腔。氣棒包括大量諸如過濾器、閥、質(zhì)量流量控制器、壓力傳感器 等部件或者其他凈化氣體、調(diào)節(jié)氣流或監(jiān)視氣體或氣流特性的部件。 在傳統(tǒng)上，部件間以"內(nèi)嵌(in-line)"的方式相連，每一部件均通 過VCR連接器和下一部件相連。最近，半導(dǎo)體工業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了模塊 化的體系。在模塊化體系中，上述氣體部件被安裝到模塊化基板塊 (substrate block)中。上述基板塊中的流路流動(dòng)經(jīng)過基板塊和氣體部 件之間。模塊化體系帶來了接口標(biāo)準(zhǔn)化和占地面積縮小化的優(yōu)點(diǎn)。


圖1示出了利用模塊化體系的氣棒100的一個(gè)實(shí)施例。在圖l的 實(shí)例中，壓力傳感器102安裝在基板塊104上，過濾器106安裝在基 板塊108上。氣棒100需要基板108能夠容納獨(dú)立過濾器106。另一 個(gè)基板108使氣棒100更長(zhǎng)、更重且更加昂貴。
曾經(jīng)嘗試過利用可疊放的過濾器來縮短上述氣棒。對(duì)于現(xiàn)有的過 濾器，其具有夾在基板塊的兩部分之間的凈化元件，或具有與來自于 疊置在過濾器頂部上的基板或部件或通向其的各個(gè)流路垂直對(duì)準(zhǔn)的凈 化元件。第一種類型的過濾器的缺陷在于在過濾器塊的不同部分之間 需要多個(gè)密封件。而額外的機(jī)械密封件會(huì)中斷上述流路，增大潮濕表
面積和死區(qū)。此外，由于過濾器塊各部分的密封面之間的尺寸或表面 加工的不規(guī)則，所以會(huì)造成密封件泄漏。第二種類型的過濾器(例如 其中凈化元件和流路對(duì)準(zhǔn)的過濾器)需要額外的高度來容納上述凈化 元件。
因此，需要這樣一種低輪廓的過濾器，能夠最小化機(jī)械密封件， 減小氣棒的長(zhǎng)度和高度，同時(shí)滿足模塊化基板的占地面積要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供了低輪廓過濾器系統(tǒng)及其方法，可以基本上 消除或減小現(xiàn)有過濾器系統(tǒng)和方法的缺陷。尤其是，本發(fā)明的實(shí)施例
提供了 一種使用模塊化氣體控制板(gas panel)設(shè)計(jì)的低輪廓過濾器。 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括適于安裝在基板塊上的過濾器殼體，該殼體 具有多個(gè)流路和在其中形成的過濾腔。該過濾腔被限定為使低輪廓過 濾器在使用時(shí)沿大致水平方向延伸。第 一流路被限定為將過濾器殼體 的入口和過濾腔的第一部分相連，第二流路被限定為將過濾腔的第二 部分和過濾器殼體的出口相連。過濾器組件包括過濾器和轉(zhuǎn)接器 (adapter),且設(shè)在過濾腔內(nèi)，并被密封到過濾腔表面上，過濾腔被 分隔成相鄰的部分，該相鄰的部分包括過濾腔的第一部分和過濾腔的 第二部分。在其他的實(shí)施例中，也可以采用垂直定位的過濾器，盡管 這樣會(huì)損害降低高度的能力。
過濾器殼體可以是整體材料件。過濾器包括鎳、鋼、陶瓷、特氟 隆或者其他材料的盤或管過濾器。根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例，流路可 以設(shè)置得使氣體在進(jìn)入到安裝在過濾器頂部的部件之前或氣體從該部 件返回之后進(jìn)行過濾。根據(jù)其他的實(shí)施例，過濾器也可以作為獨(dú)立過 濾器，其中可以從基板塊中接收氣體，將其過濾，然后使其返回到上 述基板塊中。
本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施例包括一種利用低輪廓過濾器對(duì)氣體進(jìn)行過 濾的方法，該方法包括在基板塊上安裝過濾器，將氣體從過濾器殼體 的入口引導(dǎo)到大致水平的第一過濾腔，使氣體在大致水平方向流入第 一過濾器組件，并經(jīng)由第一過濾器來過濾氣體，然后將氣體從第一過
濾腔引導(dǎo)到過濾器殼體的出口處。而且，氣體也可以在氣體到達(dá)安裝 在低輪廓過濾器上的部件之前或之后進(jìn)行過濾。根據(jù)其他的實(shí)施例， 可以從基板塊中接收氣體，將其過濾，然后使其返回到上述基板塊中。
本發(fā)明另 一個(gè)實(shí)施例包括低輪廓過濾器的制造方法，該方法包括 形成具有頂面和底面的過濾器殼體，將過濾腔加工到過濾器殼體內(nèi)， 其中在使用過程中，將過濾腔定位為大致水平，將笫一流路加工在過 濾器殼體內(nèi)，其中該第 一流路從過濾器殼體內(nèi)的入口延伸到過濾腔， 將笫二流路加工在過濾器殼體內(nèi)，其中該第二流路從過濾腔引導(dǎo)到出 口，形成過濾器組件，并將該過濾器組件密封到過濾腔表面上，將該 過濾腔分隔成相鄰的部分，其中第一流路進(jìn)入第一部分中的過濾腔， 第二流路進(jìn)入第二部分中的過濾腔。
本發(fā)明的實(shí)施例相比現(xiàn)有過濾器具有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)就是提供了 一種 低輪廓表面安裝過濾器，對(duì)于半導(dǎo)體制造應(yīng)用能夠產(chǎn)生足夠的壓降并
具有足夠的對(duì)數(shù)下降值("LRV"),同時(shí)又可以最小化過濾器的高度。 本發(fā)明的實(shí)施例提供的另一優(yōu)勢(shì)就是可以減小流路中密封件的數(shù)
量，從而減小過濾器內(nèi)部的受潮表面面積和死區(qū)。這樣就節(jié)省了烘干
過濾器所需的時(shí)間(即減少干燥的時(shí)間)，并可以使偏離的顆粒從死區(qū)
中移出并進(jìn)入氣流的可能最小化。 附圖簡(jiǎn)述
結(jié)合附圖并參考下列說明，可以更徹底地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)， 類似的參考標(biāo)記表示類似的特征，其中
圖l示出了一個(gè)氣棒實(shí)施例，其中氣棒采用了模塊化體系和具有 所需基板的獨(dú)立過濾器；
圖2示出了采用安裝在基板塊和部件之間的低輪廓過濾器的縮短 氣棒的實(shí)施例；
圖3示出了具有作為獨(dú)立過濾器的低輪廓過濾器的氣棒實(shí)施例； 圖4A和圖4B為低輪廓過濾器的示意圖； 圖5是根據(jù)圖4A中低輪廓過濾器的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖； 圖6是根據(jù)圖4A中低輪廓過濾器的一實(shí)施例的另一剖視圖7是另一低輪廓過濾器實(shí)施例的示意圖8是圖7中低輪廓過濾器的剖視圖9A和圖9B是另一低輪廓過濾器實(shí)施例的示意圖IO是另一低輪廓過濾器實(shí)施例的示意圖11是制造過濾器組件實(shí)施例的示意圖12是另一低輪廓過濾器實(shí)施例的剖視圖13是另一低輪廓過濾器實(shí)施例的剖視圖14是低輪廓過濾器的密封結(jié)構(gòu)的示意圖15是另一過濾器實(shí)施例的示意圖。
優(yōu)選實(shí)施例詳述
在上述附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，類似的參考標(biāo)記用于 表示不同附圖中的類似或?qū)?yīng)部分。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了 一種低輪廓過濾器系統(tǒng)及其方法。根據(jù)一 個(gè)實(shí)施例，該低輪廓過濾器包括在頂部和底部具有用于氣體進(jìn)出的 端口的過濾器殼體。過濾器體形成通常水平穿過過濾器體的過濾腔。 過濾器組件將過濾腔分為兩個(gè)水平相鄰的部分。第一流路從過濾器體 頂部或底部上的端口通向第一部分，而第二流路從頂部或底部上的另 一端口通向第二部分。根據(jù)上述端口和流路的結(jié)構(gòu)，氣體在流經(jīng)安裝 在低輪廓過濾器頂部上的部件之前或之后均可以被過濾。在其他的實(shí) 施例中，使用了垂直定向的過濾器，盡管這樣會(huì)損害降低高度的能力。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，過濾器組件包括管式過濾器(tube filter)和轉(zhuǎn) 接器。轉(zhuǎn)接器可以是環(huán)狀件或者是和管式過濾器相連并密封過濾腔表 面的其他形式。在位于過濾腔內(nèi)時(shí)，過濾器組件將過濾腔隔成兩個(gè)水 平相鄰的部分，管式過濾器伸入到其中的一個(gè)部分中。氣體經(jīng)由第一 流路進(jìn)入第一部分，流經(jīng)轉(zhuǎn)接器中心并經(jīng)由管式過濾器進(jìn)入第二部分。 隨后，氣體經(jīng)由第二流路流出過濾腔的第二部分。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，上述過濾器組件包括一或多個(gè)密封整個(gè)過濾 腔的垂直盤狀隔膜(例如通常在和過濾腔水平主軸垂直的平面上)。在 該實(shí)例中，氣體經(jīng)由第一流路進(jìn)入第一部分，通過上述盤狀隔膜流入過濾腔的笫二部分，并經(jīng)由第二流路流出過濾腔。
上述流路和端口可以構(gòu)造得使氣體在流入疊置在低輪廓過濾器頂 部上的部件之前被過濾或者在從疊置在低輪廓過濾器頂部上的部件流 出之后被過濾。此外，上述流路和端口可以構(gòu)造得使低輪廓過濾器作 為獨(dú)立過濾器。
圖2示出了具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的低輪廓過濾器210的氣棒 200的實(shí)施例。在圖2所示的實(shí)施例中，低輪廓過濾器210安裝在基 板塊212和壓力轉(zhuǎn)換器214之間。和圖l相比較，省去了一個(gè)基板塊， 因此氣棒就得以縮短了。此外，過濾器210明顯要比過濾器106短。 低輪廓過濾器210可以被配置為在氣體流入壓力轉(zhuǎn)換器214之前過濾 氣體，或在氣體離開壓力轉(zhuǎn)換器214之后過濾氣體，或者兩者都可以。
在操作過程中，氣體通過基板塊212進(jìn)入低輪廓過濾器210的底 部。氣體可以被過濾并經(jīng)過壓力轉(zhuǎn)換器214，也可以經(jīng)過壓力轉(zhuǎn)換器 214然后再返回基板塊212進(jìn)行過濾。低輪廓過濾器210可構(gòu)造得適 用于各種基板塊，并可以和K1S、 Kl、 K1H、 C-Seal、 W-Seal、 CS - Seal或其他現(xiàn)有技術(shù)中已有或已開發(fā)的氣體控制板基板相兼容。 此外，除了壓力轉(zhuǎn)換器214以外，其他部件也可以安裝在低輪廓過濾 器210上，該過濾器包括但并不局限于質(zhì)量流量控制器、顯示器、濕 度監(jiān)視器、量具、閥、擴(kuò)散器、調(diào)壓器或者其他現(xiàn)有技術(shù)中已有或已 開發(fā)的部件。
圖3示出了氣棒300的實(shí)施例，該氣棒采用了安裝在基板塊312 上的低輪廓過濾器310。在圖3的實(shí)施例中，低輪廓過濾器310為獨(dú) 立過濾器。但是和在圖2中的實(shí)例一樣，低輪廓過濾器310也明顯短 于過濾器106。在該實(shí)施例中，氣體從基板塊312處進(jìn)入低輪廓過濾 器310,并穿過過濾器返回到基板塊312。
圖4A和4B是低輪廓過濾器210的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。低輪廓 過濾器210包括具有基本水平的過濾腔402的過濾器殼體400。盡管 僅僅示出了從表面404開始，但是過濾腔402也可以從過濾器殼體400 的其他外表面開始，以便于插入到過濾器組件430 (將在下面敘述)
中。在過濾器殼體400的頂面和底面上的一個(gè)或多個(gè)端口 (例如端口 406,端口 408，端口 410，端口 412)作為低輪廓過濾器210的出入 口。過濾器殼體400中限定的流路引導(dǎo)氣體流入和/或或流出過濾腔 402和上述入口/出口端口。舉例來說，流路414從底部端口 406延伸 到過濾腔402，而流路416從過濾腔402延伸到頂部端口 410。流路 418是一條經(jīng)由底部端口 408和頂部端口 412之間的流經(jīng)通路。過濾 器殼體400可以進(jìn)一步包括各種連接孔(420表示其中的一個(gè))，以便 于使過濾器殼體400可以和基板塊相連。
過濾器殼體400由適于引導(dǎo)氣體流動(dòng)的任何材料形成，例如不銹 鋼等，當(dāng)然也可以使用其他材料。過濾器殼體400的不同特性可以使 低輪廓過濾器210能夠和各種基板塊、部件相兼容。通過實(shí)例，但并 不局限于此，低輪廓過濾器210可以和C-Seal體系相兼容。因此， 過濾器殼體400可以為1.125英寸寬，1.125英寸深(即可以大致等同 于C-Seal基板塊的占地面積)，0.375英寸高。在該實(shí)施例中，端口 406作為低輪廓過濾器210的入口端口 ，而端口 410作為出口端口來 為疊置在低輪廓過濾器210頂部上的部件提供氣體(即根據(jù)上述C-Seal體系，中間的端口作為部件的入口端口 )，端口 410將過濾了的氣 體提供到上述疊置的部件上，端口 408作為基板塊的出口端口。因此， 對(duì)于疊置在低輪廓過濾器210頂部上的部件，過濾器殼體400可以提 供相同的端口配置作為C - Seal基板塊。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，過濾器殼體400為整體不銹鋼塊。過濾腔402、 端口 406、 408、 410和412均利用已有的加工技術(shù)機(jī)械加工成不銹鋼 塊。舉例來說，過濾腔402的直徑為0.276英寸。隨后可以鉆出各種 流路和安裝孔。應(yīng)該注意的是， 一些半導(dǎo)體制造商規(guī)定在C-Seal端 口的中心上通向流路的孔可以具有不超過0.180英寸的大直徑，并可 以選擇流路的角度和流路的直徑，以使得流路入口處的圓或橢圓(如 果以某個(gè)角度鉆的話)不會(huì)超過規(guī)定的尺寸(例如0.180英寸)。假定 流路416是以相對(duì)于殼體400的頂面上成一角度被鉆出的，從而形成 一個(gè)橢圓形入口，可以選擇從過濾腔402延伸到端口 410的流路416
的角度和直徑，以便于入口的大直徑不會(huì)超出0.180英寸或其他規(guī)定 的尺寸。
才艮據(jù)一個(gè)實(shí)施例，從端口 406到過濾腔402的流路414分兩個(gè)階 段加工。從入口端口 406到過濾器殼體400加工第一部分。然后，選 擇流路416的角度和半徑，以便于流路416的橢圓形入口不會(huì)超過規(guī) 定尺寸。流路416的第二部分可從過濾腔402的表面以某個(gè)角度向內(nèi) 加工，以^更于和流路414的第一部分相遇。流路414的上述首先加工 的部分通常比隨后加工的那部分具有稍微大一些的直徑，從而使得在 加工過程中更易于保證上述第二部分和第一部分相遇。舉例來說，流 路414的第一部分的直徑為0.125英寸，而第二部分(稍小部分)的 直徑為0.094英寸。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，流路416還可以具有大致0.125 英寸的直徑，而在該實(shí)施例中，流路420可以具有達(dá)到0.180英寸的 直徑。但應(yīng)該注意的是，可以利用任何加工技術(shù)形成過濾器殼體400。
在過濾腔402內(nèi)設(shè)置著過濾腔組件430,并將過濾腔402分成兩 個(gè)水平相鄰的部分，分別由432， 434來表示(參考附圖5)。在過濾 腔部分432中，流路414進(jìn)入過濾腔402，在過濾腔部分434中，流 路416進(jìn)入過濾腔。因此，從入口端口 406到過濾腔402的流路(即 流路414 )和從過濾腔402到出口端口 410的流路由過濾腔組件430 隔開。
根據(jù)圖4中的實(shí)施例，過濾腔組件430包括和轉(zhuǎn)接器440相連的 管式過濾器438。但是過濾器組件430可以包括任何隔開過濾腔402 的過濾器機(jī)構(gòu)，以便于氣體可以在上述過濾腔部分之間被過濾。管式 過濾器438可以包括任何適于一組加工要求的管式過濾器。作為實(shí)例 但并不局限于此，管式過濾器438可以為0.003微米的不銹鋼或鎳過 濾器。不銹鋼或鎳管式過濾器實(shí)施例可以分別是Mykrolis公司的 Wafergard SL Gas Filters WGSLSFC1M型和WGSLNFC1M型。在 這些實(shí)施例中，壁厚大致為0.020- 0.065英寸，孔的尺寸為5-10微 米(Mykrolis公司位于馬薩諸塞州的畢萊卡市并且和明尼蘇達(dá)州的 Chaska的Entegris公司合并)。其他過濾材料的實(shí)施例也可以包括陶
瓷，特氟隆(特氟隆，TEFLON是E.I.du Pont de Nemours和特拉華 州的Wilmingtong公司的注冊(cè)商標(biāo))和其他過濾材料。轉(zhuǎn)接器440可 以為不銹鋼或其他材料。
管式過濾器438可以焊接在轉(zhuǎn)接器440上或其他方式相連，以形 成過濾器組件430。過濾器組件插入到過濾腔402中并在過濾器裝置 430和過濾腔402的壁之間形成密封件。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在轉(zhuǎn)接器 440和過濾腔402的側(cè)壁之間通過干涉配合設(shè)置上述密封件。根據(jù)該 實(shí)施例，在轉(zhuǎn)接器440密封過濾腔402側(cè)壁的區(qū)域，轉(zhuǎn)接器440的半 徑和外尺寸稍微大于過濾腔402的半徑或外尺寸。舉例來說，在周圍 環(huán)境溫度下，在形成密封的區(qū)域內(nèi)，轉(zhuǎn)接器440的半徑為0.0005 -0.0015英寸，大于過濾腔402的半徑?？梢岳脡毫⑦^濾器組件430 推入過濾腔402內(nèi)，以便于在轉(zhuǎn)接器440和過濾腔402之間形成干涉 密封。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，可以冷卻過濾器組件430 (利用液氮或其 他冷卻方法)并加熱過濾器殼體400。當(dāng)過濾器組件430因冷卻而收 縮時(shí)，過濾腔402卻因加熱而膨脹，因而過濾器組件430可以;故置在 過濾腔402內(nèi)。當(dāng)過濾器裝置430和過濾器殼體400達(dá)到周圍環(huán)境的 溫度時(shí)，在過濾器轉(zhuǎn)接器440和過濾腔402的側(cè)壁之間就形成了干涉 密封。在另一個(gè)實(shí)施例中，過濾器組件430可以利用電子束、激光、 TIG方式或者等離子束等被焊接到過濾腔402上。
可以利用密封扣、插塞或者其他材料片424 (如圖5和4B所示) 在表面404處密封過濾腔402。上述密封扣可以由不銹鋼或者其他材 料形成，最好是和預(yù)期的處理氣體不產(chǎn)生反應(yīng)或產(chǎn)生反應(yīng)最小的材料。 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，密封扣可以利用熔焊密封到過濾器殼體400上。
如圖2所示，在操作過程中，低輪廓過濾器210被安裝在基板上。 氣體經(jīng)由端口 406進(jìn)入流路414，并流入過濾腔402的部分432中。 隨后氣體經(jīng)由轉(zhuǎn)接器440的中心流入管式過濾器438內(nèi)并透過管式過 濾器438的側(cè)壁進(jìn)入過濾腔402的部分434中。過濾了的氣體經(jīng)由流 路416從過濾腔402流入端口 410，并流到安裝在低輪廓過濾器210 上的部件。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，流路414可以進(jìn)入過濾腔402的部分434， 流路416進(jìn)入過濾腔402的部分432中。因此，氣體可以通過從管式 過濾器438的外側(cè)流到管式過濾器438的內(nèi)側(cè)的方式來進(jìn)行過濾。
圖5示出了低輪廓過濾器210的剖視示意圖，從側(cè)面示出了過濾 腔402。如圖5所示，過濾器殼體400包括底部端口 406，頂部端口 410和412，以及過濾腔402。圖5還示出了過濾器組件430，其包括 管式過濾器438和轉(zhuǎn)接器440。還示出了密封扣424。如圖5所示，過 濾器組件430將過濾腔402分成兩個(gè)水平相鄰的部分432、 434。流路 414從底部端口 406延伸到過濾腔402，而流路416從端口 410延伸到 過濾腔402。在該實(shí)施例中，氣體從基板塊流入端口 406并在過濾月空 部分432中經(jīng)由流路414進(jìn)入過濾腔402。氣體通過轉(zhuǎn)接器440的中 心流入管式過濾器438的中心，并從管式過濾器438出來透入過濾腔 部分434中。隨后，氣體經(jīng)由流路416流出過濾腔402,并經(jīng)由端口 410進(jìn)入安裝在低輪廓過濾器210上的部件上。氣體經(jīng)由端口 412從 該部件返回，并被引導(dǎo)回到上述基板塊上。在該實(shí)施例中，氣體在進(jìn) 入上述部件之前進(jìn)行過濾。
圖6是圖4A中低輪廓過濾器210的剖視示意圖。圖6示出了過 濾器殼體400，端口 406，端口 408，端口410，端口412，流路416， 流路418和管式過濾器438。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，流路416引導(dǎo)被管式 過濾器438過濾的氣體流入安裝在低輪廓過濾器210上的部件。從該 部件返回的氣體在端口 412處進(jìn)入過濾器殼體400。流路418是一條 引導(dǎo)氣體從端口 412流向端口 408及其下面的基板塊的流通通路。
在前面的實(shí)施例中，低輪廓過濾器210在將氣體提供給安裝在低 輪廓過濾器210上的部件之前將氣體過濾。但在其他的實(shí)施例中，低 輪廓過濾器210也可以在氣體被上述部件輸出返回低輪廓過濾器210 之后再對(duì)氣體進(jìn)行過濾。圖7是在上述部件的出口側(cè)對(duì)氣體進(jìn)行過濾 的低輪廓過濾器210的示意圖。根據(jù)圖7所示的實(shí)施例，低輪廓過濾 器210包括具有大致水平的過濾腔702的過濾器殼體700。盡管僅僅 示出了從表面704開始，但是過濾腔702也可以從過濾器殼體700的 其他外表面開始，以便于插入到過濾器組件730 (將在下面敘述)中。 在過濾器殼體700的頂面和底面上的一個(gè)或多個(gè)端口 (例如端口 706， 端口 708,端口 710,端口 712 (圖8較好地示出了端口 706、 708 )) 作為低輪廓過濾器210的入口或出口。過濾器殼體700中限定的流路 使氣體流入/流出過濾腔702并流入/流出上述入口/出口端口 。舉例來 說，流路714從底部端口 706延伸到頂部端口 710，流路716從頂部 端口 712延伸到過濾腔702，而流路718 (如圖8所示)從過濾腔702 延伸到底部端口 708。過濾器殼體700可以進(jìn)一步包括各種不同的連 接孔(用720表示)，以便于使過濾器殼體700可以和基板塊相連。過 濾器殼體700可以由整體材料塊形成，且尺寸和加工方式類似于圖 4A、 4B中的過濾器殼體400，只不過是流路設(shè)置得提供出口側(cè)過濾。
在過濾腔702內(nèi)設(shè)置著過濾器組件730，并將過濾腔702分成兩 個(gè)水平相鄰的部分，分別由732， 734來表示(如圖8所示)。在過濾 腔部分732中，流路716進(jìn)入過濾腔702，在過濾腔部分734中，流 路718進(jìn)入過濾腔。因此，從頂部入口端口 712到過濾腔702的流路 (即流路716)和從過濾腔702到底部出口端口 708的流路(即流路 718)均由過濾器組件730隔開。
根據(jù)圖7的實(shí)施例，過濾器組件730包括和轉(zhuǎn)接器740 (較好地 在圖8中示出)相連的管式過濾器738。但是過濾器組件730可以包 括任何隔開過濾腔702的過濾器機(jī)構(gòu)，以便于氣體可以在上述過濾腔 部分之間被過濾。管式過濾器738可以包括任何適于一組加工要求的 管式過濾器。作為實(shí)例但并不局限于此，管式過濾器738可以為0.003 微米的不銹鋼或鎳過濾器。轉(zhuǎn)接器740可以為不銹鋼或其他材料。
過濾器組件730可以以和圖4A中過濾器組件430相類似的方式 形成，且可和過濾器殼體700相連，以形成干涉密封或者其他形式的 密封?？梢岳妹芊饪?24 (如圖8所示)或者其他材料片在表面704 處密封過濾腔702。上述密封扣724可以由不銹鋼或者其他材料形成， 最好是和預(yù)期的處理氣體不產(chǎn)生反應(yīng)或產(chǎn)生反應(yīng)最小的材料。根據(jù)一 個(gè)實(shí)施例，密封扣724可以利用熔焊密封到過濾器殼體700上。
如圖2所示，在操作過程中，低輪廓過濾器210被安裝在基板上。 氣體經(jīng)由端口 706進(jìn)入流路714，并經(jīng)由端口 710流入安裝在低輪廓 過濾器210頂部上的部件。上述部件將氣體經(jīng)由端口 712返回到低輪 廓過濾器210中。上述氣體經(jīng)由流路716流入過濾腔702。隨后氣體 經(jīng)由轉(zhuǎn)接器740的中心流入管式過濾器738內(nèi)并透過管式過濾器738 的側(cè)壁進(jìn)入過濾腔702的部分734中。過濾了的氣體經(jīng)由流路718從 過濾腔702流入端口 708，并流回安裝在低輪廓過濾器210上的基板。
根據(jù)其他的實(shí)施例，流路716可以進(jìn)入過濾腔702的部分734， 流路718進(jìn)入過濾腔702的部分732中。因此，氣體可以通過從管式 過濾器738的外側(cè)經(jīng)過管式過濾器738的內(nèi)側(cè)來進(jìn)行過濾。無論如何， 在上述安裝的部件出口側(cè)對(duì)氣體進(jìn)行過濾具有如下的優(yōu)點(diǎn)，即可以在 氣體進(jìn)入到其他部件之前將由該部件所引入的污染物過濾掉。
圖8是圖7中低輪廓過濾器210的剖視示意圖。如圖8所示，過 濾器殼體700包括底部端口 706、 708，頂部端口 710、 712和過濾腔 702。而且圖中還示出了過濾器組件730，其包括管式過濾器738和轉(zhuǎn) 接器740。圖8進(jìn)一步示出了密封扣724。如圖8所示，過濾腔組件 730將過濾腔702分成兩個(gè)水平相鄰的部分732和724。流路716從頂 部端口 712通向過濾腔702，而流路718從過濾腔702通向底部端口 708。在該實(shí)施例中，氣體從基板塊流入端口 706并流經(jīng)端口 710。在 從安裝在低輪廓過濾器210上的部件返回的通路上，氣體從端口 712 流入過濾腔702，并經(jīng)由轉(zhuǎn)接器740的中心進(jìn)入管式過濾器738的中 心，從管式過濾器738流出并透入過濾腔部分734中。隨后，氣體經(jīng) 由端口 708流出低輪廓過濾器210，流入上述基板塊。但是，也可以 將上述流路的方向反向，這樣氣體就會(huì)通過從管式過濾器738外側(cè)流 入管式過濾器738的中心進(jìn)行過濾。
本發(fā)明前述的一些實(shí)施例均采用了單一的過濾器。根據(jù)本發(fā)明的 另一實(shí)施例，也可以使用多個(gè)過濾器。圖9A和9B是雙過濾結(jié)構(gòu)的低 輪廓過濾器210實(shí)施例的示意圖。根據(jù)圖9A和9B的實(shí)施例，低輪廓 過濾器210包括具有一對(duì)大致水平的過濾腔902和903的過濾器殼體
卯0。盡管僅僅示出了從表面904開始，但是過濾腔902和904也可以 從過濾器殼體卯0的其他外表面開始，以便于插入到過濾器組件930 和931中。在過濾器殼體900的頂面和底面上的一個(gè)或多個(gè)端口作為 低輪廓過濾器210的入口或出口 。在圖9A和9B的^f見圖中僅僅示出了 頂部端口 910和912。過濾器殼體900中形成的流路使氣體流入/流出 過濾腔902和卯3并流入/流出上述入口/出口端口。舉例來說，流路 914從底部端口延伸到過濾腔902和903。而且，流路從過濾腔902 延伸到端口 910，而另一條流路從過濾腔卯3延伸到端口 910。從端口 912延伸到底部出口端口的流路作為流經(jīng)的通路。
過濾器組件930設(shè)在過濾腔902中，第二過濾器組件931設(shè)置在 過濾腔903中，過濾器組件930將過濾腔902分隔成兩個(gè)水平相鄰部 分，而過濾器組件931將過濾腔卯3也分隔成兩個(gè)水平的部分。流路 914進(jìn)入過濾腔902的第一部分和過濾腔903的第一部分。出口流路 (即從過濾腔卯2流入端口 910 )進(jìn)入過濾腔902的第二部分內(nèi)，而 過濾腔903的出口流路(即從過濾腔903流入端口 910 )進(jìn)入過濾腔 卯3的第二部分內(nèi)。因此，流路914被過濾器組件930與過濾腔卯2 的出口分開，-故過濾器組件931與過濾腔903的出口分開。
根據(jù)圖9A、 9B的實(shí)施例，過濾器組件930和過濾器組件931可 以類似于前述的過濾器組件，并包括轉(zhuǎn)接器和管式過濾器。但是，任 一個(gè)過濾器組件也可以包括任何過濾機(jī)構(gòu)，用于將各自的過濾腔分隔 成各部分，以便于氣體可以在這些部分之間過濾。作為實(shí)例但并不局 限于此，管式過濾器可以為0.003微米的不銹鋼或鎳過濾器。而轉(zhuǎn)接 器可以為不銹鋼或者其他材料。
過濾器組件930和931可以以和圖4A和4B中的過濾器組件430 相類似的方式形成，并可以和過濾器殼體900相連，形成一種干涉密 封或者其他密封?？梢岳妹芊饪邸⒒蛘卟迦诒砻?04處密封過濾 腔902和903，上述密封扣或插塞可以由不銹鋼或者其他材料形成， 最好是和預(yù)期的處理氣體不產(chǎn)生反應(yīng)或產(chǎn)生反應(yīng)最小的材料。上述插 塞或密封扣可以利用熔焊密封到過濾器殼體900上。
如圖2所示，在操作過程中，低輪廓過濾器210被安裝在基板上。 氣體經(jīng)由底部端口進(jìn)入流路914，并流入過濾腔902和903中。氣體 流動(dòng)經(jīng)過過濾器組件930和931的中心，并分別透入過濾腔902和903 的另一部分中。但是，也可以將上述流動(dòng)的方向反向，這樣氣體就會(huì) 通過流入管式過濾器而不是流出管式過濾器被過濾。這些流路將氣體 從過濾腔902和903導(dǎo)引到端口 910。氣體經(jīng)由端口 912從部件返回， 并經(jīng)由一條流經(jīng)通路的通道，從過濾器殼體900底部上的出口端口流 出。因此，這條通路類似于上述圖4A、 4B和5中的通路，除了氣體 在被導(dǎo)引到疊置在低輪廓過濾器210上的部件之前、被導(dǎo)引到兩個(gè)平 行的過濾腔中進(jìn)行過濾之外。
在圖9A、 9B的實(shí)施例中，低輪廓過濾器210作為入口過濾器。 但是，低輪廓過濾器210也可以構(gòu)造得作為部件出口側(cè)的雙過濾器。 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例， 一個(gè)過濾器在上述部件的入口側(cè)起作用，而另一 過濾器在該部件的出口側(cè)起作用。根據(jù)其他的實(shí)施例，兩個(gè)過濾器可 以位于相同的過濾腔內(nèi)(例如從每一端插入)，氣體通過上述過濾腔再 循環(huán)。
采用上述雙過濾器比單過濾器更有優(yōu)勢(shì)，這是因?yàn)殡p過濾器可以 利用更小的直徑提供更大的表面面積。這就可以相對(duì)于單過濾器允許 更大或者類似的壓降，而卻可以減小過濾器殼體900的高度。此外， 在端口設(shè)置不允許較大過濾器安裝時(shí)，也可以在過濾器殼體內(nèi)采用更 小直徑的多級(jí)過濾器。
圖10是另一低輪廓過濾器210實(shí)施例的示意圖。低輪廓過濾器 210包括具有大致水平的過濾腔1002的過濾器殼體1000。盡管僅僅示 出了從一個(gè)表面開始，但是過濾腔1002也可以從過濾器殼體1000的 其他外表面開始，以便于插入到過濾器組件1030中。在過濾器殼體 1000的頂面和底面上的一個(gè)或多個(gè)端口 (例如端口 1006，端口 1008， 端口 1010，端口 1012)作為4氐輪廓過濾器210的入口或出口。過濾器 殼體1000中形成的流路4吏氣體流入/流出過濾腔1002并流入/流出上 述入口/出口端口。舉例來^兌，流路1014從底部端口 1006延伸到過濾
腔1002,而流路1016從過濾腔1002延伸到頂部端口 1010。流路1018 是一條經(jīng)由底部端口 1008和頂部端口 1012之間的流經(jīng)通路。過濾器 殼體1000可以進(jìn)一步包括不同的連接孔，以便于使過濾器殼體1000 可以和基板塊相連。
在過濾腔1002內(nèi)設(shè)置著過濾腔組件1030,并將過濾腔1002分成 兩個(gè)水平相鄰的部分。在第一過濾腔部分中，流路1014進(jìn)入過濾腔 1002，在第二過濾腔部分中，流路1016進(jìn)入過濾腔。因此，從入口端 口 1006到過濾腔1002的流路(即流路1014 )和從過濾腔1002到出 口端口 1010的流路均由過濾腔組件1030隔開。
才艮據(jù)圖10中的實(shí)施例，過濾腔組件1030包括和轉(zhuǎn)接器1040相連 的管式過濾器1038。但是過濾器組件1030可以包括任何隔開過濾腔 1002的過濾器才幾構(gòu)，以^更于氣體可以在上述過濾腔部分之間,皮過濾。 管式過濾器1038可以包括任何適于一組加工要求的管式過濾器。根據(jù) 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，管式過濾器1038為特氟隆過濾器，包括朝向第 一部分開口的多個(gè)特氟隆管(例如中空纖維)。這些管可選擇為直管或 者U型管。轉(zhuǎn)接器1040可以為不銹鋼環(huán)。類似的特氟隆管實(shí)例可以 參見Mykrolis公司的pHasor Membrane Contactor PH2005麗型。 盡管在管制造過程中可以控制微孔尺寸、管長(zhǎng)度和壁厚，但是根據(jù)一 個(gè)實(shí)施例，這些特氟隆管的微孔尺寸大約為5微米，壁厚為0.006 -0.012英寸。特氟隆層可以密封上述特氟隆管之間的間隙以及特氟隆管 和轉(zhuǎn)接器1040之間的間隙。結(jié)合圖11,詳細(xì)描述了形成過濾器組件 1030的一個(gè)實(shí)施例。
過濾器組件1030插入到過濾腔1002，過濾器組件1030和過濾腔 1002的壁之間形成密封。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，上述密封通過干涉配合在 轉(zhuǎn)接器1040和過濾腔1002的壁之間形成。根據(jù)該實(shí)施例，在轉(zhuǎn)接器 1040密封過濾腔1002的壁的區(qū)域，轉(zhuǎn)接器1040的半徑或外部尺寸稍 微大于過濾腔1002的半徑或外部尺寸。舉例來說，在周圍環(huán)境溫度下， 在形成密封的區(qū)域內(nèi)，轉(zhuǎn)接器1040的直徑為0.001 - 0.002英寸，大于 過濾腔1002的直徑?？梢岳脡毫⑦^濾器組件1030推入過濾腔 1002內(nèi)，以便于在轉(zhuǎn)接器1040和過濾腔1002之間形成干涉密封。根 據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，可以冷卻過濾器組件1030 (利用液氮或其他冷卻方 法)并加熱過濾器殼體1000。當(dāng)過濾器組件1030因冷卻而收縮、過 濾腔1002因加熱而膨脹時(shí)，因而過濾器組件1030可以放置在過濾腔 1002內(nèi)。當(dāng)過濾器組件1030和過濾器殼體IOOO達(dá)到周圍環(huán)境的溫度 時(shí)，在過濾器轉(zhuǎn)接器1040和過濾腔1002的壁之間就形成了干涉密封。
可以利用密封扣1024或者其他材料片在殼體1000的表面處密封 過濾腔1002。上述密封扣1024可以由不銹鋼或者其他材料形成，最 好是和預(yù)期的處理氣體不產(chǎn)生反應(yīng)或產(chǎn)生反應(yīng)最小的材料。根據(jù)一個(gè) 實(shí)施例，密封扣1024可以利用熔焊密封到過濾器殼體1000上。
如圖2所示，在操作過程中，低輪廓過濾器210被安裝在基板上。 氣體經(jīng)由端口 1006進(jìn)入流路1014，并流入過濾腔1002的第一部分中。 隨后氣體流經(jīng)特氟隆管的開口端，其朝向過濾腔1002第一部分暴露， 通過上述管的壁透入過濾腔1002的其他部分中。過濾了的氣體經(jīng)由流 路1016從過濾腔1002流入端口 1010，并流到安裝在低輪廓過濾器210 上的部件。根據(jù)其他的實(shí)施例，可以將流路設(shè)置得使氣體可通過從管 式過濾器1038的外側(cè)進(jìn)入特氟隆管的內(nèi)側(cè)來進(jìn)行過濾。
在圖10的實(shí)施例中，氣體在安裝在低輪廓過濾器210上的部件入 口側(cè)進(jìn)行過濾。根據(jù)其他的實(shí)施例，氣體也可以在該部件的出口側(cè)過 濾或者在出口側(cè)和入口側(cè)過濾。此外，也可以采用多個(gè)特氟隆(或者 其他材料)過濾器在入口側(cè)、出口側(cè)或者在這兩側(cè)過濾。
圖11是形成過濾器組件1030的一個(gè)實(shí)施例。在熔爐1103中設(shè)置 轉(zhuǎn)接器1040和多個(gè)特氟隆管(例如特氟隆管1102)。在這些管之間散 布著小的特氟隆珠(例如珠1104)作為封裝材料。最好是，珠1104 比上述特氟隆管和轉(zhuǎn)接器1040具有更低的熔融溫度。舉例來說，特氟 隆管可以是PFA TEFLON,而上述特氟隆珠可以是MFA TEFLON。 把熔爐加熱到使珠1104熔融，但是特氟隆管和轉(zhuǎn)接器1040卻不熔融 的溫度。當(dāng)這些珠熔融并填充到上述管之間的縫隙以及上述管和轉(zhuǎn)接 器1040之間的縫隙時(shí)，就可以將上述熔爐冷卻到周圍環(huán)境的溫度，以
便于使熔融的特氟隆冷卻為特氟隆密封件1106。隨后，切掉這些特氟 隆管的端部，以保證這些管不會(huì)被特氟隆密封件1106堵住。舉例來說， 這些管可以和轉(zhuǎn)接器1040平齊。當(dāng)特氟隆密封件1106沒有完全粘結(jié) 到轉(zhuǎn)接器1040上(例如因特氟隆和轉(zhuǎn)接器各自的材料特性)時(shí)，特氟 隆密封件1106和轉(zhuǎn)接器1040之間已經(jīng)形成了機(jī)械密封，此時(shí)轉(zhuǎn)接器 1040通過和過濾器殼體1000形成干涉配合(即此時(shí)上述轉(zhuǎn)接器被過 濾腔壁擠壓形成干涉配合)而變形。
到目前為止，對(duì)于過濾器，已經(jīng)描述了位于基板塊和部件之間的 低輪廓過濾器。但是根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，低輪廓過濾器也可以 是獨(dú)立過濾器(例如圖3中的低輪廓過濾器310)。圖12是一個(gè)低輪 廓過濾器310實(shí)施例的剖視示意圖。低輪廓過濾器310包括具有大致 水平的過濾腔1202的過濾器殼體1200。盡管僅僅示出了從一個(gè)表面 開始，但是過濾腔1202也可以從過濾器殼體1200的其他外表面開始， 以便于插入到過濾器組件1230中。在過濾器殼體1200的底面上的一 個(gè)或多個(gè)端口 (例如端口 1206，端口 1208)作為低輪廓過濾器310 的入口或出口。過濾器殼體1200中形成的流路使氣體流入/流出過濾 腔1202并流入/流出上述入口/出口端口 。舉例來i兌，流路1214從底 部端口 1206延伸到過濾腔1202，而流路1216從過濾腔1202延伸到 底部端口 1208。過濾器殼體1200可以進(jìn)一步包括不同的連接孔(由 1220表示)，以便于使過濾器殼體1200可以和基板塊相連。
過濾器殼體1200由適于引導(dǎo)氣流的材料例如不銹鋼制成。當(dāng)然， 也可以采用其他的材料。過濾器殼體1200的不同特性可以使低輪廓過 濾器310和各種基板塊、部件相兼容。作為實(shí)例，但并不局限于此， 低輪廓過濾器310可以和C - Seal體系相兼容。
在過濾腔1202內(nèi)i殳置著過濾腔組件1230，并將過濾腔1202分成 兩個(gè)水平相鄰的部分，分別由1232， 1234來表示。在過濾腔部分1232 中，流路1214進(jìn)入過濾腔1202，在過濾腔部分1234中，流路1216 進(jìn)入過濾腔。因此，從入口端口 1206到過濾腔1202的流路(即流路 1214 )和從過濾腔1202到出口端口 1208的流路均由過濾腔組件1230
隔開。過濾器組件1230包括和過濾器組件430、 730、 930、 931、 1030 或其他過濾器組件相類似的過濾器組件。
如圖3所示，在操作過程中，低輪廓過濾器310被安裝在基板上。 氣體經(jīng)由端口 1206進(jìn)入流路1214，并流入過濾腔1202的部分1232 中。隨后氣體經(jīng)由轉(zhuǎn)接器1240的中心流入管式過濾器1238內(nèi)并透過 管式過濾器1238的壁進(jìn)入過濾腔1202的部分1234中。過濾了的氣體 經(jīng)由流路1216從過濾腔1202流入端口 1208,并流回到基板塊。
才艮據(jù)其他的實(shí)施例，流路1214可以進(jìn)入過濾腔1202的部分1234 中，流路1216進(jìn)入過濾腔1202的部分1232中。因此，氣體將通過從 管式過濾器1238的外側(cè)流到管式過濾器1238的內(nèi)側(cè)被過濾。此外， 應(yīng)該注意的是過濾器310也可以包括多個(gè)過濾腔以并行或串聯(lián)方式過 濾氣體。
圖13是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。根據(jù)圖13所示的實(shí)施例， 低輪廓過濾器210包括具有大致水平的過濾腔1302的過濾器殼體 1300。盡管僅僅示出了從一個(gè)表面開口 ，但是過濾腔1302也可以朝向 過濾器殼體1300的其他外表面開口 ?？梢酝ㄟ^類似于前述的方式或者 其他合適的方式來設(shè)置不同的端口和流路(未示出)。
在過濾腔1302內(nèi)i殳置著過濾器組件1330，并將過濾腔1302分成 三個(gè)水平隔開的部分，分別由1332， 1334， 1335來表示。過濾腔1302 的入口延伸到過濾腔部分1332中，出口在過濾腔部分1335中離開。 氣體進(jìn)入過濾腔1302,流經(jīng)過濾器組件1330，隨后離開過濾腔1302。
根據(jù)圖13所示的實(shí)施例，過濾器組件1330包括一或多個(gè)經(jīng)由過 濾腔1302的盤過濾器(例如盤過濾器1342， 1344)，從而使氣體可以 在大致水平的方向上流動(dòng)通過盤過濾器。每一盤過濾器均可以包括任 何適于一組加工要求的過濾器，包括例如但并不局限于此的鋼、陶瓷、 鎳或者其他盤過濾器。轉(zhuǎn)接器1340可以通過焊接或者其他方式和盤過 濾器相連，以形成密封。如上所述，轉(zhuǎn)接器1340可以利用干涉配合或 者其他密封方式密封到殼體1300上。盡管在上述實(shí)施例中利用單一轉(zhuǎn) 接器承接多個(gè)盤過濾器，但是在其他的實(shí)施例中，也可以釆用多個(gè)轉(zhuǎn) 接器。
過濾腔1302可以利用密封扣1324或者其他材料片來密封。密封 扣1324可以由不銹鋼或者其他材料形成，最好是和預(yù)期的處理氣體不 產(chǎn)生反應(yīng)或產(chǎn)生反應(yīng)最小的材料。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，密封扣1324可以 利用熔焊密封到過濾器殼體1300上。因此，本發(fā)明的實(shí)施例可以提供 這樣一種低輪廓過濾器，即可以利用一個(gè)或多個(gè)盤過濾器來過濾氣體。
在前述的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)接器和過濾器殼體之間的密封基本上被描 述為因轉(zhuǎn)接器和過濾腔的尺寸差別所產(chǎn)生的干涉配合，當(dāng)然也可以采 用其他的密封。圖14是可被采用的機(jī)械密封的其他實(shí)施例示意圖。在 圖14所示的實(shí)施例中，在過濾器殼體1406和轉(zhuǎn)接器1404之間設(shè)置著 金屬墊圈或者其他材料的墊圈1402 (例如鋼環(huán)或者其他墊圈)。每一 過濾器殼體1406和轉(zhuǎn)接器1404均可以包括一個(gè)薄的凸緣(例如邊緣 1408和1410)。當(dāng)轉(zhuǎn)接器1404被壓入到過濾腔內(nèi)時(shí)，上述邊緣就被插 入到墊圈1402中，從而產(chǎn)生機(jī)械密封。
因此，本發(fā)明的實(shí)施例提供了這樣一種低輪廓過濾器，即可以安 裝在氣棒的部件之間，或者作為獨(dú)立過濾器，在整個(gè)氣棒的高度上非 常緊湊。低輪廓過濾器在所安裝的部件的入口側(cè)、出口側(cè)或這兩側(cè)均 可以過濾。盡管采用了特定的尺寸和特定的過濾器，但是這些實(shí)例僅 僅出于說明的目的。也可以采用其他合適的尺寸和材料。而且，也可 以采用其他任何合適的過濾器例如折疊式過濾器。
應(yīng)該注意的是也可以垂直定位本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的過濾腔和過 濾器，從而在過濾器的入口側(cè)、出口側(cè)或這兩側(cè)過濾。對(duì)于給定的過 濾量來說，利用垂直的過濾器可以使過濾器更長(zhǎng)，使表面面積更大， 流量更高。但是，垂直定位的過濾器需要較高的過濾器殼體。舉例來 _沈，圖15提供了另一種實(shí)施例，其中過濾器1500包括過濾腔1502、 1503和過濾器1530、 1532。除了上述過濾腔和過濾器設(shè)置得允許大致 直流經(jīng)上述過濾腔之外，過濾器1500的組件可以類似于圖9A、 9B中 所示的組件。盡管示出的是兩個(gè)過濾器結(jié)構(gòu)，但是也可以采用單個(gè)垂 直的過濾器結(jié)構(gòu)。
相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的各種實(shí)施例具有的優(yōu)點(diǎn)是減少了所需的 部件數(shù)量，還減少了每個(gè)過濾器所需的密封件數(shù)量。密封件數(shù)量的減 少潛在地中斷了氣流通路，使內(nèi)部受潮面積減小，內(nèi)部死區(qū)減小，并 減少了泄漏的可能性，而且還降低了過濾器高度。
盡管在這里已經(jīng)參考實(shí)施例詳細(xì)地?cái)⑹隽吮景l(fā)明，但是應(yīng)該理解 的是上面的敘述僅僅是作為示例，并不是一種限制。因此可以進(jìn)一步 理解，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，參考說明書，對(duì)本發(fā)明實(shí)施 例的細(xì)節(jié)的各種修改和本發(fā)明的其他實(shí)施例均是顯而易見并可以作出 的。而且，這些修改和其他的實(shí)施例均落入本發(fā)明下面所要求保護(hù)的 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種低輪廓過濾器，包括適于安裝在基板塊上的過濾器殼體，該過濾器殼體具有多個(gè)流路和在其中限定的過濾腔，其特征在于該過濾腔限定為使低輪廓過濾器在使用時(shí)該過濾腔沿大致水平方向延伸；第一流路限定為將過濾器殼體的入口和過濾腔的第一部分相連，第二流路限定為將過濾腔的第二部分和過濾器殼體的出口相連；過濾器組件，其包括設(shè)置在過濾腔內(nèi)的過濾器，并被密封到過濾腔表面上，過濾器組件將過濾腔分隔成相鄰的部分，所述相鄰的部分包括過濾腔的第一部分和過濾腔的第二部分。
2、 如權(quán)利要求1所述的低輪廓過濾器，其特征在于，過濾器組件 進(jìn)一步包括連接在過濾器、過濾腔表面的轉(zhuǎn)接器，該轉(zhuǎn)接器被配置成允許流 動(dòng)通過過濾器。
3、 如權(quán)利要求2所述的低輪廓過濾器，其特征在于，過濾器是一 種盤過濾器，其被排列為使氣體在大致水平的方向流經(jīng)盤過濾器。
4、 如權(quán)利要求1所述的低輪廓過濾器，其特征在于，過濾器是管 式過濾器。
5、 如權(quán)利要求4所述的低輪廓過濾器，其特征在于，轉(zhuǎn)接器和 過濾腔的表面相連，形成干涉密封。
6、 如權(quán)利要求4所述的低輪廓過濾器，其特征在于，轉(zhuǎn)接器通過 焊接密封和過濾腔的表面相連。
7、 如權(quán)利要求4所述的低輪廓過濾器，進(jìn)一步包括設(shè)在轉(zhuǎn)接器和 過濾腔表面之間的墊圈。
8、 如權(quán)利要求4所述的低輪廓過濾器，其特征在于，第一流路從 過濾器殼體底部上的入口通向過濾腔的第一部分，第二流路從過濾腔 的第二部分通向過濾器殼體頂部的出口 。
9、 如權(quán)利要求8所述的低輪廓過濾器，其特征在于，過濾器殼體 進(jìn)一步限定一條從過濾器殼體頂部的第二入口到過濾器殼體底部的第 二出口的流經(jīng)通路。
10、 如權(quán)利要求4所述的低輪廓過濾器，其特征在于，第一流路從過濾器殼體頂部上的入口通向過濾腔的第一部分，第二流路從過濾 腔的第二部分通向過濾器殼體底部的出口。
11、 如權(quán)利要求9所述的低輪廓過濾器，其特征在于，過濾器殼 體進(jìn)一 步限定從過濾器殼體頂部的第二入口通向過濾器殼體底部的第 二出口的流經(jīng)通路。
12、 如權(quán)利要求1所述的低輪廓過濾器，其特征在于，過濾器組 件進(jìn)一步包括和過濾腔表面相連的轉(zhuǎn)接器；一個(gè)或多個(gè)管作為過濾器；以及設(shè)在上述一個(gè)或多個(gè)管和轉(zhuǎn)接器之間的密封材料。
13、 如權(quán)利要求12所述的低輪廓過濾器，其特征在于，第一流路 從過濾器殼體底部上的入口通向過濾腔的第一部分，第二流路從過濾 腔的第二部分通向過濾器殼體頂部的出口 。
14、 如權(quán)利要求13所述的低輪廓過濾器，其特征在于，過濾器殼 體進(jìn)一 步限定一條從過濾器殼體頂部的第二入口通向過濾器殼體底部 的笫二出口的流經(jīng)通路。
15、 如權(quán)利要求12所述的低輪廓過濾器，其特征在于，第一流路 從過濾器殼體頂部上的入口通向過濾腔的第一部分，第二流路從過濾 腔的第二部分通向過濾器殼體底部的出口。
16、 如權(quán)利要求15所述的低輪廓過濾器，其特征在于，過濾器殼 體進(jìn)一步限定一條從過濾器殼體頂部的第二入口通向過濾器殼體底部 的第二出口的流經(jīng)通路。
17、 如權(quán)利要求1所述的低輪廓過濾器，其特征在于，過濾器組件為第一過濾器組件，其包括設(shè)在第一過濾腔內(nèi)的第一過濾器，上述低輪廓過濾器進(jìn)一 步包括第二過濾器組件，該第二過濾器組件包括設(shè)在第二過濾腔內(nèi)的第 二過濾器，將第二過濾腔分成相鄰的部分，其中過濾器殼體限定上述 第二過濾腔。
18、 如權(quán)利要求17所述的低輪廓過濾器，其特征在于， 第一過濾器組件進(jìn)一步包括和該過濾器相連的第一轉(zhuǎn)接器，該轉(zhuǎn)接器被密封到第一過濾腔的表面上；以及第二過濾器組件包括和該第二過濾器相連的第二轉(zhuǎn)接器，該轉(zhuǎn)接 器被密封到第二過濾腔的表面上。
19、 如權(quán)利要求17所述的低輪廓過濾器，其特征在于，第一過濾 器和第二過濾器是盤過濾器。
20、 如權(quán)利要求17所述的低輪廓過濾器，其特征在于，第一過濾 器和第二過濾器是管式過濾器。
21、 如權(quán)利要求18所述的低輪廓過濾器，其特征在于，第一流路 從過濾器殼體底部上的入口通向第一過濾腔的第一部分和第二過濾腔 的第一部分，第二流路從第一過濾腔的第二部分通向過濾器殼體頂部 的出口；過濾器殼體限定從第二過濾腔的笫二部分通向過濾器殼體頂部出 口的第三流路。
22、 如權(quán)利要求21所述的低輪廓過濾器，其特征在于，過濾器殼 體進(jìn)一步限定從過濾器殼體頂部上的入口通向過濾器殼體底部上的出 口的第四流路。
23、 如權(quán)利要求18所述的低輪廓過濾器，其特征在于，第一流路 從過濾器殼體頂部上的入口通向第一過濾腔的笫一部分和第二過濾腔 的笫一部分，第二流路從第一過濾腔的第二部分通向過濾器殼體底部的出口；以及過濾器殼體限定從第二過濾腔的第二部分通向過濾器殼體底部出 口的第三流路。
24、 如權(quán)利要求23所述的低輪廓過濾器，其特征在于，過濾器殼 體進(jìn)一 步限定從過濾器殼體底部上的入口通向過濾器殼體頂部上的出 口的笫四流路。
25、 如權(quán)利要求18所述的低輪廓過濾器，其特征在于，第一流路 從過濾器殼體底部上的入口通向第一過濾腔的第一部分和第二過濾腔 的第一部分，第二流路從第一過濾腔的第二部分通向過濾器殼體底部 的出口；以及過濾器殼體限定從第二過濾腔的第二部分通向過濾器殼體底部出 口的第三流路。
26、 一種利用低輪廓過濾器對(duì)氣體過濾的方法，包括 在基板塊上安裝過濾器，將氣體從過濾器殼體的入口引導(dǎo)到大致水平的第一過濾腔， 使氣體在大致水平方向流到第一過濾器組件中，并經(jīng)過第一過濾 器以過濾上述氣體，將氣體從第一過濾腔引導(dǎo)到過濾器殼體的出口處。
27、 如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，使氣體流動(dòng)通過第 一過濾器組件進(jìn)一步包括使氣體流經(jīng)盤過濾器。
28、 如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，使氣體流動(dòng)通過笫 一過濾器組件進(jìn)一步包括使氣體流經(jīng)管式過濾器。
29、 如權(quán)利要求28所述的方法，進(jìn)一步包括，在將氣體引導(dǎo)到第 一過濾腔之前從基板塊接收氣體，并在對(duì)氣體過濾之后將氣體輸出到 安裝在過濾器殼體頂部上的部件。
30、 如權(quán)利要求28所述的方法，進(jìn)一步包括，在將氣體引導(dǎo)到第 一過濾腔之前從安裝在過濾器殼體頂部上的部件接收氣體，并在對(duì)氣 體過濾之后將氣體輸出到上述過濾器殼體之下的基板塊。
31、 如權(quán)利要求28所述的方法，進(jìn)一步包括，將氣體從過濾器殼 體上的入口引導(dǎo)到大致水平的第二過濾腔內(nèi)；使氣體在大致水平的方向上流到第二過濾器組件中并經(jīng)過過濾器 以對(duì)上述氣體進(jìn)行過濾； 將氣體從第二過濾腔引導(dǎo)到過濾器殼體上的出口。
32、 如權(quán)利要求31所述的方法，進(jìn)一步包括，在將氣體引導(dǎo)到第 一過濾腔和第二過濾腔之前從基板塊接收氣體，并在對(duì)氣體過濾之后 將氣體輸出到安裝在過濾器殼體頂部上的部件。
33、 如權(quán)利要求31所述的方法，進(jìn)一步包括，在將氣體引導(dǎo)到第 一過濾腔和第二過濾腔之前從安裝在過濾器殼體頂部上的部件接收氣 體，并在對(duì)氣體過濾之后將氣體輸出到上述過濾器殼體之下的基板塊。
34、 如權(quán)利要求28所述的方法，進(jìn)一步包括，在將氣體引導(dǎo)到第 一過濾腔之前從基板塊接收氣體，并在對(duì)氣體過濾之后將氣體輸出到 安裝在過濾器殼體頂部上的部件；將氣體從上述部件引導(dǎo)到大致水平的第二過濾腔內(nèi)； 使氣體在大致水平的方向上流動(dòng)到第二過濾器組件中并經(jīng)過過濾 器以對(duì)上述氣體進(jìn)行過濾；以及將氣體從第二過濾腔引導(dǎo)到過濾器殼體上的出口。
35、 一種低輪廓過濾器的制造方法，包括 形成具有頂面和底面的過濾器殼體；在過濾器殼體內(nèi)加工出過濾腔，其中在使用過程中，將過濾腔定 位為大致水平；在過濾器殼體內(nèi)加工出第 一 流路，其中該第 一 流路從過濾器殼體 內(nèi)的入口延伸到過濾腔，在過濾器殼體內(nèi)加工出第二流路，其中該第 二流路從過濾腔通向出口 ；形成過濾器組件；將該過濾器組件密封到過濾腔表面上，以將該過濾腔分隔成相鄰 的部分，其中第一流路進(jìn)入第一部分的過濾腔，第二流路進(jìn)入第二部 分的過濾腔。
36、 如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，形成上述過濾器組 件進(jìn)一步包括將過濾器和轉(zhuǎn)接器相連。
37、 如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，過濾器為盤過濾器。
38、 如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，過濾器為管式過濾 器。
39、 如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，過濾器為金屬管式 過濾器，轉(zhuǎn)接器為不銹鋼轉(zhuǎn)接器，其中將上述過濾器和轉(zhuǎn)接器相連進(jìn) 一步包括將上述過濾器焊接到上述轉(zhuǎn)接器上。
40、 如權(quán)利要求35所述的方法，進(jìn)一步包括在過濾器組件和過濾 腔表面之間產(chǎn)生干涉密封。
41、 如權(quán)利要求40所述的方法，進(jìn)一步包括通過利用足夠的力將 過濾器組件壓入過濾腔內(nèi)以產(chǎn)生干涉密封。
42、 如權(quán)利要求40所述的方法，進(jìn)一步包括通過下列步驟產(chǎn)生的 干涉密封將過濾器殼體加熱，從而使過濾腔膨脹； 將上述過濾器組件冷卻； 將上述過濾器組件插入上述過濾腔內(nèi)；以及 使上述過濾器殼體和過濾器組件達(dá)到周圍的溫度。
43、 如權(quán)利要求35所述的方法，進(jìn)一步包括密封上述過濾腔的端部。
44、 如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，上述過濾器殼體的 入口是在過濾器殼體的底部表面上，上述過濾器殼體的出口是在過濾 器殼體的頂部表面上。
45、 如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，上述過濾器殼體的 入口和上述過濾器殼體的開口是在過濾器殼體的底部表面上。
46、 如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，上述過濾器殼體的 入口是在過濾器殼體的頂部表面上，而出口是在過濾腔的底部表面上。
47、 如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，過濾器殼體是整體 材料塊。
48、 一種過濾器，包括適于安裝在基板塊上的過濾器殼體，該過濾器殼體具有多個(gè)流路 和在其中限定的過濾腔，其特征在于該過濾腔被限定為當(dāng)過濾器被安裝在上述基板塊上時(shí)沿 一個(gè) 方向延伸；第一流路被限定為將過濾器殼體的入口和過濾腔的第一部分 相連；以及第二流路被限定為將過濾腔的第二部分和過濾器殼體的出口相連；第一過濾器組件，其包括第一過濾器，其包括至少一個(gè)管；和過濾器相連的轉(zhuǎn)接器，其被密封到過濾腔的表面上，該轉(zhuǎn) 接器構(gòu)造得允許流經(jīng)上述過濾器，其中上述過濾器組件將過濾腔分隔成相鄰的部分，包括過濾 腔的第一部分和過濾腔的第二部分。
49、 如權(quán)利要求48所述的過濾器，其特征在于，上述方向?yàn)樗降摹?br> 50、 如權(quán)利要求48所述的過濾器，其特征在于，上述方向是垂直的。
51、 如權(quán)利要求48所述的過濾器，其特征在于，轉(zhuǎn)接器和過濾腔 的表面相連，從而形成干涉密封。
52、 如權(quán)利要求48所述的過濾器，其特征在于，通過焊接密封， 轉(zhuǎn)接器和過濾腔的表面相連。
53、 如權(quán)利要求48所述的過濾器，進(jìn)一步包括設(shè)在轉(zhuǎn)接器和過濾 腔表面之間的墊圈。
54、 如權(quán)利要求48所述的過濾器，其特征在于，第一流路從過濾 器殼體底部上的入口通向過濾腔的笫一部分，第二流路從過濾腔的第 二部分通向過濾器殼體頂部的出口 。
55、 如權(quán)利要求48所述的過濾器，其特征在于，過濾器殼體進(jìn)一 步限定從過濾器殼體頂部的第二入口通向過濾器殼體底部的第二出口 的流經(jīng)通路。
56、 如權(quán)利要求48所述的過濾器，其特征在于，第一流路從過濾 器殼體頂部上的入口通向過濾腔的第一部分，第二流路從過濾腔的第 二部分通向過濾器殼體底部的出口 。
57、 如權(quán)利要求56所述的過濾器，其特征在于，過濾器殼體進(jìn)一 步限定從過濾器殼體頂部的第二入口通向過濾器殼體底部的第二出口 的流經(jīng)通路。
58、 如權(quán)利要求48所述的過濾器，其特征在于，過濾器包括多個(gè) 管，過濾器組件進(jìn)一步包括設(shè)在上述多個(gè)管和轉(zhuǎn)接器之間的密封件。
59、 如權(quán)利要求58所述的過濾器，其特征在于，第一流路從過濾 器殼體底部上的入口通向過濾腔的第一部分，第二流路從過濾腔的第 二部分通向過濾器殼體頂部的出口 。
60、 如權(quán)利要求58所述的過濾器，其特征在于，過濾器殼體進(jìn)一 步限定從過濾器殼體頂部的第二入口通向過濾器殼體底部的第二出口 的流經(jīng)通路。
61、 如權(quán)利要求58所述的過濾器，其特征在于，第一流路從過濾 器殼體頂部上的入口通向過濾腔的第一部分，第二流路從過濾腔的第 二部分通向過濾器殼體底部的出口 。
62、 如權(quán)利要求61所述的過濾器，其特征在于，過濾器殼體進(jìn)一 步限定從過濾器殼體頂部的第二入口通向過濾器殼體底部的第二出口 的流經(jīng)通路。
63、 如權(quán)利要求48所述的過濾器，進(jìn)一步包括第二過濾器組件包括設(shè)在第二過濾腔內(nèi)并將第二過濾腔分成相鄰 部分的第二過濾器，其特征在于，過濾器殼體限定第二過濾腔，其中 過濾器組件和過濾腔為第一過濾器組件和第一過濾腔。
64、 如權(quán)利要求63所述的過濾器，其特征在于，第一流路從過濾 器殼體底部上的入口通向第一過濾腔的第一部分和第二過濾腔的第一 部分，第二流路從第一過濾腔的第二部分通向過濾器殼體頂部的出口 ；過濾器殼體限定從第二過濾腔的第二部分通向過濾器殼體頂部出 口的第三流路。
65、 如權(quán)利要求64所述的過濾器，其特征在于，過濾器殼體進(jìn)一 步限定從過濾器殼體頂部上的入口通向過濾器殼體底部上的出口的第 四流路。
66、 如權(quán)利要求63所述的過濾器，其特征在于，第一流路從過濾 器殼體頂部上的入口通向第一過濾腔的第一部分和第二過濾腔的第一 部分，第二流路從第一過濾腔的第二部分通向過濾器殼體底部的出口 ；過濾器殼體限定從第二過濾腔的第二部分通向過濾器殼體底部出 口的第三流路。
67、 如權(quán)利要求66所述的過濾器，其特征在于，過濾器殼體進(jìn)一 步限定從過濾器殼體底部上的入口通向過濾器殼體頂部上的出口的第 四流路。
68、 如權(quán)利要求63所述的過濾器，其特征在于，第一流路從過濾器殼體底部上的入口通向第一過濾腔的第一部分和第二過濾腔的第一 部分，第二流路從第 一過濾腔的第二部分通向過濾器殼體底部的出口 ；過濾器殼體限定從第二過濾腔的第二部分通向過濾器殼體底部出 口的第三流路。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例提供了包括低輪廓表面安裝過濾器的表面安裝過濾器。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括安裝在基板塊上的過濾器殼體，該殼體具有多個(gè)流路和在其中形成的過濾腔。該過濾腔限定為使低輪廓過濾器在使用時(shí)沿大致水平方向延伸。第一流路限定為將過濾器殼體的入口和過濾腔的第一部分相連，第二流路限定為將過濾腔的第二部分和過濾器殼體的出口相連。過濾器組件設(shè)在過濾腔內(nèi)，并被密封到過濾腔表面上，過濾器組件將過濾腔分隔成相鄰的部分，該相鄰的部分包括過濾腔的第一部分和過濾腔的第二部分。
文檔編號(hào)B29C47/68GK101370639SQ200780002493
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2007年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月10日
發(fā)明者A·迪普里齊奧, C·弗羅曼, E·邁克納馬拉, N·阿博特, R·B·帕特爾 申請(qǐng)人:恩特格里公司