泛半导体铝合金腔体法兰解决方案（二）：铝合金与不锈钢复合合金法兰

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本文介绍的另一种解决方案是采用铝合金与不锈钢的复合合金板制造法兰。其中铝合金部分用于与腔体连接，不锈钢部分用于制造刀口，实现与现有CF法兰的对接。

该方案通过特殊的焊接工艺，将不锈钢与铝合金复合成合金板，进而加工成特殊的法兰结构。为了解决铝合金与不锈钢之间的冶金不相容问题，在复合金属板中添加了多种金属作为缓冲层，示意图如下。

为了实现铝合金真空产品的应用，需要克服以下三个难题：

1.真空侧表面钝化：铝表面具有较厚的多孔氧化层，容易吸附水蒸气和其他污染物，通常不适用于真空环境。通过特殊的制造工艺，可在铝表面形成薄而致密的氧化物层，有效减小表面积及污染物的吸附。

2.真空焊接：传统焊接过程中，铝表面会生成氧化物，无法通过真空氦气检漏测试。而采用先进的真空焊接技术，可控制铝表面的受热影响区域，进而减少内外部的氧化物生成，降低表面污染。

爆炸焊示意图

来源：https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.06.051

3.真空密封：由于铝合金无法有效压缩铜垫片，因此难以单独实现可靠的密封。采用铝制主体与不锈钢刀口结合的法兰，即可满足超高真空的密封要求。

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