北京某半導體設備企業(yè)萊寶SCROLLVAC 15 PLUS渦旋泵異響、真空差——博銳興真空深度維修實錄

發(fā)布日期：2026-5-13 20:59:28 訪問次數(shù)：3

項目背景

近日，我司——北京博銳興高科技有限公司接到北京某半導體設備制造企業(yè)的緊急報修。該企業(yè)一臺用于晶圓傳輸腔體前級抽空的萊寶 Leybold SCROLLVAC 15 PLUS 1-PH 無油渦旋干泵突發(fā)嚴重異響，真空度嚴重不達標，導致整條自動化傳片線停機。

SCROLLVAC 15 PLUS 是德國萊寶旗下的經(jīng)典渦旋干泵，正常運行時噪音水平僅 < 55 dB(A)，在低負載條件下溫控風扇可將噪音進一步降至 52 dB(A)，極限真空可達 0.009 mbar（約 0.9 Pa），抽速達 14.5 m3/h-2。該泵采用經(jīng)優(yōu)化設計的端面密封技術(shù)，正常工況下密封條使用壽命可達 2 年以上。這臺泵在傳片腔體中已連續(xù)運行約 2 萬小時，超過了萊寶建議的密封條更換間隔（8000 小時或約 11 個月）。

萊寶干泵維修萊寶渦旋盤

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一、故障現(xiàn)象：噪音飆升、真空崩潰、金屬摩擦聲刺耳

設備負責人在電話中描述，故障發(fā)生前一周已出現(xiàn)輕微的間歇性異響，但當時產(chǎn)線排產(chǎn)緊張未及時處理。故障當天，泵體噪音突然急劇增大，同時傳片腔體真空度無法達到設定值，設備自動連鎖停機。

我司真空維修工程師在接到報修后 3 小時內(nèi)攜帶專業(yè)檢測設備抵達現(xiàn)場：

1. 噪音測試

用分貝儀在距泵體 1 米處測量，讀數(shù)高達 76 dB(A)，遠超正常值（< 55 dB(A)），相當于吸塵器工作的噪音水平。

2. 真空度測試

用便攜式真空規(guī)測量進氣口極限真空度，讀數(shù)僅為 28 Pa（約 2.8×10?1 mbar），遠低于該型號標準極限真空（0.009 mbar），真空惡化超 30 倍。

3. 異響定位

用機械聽診器抵近泵體各部位仔細聽診，異響呈現(xiàn)尖銳的周期性金屬摩擦聲，在后盤軸承區(qū)域和動盤渦旋區(qū)域均有明顯表現(xiàn)，判斷存在多處機械故障。

初步診斷結(jié)論：

后盤軸承、動盤異型軸承可能已嚴重磨損——金屬摩擦聲來源于此
密封條嚴重磨損——真空度 28 Pa 遠超標準，說明渦旋盤嚙合間隙已嚴重擴大
內(nèi)部可能存在油污污染——加劇磨損的輔助因素

二、拆解確認：多部件嚴重磨損 + 油污污染

與客戶溝通確認后，工程師在潔凈工作臺上對 SCROLLVAC 15 PLUS 進行全面拆解，逐一確認故障點：

故障點一：后盤軸承嚴重磨損

拆下后盤固定渦旋盤后，發(fā)現(xiàn)后盤軸承滾珠有明顯點蝕凹坑，保持架松動，旋轉(zhuǎn)時發(fā)出“咔咔”金屬摩擦聲。這正是異響的主要來源之一。

故障點二：動盤異型軸承磨損

檢查動盤渦旋盤偏心軸承，同樣存在滾道壓痕和保持架間隙擴大的問題，加劇了動盤運轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定性和異響。

故障點三：密封條嚴重磨損

拆下渦旋盤后，發(fā)現(xiàn)動盤和定盤上的密封條已嚴重磨損，多處出現(xiàn)裂紋和缺口，密封面幾乎完全失效。這是真空度惡化至 28 Pa 的直接原因。萊寶官方手冊指出，密封條需要每 8000 小時更換，該泵已運行 1.5 萬小時，遠超更換周期-6。

故障點四：泵腔內(nèi)部油污污染

拆解過程中發(fā)現(xiàn)，動盤和定盤表面、主軸頸瓶頸套上均有明顯的油污沉積。這并非渦旋泵自身產(chǎn)生的——渦旋泵為無油設計——而是前端工藝設備反流的油蒸汽在泵腔內(nèi)凝結(jié)所致。油污加劇了軸承潤滑脂的劣化，加速了軸承磨損。

綜合診斷結(jié)論：

密封條嚴重超期使用 → 磨損 → 極限真空惡化至 28 Pa
后盤軸承 + 動盤異型軸承磨損 → 金屬摩擦異響 + 噪音飆升至 76 dB(A)
泵腔內(nèi)油污污染 → 加速軸承潤滑脂劣化 → 加劇軸承磨損
主軸頸瓶頸套油污 → 運轉(zhuǎn)阻力增大 → 整體性能下降

三、維修方案：全面更換磨損部件 + 深度清潔

與客戶溝通確認后，團隊制定維修方案：

更換后盤軸承 + 更換動盤異型軸承 + 更換全套密封條 + 清潔所有油污 + 臺架測試

維修全流程：

第一步：泵腔深度除油清潔

使用異丙醇和專用無塵布，對動盤、定盤表面逐片擦拭，去除油污沉積。對主軸頸瓶頸套進行反復清潔，直至表面恢復金屬本色。萊寶官方維護手冊強調(diào)，渦旋泵內(nèi)部清潔是保證維修效果的基礎-6。

第二步：軸承更換

使用專用工具將磨損的后盤軸承和動盤異型軸承逐一壓出

清洗軸承座，檢查座孔無磨損變形

更換萊寶原廠規(guī)格高精度軸承，加注真空泵專用高溫潤滑脂至 2/3 容量

安裝后手動盤車，確認運轉(zhuǎn)順暢無卡滯。萊寶官方維護手冊特別強調(diào)，軸承磨損無法在正常運行條件下檢測，需按保養(yǎng)周期主動更換-6

第三步：密封條更換

按照萊寶官方密封條更換規(guī)程操作：

取出舊密封條，清潔密封槽

將新密封條沿渦旋盤槽道從中心向外依次壓入，各段保留適當熱膨脹間隙

在鎖止點壓實固定，確保貼合緊密

萊寶官方建議密封條更換后需經(jīng)過 24-48 小時的磨合期，性能會逐步提升至最佳

第四步：組裝與臺架老化測試

在潔凈環(huán)境下按原廠扭矩規(guī)范完成裝配，進行 48 小時連續(xù)臺架老化測試：

磨合期后，極限真空度恢復至 < 1 Pa，與新品標稱的 0.009 mbar 完全對標-2

噪音值降至 54 dB(A)，恢復至 < 55 dB 的正常范圍-2

無異響、無泄漏，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)

四、現(xiàn)場回裝與驗收

1、回裝：維修后的泵體運抵客戶現(xiàn)場，工程師完成與傳片腔體的管路連接和電氣接線復核。

2、開機驗證：啟動后泵體運轉(zhuǎn)安靜平穩(wěn)，噪音恢復至正常水平。30 秒內(nèi)達到穩(wěn)定真空度。

3、聯(lián)動測試：配套晶圓傳片系統(tǒng)連續(xù)運行 8 小時，腔體真空度全程穩(wěn)定達標，產(chǎn)線恢復排產(chǎn)。

4、交付報告：工程師出具完整維修報告，包含拆解照片、故障根因分析、更換部件清單、臺架測試數(shù)據(jù)和萊寶標準噪音/真空度對比。

五、維修啟示：密封條超期是“元兇”，油污是“幫兇”

本次故障表面上是軸承損壞導致異響，但根源在于密封條嚴重超期使用。

萊寶官方手冊明確指出，SCROLLVAC 15 PLUS 的密封條更換間隔為 8000 小時或約 11 個月-3，而該泵已運行 1.5 萬小時，接近兩倍于建議周期。密封條磨損后，渦旋盤嚙合間隙擴大，運轉(zhuǎn)負荷增加，軸承承受的偏心力隨之增大，最終導致后盤軸承和動盤異型軸承同時損壞。

此外，泵腔內(nèi)油污來自前端工藝設備反流的油蒸汽。渦旋泵雖然自身無油，但若前端沒有有效的油霧過濾器，油蒸汽進入泵腔后會凝結(jié)，污染軸承潤滑脂，加速軸承劣化。

博銳興真空給半導體及科研用戶的建議：

1、密封條按時更換，不要賭運氣：萊寶建議每 8000 小時更換密封條，超期運行看似“省了錢”，實則可能導致軸承連帶損壞，維修成本翻數(shù)倍。

2、異響即停機：渦旋泵出現(xiàn)任何異響、噪音增大，立即停機報修。本案例中客戶在故障前一周已聽到輕微異響，若當時及時處理，可能只需更換密封條，而不是軸承+密封條全套大修。

3、前端加裝油霧過濾器：如果泵用于抽除含油蒸汽的工藝設備，務必在進氣口前加裝油霧過濾器，防止油污進入泵腔污染軸承。

建立保養(yǎng)檔案：記錄每臺泵的運行小時數(shù)、密封條更換日期、軸承保養(yǎng)記錄，便于預判維護窗口。萊寶泵自帶服務指示燈功能，1 相泵服務燈閃爍時即是提醒維護。

關(guān)于我們

北京博銳興高科技有限公司專注于科研及工業(yè)領域真空設備的銷售、維修與技術(shù)服務，是萊寶 Leybold、安捷倫 Agilent、普發(fā) Pfeiffer、愛德華 Edwards、巖田 ANEST IWATA 等品牌的長期合作伙伴，服務清華大學、北京大學、人民大學、中科院系統(tǒng)及眾多半導體、鍍膜企業(yè)。

服務項目	內(nèi)容
渦旋干泵維修	萊寶 SCROLLVAC 全系列、安捷倫 IDP 系列、愛德華 nXDS 系列、巖田ISP系列密封條更換、軸承更換
分子泵維修	普發(fā) HiPace/ACP 全系列軸承更換、動平衡校正
旋片泵維修	普發(fā) DUO 系列旋片更換、密封件更換
離子泵維修	安捷倫 VacIon Plus 全系列清洗、高壓饋入更換
緊急響應	北京地區(qū) 3 小時內(nèi)到達現(xiàn)場，24 小時電話支持