真空鍍膜機技術中幾（jǐ）種（zhǒng）電源的介紹

2024-07-09 09:00:05

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真空鍍（dù）膜機的（de）鍍膜工藝，應適用於電源，鍍基材不同，工藝不一樣，設備配（pèi）置（zhì）不一樣，電源（yuán）的使用也不（bú）一樣，下麵為大家介紹幾種常見的電（diàn）源：

電弧電源

電弧離子（zǐ）鍍膜中靶材的蒸發（fā）和（hé）電離須（xū）依靠電弧電源提供能量。在實際（jì）的鍍膜（mó）過（guò）程中，電源應能自動檢測到（dào）滅弧（hú）現象並自動（dòng）啟動電弧，以確保鍍膜過程的連續（xù）性和均勻性。此（cǐ）外，電弧電源的電弧穩定性能（néng），特別是小電弧穩定電流（liú），對薄膜（mó）的一致性、效率和光潔度有很大影響。一台（tái）多弧（hú）離子鍍膜機配備了幾個電弧電源，十幾個，甚至幾（jǐ）十套。穩定可靠的運行對（duì）整個設備的性能至關重要。電弧（hú）電源從傳統的電源，通過使用（yòng）晶閘（zhá）管技術，發展到目前的高頻逆（nì）變器。與傳統電磁晶（jīng）閘管技術製成的電弧電源相比，高頻逆變電弧電源具有以（yǐ）下（xià）特（tè）點：

1.體積減小，僅（jǐn）為舊電源的一小部分；相應電源的重量僅為（wéi）傳（chuán）統電（diàn）源的十分（fèn）之一到十分之（zhī）一。

2.電源效率明顯提高，比（bǐ）舊電源效率提高約20%-30%。

3.操作輕便，電流調節精度（dù）高，穩流性能好，有利於控製膜厚，保證（zhèng）膜厚的可重複性。

4.高（gāo）頻逆變模式的電弧電源紋波較小，響應速度遠高於舊電源。在相同（tóng）的（de）電弧源和工作條件下，使用高頻（pín）逆（nì）變電弧電源有利於（yú）提高電弧的穩定性，減少滅弧次數。

磁控濺射電源

從輸出波形來看，隨著磁控濺射技（jì）術本身的發展，經曆（lì）了直流、單極脈衝、對稱雙極脈衝（中頻磁控濺射（shè）電源）和雙極脈衝（非對稱中頻磁控濺射功率）幾種方式。目前，新型磁控濺射電源基本采用高頻逆（nì）變開（kāi）關電源技術，中頻磁控濺射電源已成為新型磁控濺（jiàn）射（shè）設備電源。為了控製膜層的厚度，磁控濺射電（diàn）源須穩定工作並具（jù）有良好（hǎo）的恒定特性（xìng）。目前，主要使用恒流（liú）模式，也有恒功率模式，很少使用恒壓（yā）模式（shì）。此外，磁控濺射鍍膜技術的一個顯著優點是膜層致（zhì）密，光潔度好。為了實現（xiàn）這一優勢，有必要在磁控濺射過程中嚴格（gé）限製靶表麵上的（de）點火次（cì）數和每次點（diǎn）火的能量，並（bìng）盡量減少點火力矩引（yǐn）起的宏觀靶粒（lì）子（zǐ）的數量，這將降低膜層的密度和光潔（jié）度，嚴重導致（zhì）薄膜脫落。

真空鍍膜機

偏壓電源

偏壓電源用於多弧離子和磁控濺射塗（tú）層技術。隻是因為磁控濺射的電離率遠低於多弧離（lí）子鍍，所以所需偏壓（yā）電源（yuán）的功率較小。目前（qián），許多設（shè）備（bèi）都配備了磁控濺射靶和多弧靶，偏壓電源的選（xuǎn）擇應根據多單元（yuán）操作的要求來確定。早期的偏置電壓主要是采用晶閘管技術的直流偏置電（diàn）源，現在主（zhǔ）要是采用高頻逆變技術製造的單極、直流疊（dié）加脈衝和雙極（jí）脈衝（chōng）偏置電（diàn）源。偏壓（yā）電源主（zhǔ）要（yào）用（yòng）於多弧離子和磁控濺射塗（tú）層、離（lí）子轟擊和（hé）薄膜沉積過程中的輝光清洗，以在鍍覆工件上施加偏壓，並在輝光清洗過程中產生輝光。在離子轟擊中用（yòng）於（yú）加速離子，提高離子轟擊進入工件表麵的能量，達到濺射清洗效果和提高薄膜結合力的（de）目的，在薄膜沉積（jī）中，它還用於增加離子能量，促進和改善薄膜生長，還將提高薄膜基部結合力，以下是偏壓（yā）電（diàn）源的幾種常見波形：

單極脈衝偏壓電源

主要特（tè）點

1.高頻單極脈衝偏壓作用在工件上（shàng），與直流偏壓相比，由於存在電壓中斷間隙（xì），可以有效減少點火次數，保護工（gōng）件表麵。

2.在（zài）脈衝間隙期間，工件表麵積累（lèi）的電荷可以被中和，從而減少表麵電（diàn）荷積累引起的點火。

3.高頻逆變技術的快速關斷能力能有效減少（shǎo）每次火花釋放（fàng）的能量，即使出現火（huǒ）花，也能顯著降低（dī）對工件表麵的（de）大損傷程（chéng）度。

4.在（zài）脈衝間隙期（qī）間沉積到工件表麵的（de）離子能量非（fēi）常低。

5.通過調節（jiē）頻率和占空比，可以提高和控製成膜速度和質（zhì）量。

直流疊加脈衝偏壓電（diàn）源

主要特點

1.具有單極（jí）脈衝偏壓電源的所有特性。

2.在直流和直（zhí）流疊加脈衝模式下（xià），消除了單極脈衝間隙之間離子能量（liàng）低（dī）的問題。

雙極脈衝偏壓電源

主要特點

1.負脈衝的作用與單極脈衝偏壓電源（yuán）相同（tóng），正脈衝的（de）作用主要是吸引等離子體中的電子，以中和（hé）工件表麵積累的正電荷。因（yīn）為電子的質（zhì）量比離子的質量小（xiǎo）得多，所以加速很容易，所以正脈衝的幅度比負脈衝的幅度小得多。通常為10~100V，正負脈衝的（de）電流積分應該相等。因此，正電（diàn）源的功率遠小於負電源的（de）功率（lǜ）。

2.當（dāng）正（zhèng）電源電壓為零時，雙極性脈衝偏壓變為單極性脈衝偏（piān）壓。