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磁控溅射、偏压电源、条形离子源怎样匹配合适的功率

发布时间：

2022-03-11 10:16

作者：

　　I .中频电源

　　根据需要，根据驱动工作的磁控目标的有效工作总表面积和要运行的电流密度，计算所需的总电流强度，选择中频电源。

　　例如，如果载荷是圆柱形靶，外径为75毫米，有效长度为1100毫米，则总电流I=目标外径7.5厘米* 3.14 *有效长度110厘米*磁场圆周角a/总圆周360 *目标数2*i一般来说，磁场圆周用户是磁控靶的实际结构(本例中a=360)电流密度小，溅射率低。电流密度高，溅射速度相应增加，但需要更强的磁场强度和冷却速度。在目前靶制造工艺水平上，推荐I=10 ~ 15MA/C=0.01 ~ 0.015 A/C 。I=7.5 * 3.14 * 110 * 360/360 * 2 * 0.01(~ 0.015)=51.8 ~ 77.7 a。因此，可以选择50千瓦中频电源或70千瓦中频电源。如果A=120，则选择30千瓦中频电源更合适。

　　特别是，如果目标是镍或石墨等，则需要购买空载电压1200V的中频电源，因为光晕比其他目标更困难。此电源的工作电压为200~1000V，最大输出电流比标准电源减少20%，总最大输出功率保持不变。直流磁控和单极脉冲磁控溅射电源的选择也类似。但是，考虑磁控目标的有效工作总面积时，只需计算驱动的单个目标表面。

　　二、偏压电源

　　用于多弧离子镀的偏压电源根据同时工作的多弧目标的数量和所需的最大电离电流计算所需的总电流强度，从而选择偏压电源。一般来说，偏压电源多弧靶在70 ~100A时电流在约3A、150A时电流下降到约5A。例如，对于在100A以下工作的14个多弧靶，最大弧电离电流为3 * 14=42 A。可选择50kW单极脉冲偏压电源。

　　用于纯磁控溅射或玻璃涂层应用的偏压电源通常可以使用10 ~ 20千瓦的单极脉冲偏压电源来满足使用要求。其中，对于金属电镀，可以根据工件的表面积总和进行选择，通常按每平方米5 ~ 10A计算。

　　三。条形离子源电源估计

　　离子源的电压和电流取决于工艺目的。离子源的工作电压决定了离子“喷出”的能量。清洗活性绝缘材料时，表面电荷积累容易产生放电弧，因此离子的喷射量很小，但所需能量可能很高。此时，工作电压上限为2000V以上，1.3米长的离子源需要电流。工件的流动速度可以在3到6A之间。当时清洗金属零件材料时导电性能好，表面电荷不易累积，因此离子的喷射量大，所需能量低。此时，工作电压上限需要1000V至1200V、1.3米长的离子源。电流可以在6 ~ 8A之间，具体取决于工件的流动速度。

　　就我公司制作的棒状离子源而言，长度在1000 ~ 2000毫米之间的棒状离子源的电源功率10kW配置基本满足所有使用要求。额定电压、电流的上限取决于用途。

　　四、宽松的考虑因素

　　对于长时间连续工作的真空涂布机或涂层流动的生产线，不能在最大输出电流的最高点继续运行电源。电源在设计和制造时已采取合理的冗馀和自动保护措施，但建议工作中的电流不要超过最大电流值的80%。

关键词：

偏压电源,中频电源,中频磁控溅射,HPPMS

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