真空鍍膜設(shè)備在運(yùn)行時(shí),是需要電源給其靶材和基材供電的,比如用在磁控濺射真空鍍膜設(shè)備里面的磁控靶材,就需要配置磁控電源,磁控電源有進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)的。用在多弧離子真空鍍膜設(shè)備上的電源,成為電弧電源,同時(shí)也有人稱之為陰極電源和偏壓電源。
電弧電源是電弧離子鍍膜中靶材蒸發(fā)和電離的實(shí)現(xiàn)必須依靠電弧電源提供能量,在實(shí)際鍍膜過(guò)程中,該電源要能自動(dòng)檢測(cè)滅弧現(xiàn)象并自動(dòng)引弧,保證鍍膜過(guò)程中的連續(xù)性和膜層的均勻性;此外,電弧電源的穩(wěn)弧性能尤其是最小穩(wěn)弧電流對(duì)膜層的一致性、效率性和光潔度影響很大。一臺(tái)多弧離子鍍膜機(jī)所配電弧電源少則幾臺(tái),多則十幾臺(tái),甚至幾十臺(tái)。穩(wěn)定可靠的工作對(duì)整臺(tái)設(shè)備的性能至關(guān)重要。電弧電源從傳統(tǒng)電源式,經(jīng)過(guò)采用可控硅技術(shù),發(fā)展到現(xiàn)在的高頻逆變式。同傳統(tǒng)電磁式和可控硅技術(shù)制作的電弧電源相比較,高頻逆變電弧電源主要具有以下特點(diǎn):
1. 體積縮小,僅是舊式電源的幾分之一;相應(yīng)的電源重量也 僅是傳統(tǒng)電源的幾分之一到十幾分之一。
2.電源效率明顯提高,比舊式電源的效率大約提高20%∽30%左右。
3.操作輕便,電流調(diào)節(jié)精度較高,穩(wěn)流性能好,有利于精確控制膜厚及保證膜厚的重復(fù)性。
4. 采用高頻逆變方式的電弧電源紋波較小,加上其響應(yīng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于舊式電源,在相同弧源和工作條件下,使用高頻逆變電弧電源有利于提高電弧的穩(wěn)定性,減少滅弧次數(shù)。
磁控濺射電源:從輸出波形看,伴隨著磁控濺射技術(shù)本身的發(fā)展,經(jīng)歷了直流、單極性脈沖、對(duì)稱雙極性脈沖(中頻磁控濺射電源)和雙極性脈沖(非對(duì)稱中頻磁控濺射電源)幾種方式。目前,新的磁控濺射電源基本上都采用高頻逆變開關(guān)電源技術(shù)制造,中頻磁控濺射電源已成為新的磁控濺射設(shè)備的首選電源。為了準(zhǔn)確控制膜層厚度,磁控濺射電源必須穩(wěn)定工作,并具有較好的恒定特性。目前,主要采用恒流方式,也有采用恒功率方式的,極少采用恒壓方式。另外,磁控濺射鍍膜技術(shù)具有的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是膜層致密、光潔度較好。要實(shí)現(xiàn)該優(yōu)點(diǎn),必須嚴(yán)格限制磁控濺射過(guò)程中靶表面的打火次數(shù)和每次打火的能量,盡量減少打火瞬間造成的宏觀靶材粒子數(shù)量,它們會(huì)降低膜層的致密性和光潔度,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成掉膜。
偏壓電源:在多弧離子和磁控濺射鍍膜技術(shù)中都要使用。只是由于磁控濺射的離化率遠(yuǎn)低于多弧離子鍍,所需偏壓電源的功率更小。目前有許多設(shè)備既配備磁控濺射靶,也配有多弧靶,選擇偏壓電源功率時(shí),要以多支工作時(shí)的要求來(lái)定。早期的偏壓電壓主要是用可控硅技術(shù)的直流偏壓電源,現(xiàn)在多為采用高頻逆變技術(shù)制造的單極性、直流疊加脈沖和雙極性脈沖偏壓電源。偏壓電源主要用于多弧離子和磁控濺射鍍膜過(guò)程中的輝光清洗、離子轟擊和膜層沉積時(shí)在被鍍工件上施加偏壓,在輝光清洗時(shí),它產(chǎn)生輝光;在離子轟擊中用于加速離子,提高離子轟擊工件表面進(jìn)的能量,達(dá)到濺射清洗效果和提高膜層結(jié)合力的目的,在膜層沉積時(shí),它也用于增加離子能量,促進(jìn)和改善薄膜生長(zhǎng),也會(huì)提高膜基結(jié)合力,以下是幾種常見(jiàn)波形的偏壓電源:
單極性脈沖偏壓電源主要特點(diǎn):
1.高頻單極性脈沖偏壓施壓在工件上,相比直流偏壓而言,由于存在電壓中斷間隙,能有效減少打火次數(shù),保護(hù)工件表面。
2.脈沖間隙期間,工件表面積累的電荷可以被中和,從而減少了表面電荷積累引起的打火。
3.高頻逆變技術(shù)中的快速關(guān)斷能力,能有效減少每次打火釋放的能量,即使在打火出現(xiàn)時(shí),也能明顯降低工件表面大損傷程度。
4.脈沖間隙期間沉積到工件表面的離子能量很低。
5.可以通過(guò)調(diào)節(jié)頻率、占空比要改善和控制成膜速度和質(zhì)量。
以上只是常見(jiàn)的幾種
真空鍍膜設(shè)備電源,電源的選配需要根據(jù)其工藝需求和性價(jià)比來(lái)選配,采購(gòu)不同的真空鍍膜設(shè)備,生產(chǎn)廠家都會(huì)選配不同合適的電源。