يستخدم نظام الأغشية الرقيقة ذات القوس الفراغي الصناعي تبخر القوس الكاثودي لترسيب أغشية رقيقة كثيفة شديدة الالتصاق من المعدن والسبائك والسيراميك. يعمل قوس -تيار عالي، وجهد منخفض- على تبخير مواد الكاثود الصلبة إلى تيار بلازما عالي التأين (40% - 80% معدل تأين)، مما يضمن قوة ترابط استثنائية للفيلم من - إلى- الركيزة ومعدلات ترسيب عالية.
تم تصميم النظام خصيصًا للإنتاج الصناعي وأبحاث المواد المتقدمة، وهو يدمج تكوينات الكاثود- المتعددة، وإدارة الغاز التفاعلي الدقيقة، والتحكم الآلي في العمليات للطلاءات الصناعية مثل TiN، وTiAlN، وCrN، وDLC.
المواصفات الفنية
|
المعلمة |
مواصفة |
|
أبعاد الغرفة |
فاي 600 مم × 600 مم (قابل للتخصيص حتى 1500 مم) |
|
هيكل الغرفة |
304 من الفولاذ المقاوم للصدأ، -ماء جداري مزدوج-مبرد، مصقول كهربائيًا داخليًا Ra<= 0.4 um |
|
الضغط الأساسي |
<= 5.0 x 10^-4 Pa (ISO 3567 compliant) |
|
ضغط العمل |
0.1 باسكال - 5.0 باسكال |
|
حزمة الضخ |
ريشة دوارة + منفاخ جذور + مضخة نشر/توربوجزيئية عالية السرعة- |
|
قوس إمدادات الطاقة |
مولدات التيار المستمر/النبضي (10 أمبير - 200 أمبير، تموج<= 1%) |
|
الركيزة التحيز |
انحياز التيار المستمر النبضي: 0 ~ -1000 فولت قابل للتعديل مع قمع القوس |
|
مصادر الكاثود |
2 ~ 6 مصادر مغناطيسية مفلترة أو قوس توجيه (Phi 85 / Phi 100 mm) |
|
تركيبات الركيزة |
دوران كوكبي (1 ~ 10 دورة في الدقيقة) مع تسخين يصل إلى 600 درجة مئوية |
|
هندسة التحكم |
PLC + كمبيوتر صناعي بشاشة تعمل باللمس (أتمتة الوصفات، CFR 21 الجزء 11 خيار جاهز) |
الميزات الرئيسية
التأين العالي للبلازما:يعمل التأين بالقوس الكاثودي (40% - 80%) على تعزيز نواة الأغشية الكثيفة، مما يزيل عيوب البنية المجهرية العمودية.
تعزيز قوة الالتصاق:يحقق تنظيف الأيونات عالي الطاقة-في الموقع- أحمال خدش حرجة (Lc) تتجاوز 40 نيوتن على فولاذ الأدوات (تم التحقق من ASTM C1624).
الترشيح المغناطيسي الحلقي (اختياري):يحرف مسارات البلازما لاحتجاز والتخلص من القطرات-الكبيرة، مما يؤدي إلى إنتاج طبقات -نانو ناعمة خالية من العيوب-.
مغلق-حلقة التحكم التفاعلي:تنظم وحدات التحكم في التدفق الشامل (MFCs) بدقة N2 وO2 وC2H2 وAr لترسيب المركبات المتكافئة.
الصيانة السريعة:يتيح تجميع الكاثود-التحرير السريع استبدال الهدف خلال 30 دقيقة.
تكوين نظام الفراغ
مرحلة التخشين والجذور:محرك مباشر-ريشة دوارة ومضخة معززة ميكانيكية للسحب السريع إلى 10 باسكال.
مرحلة الفراغ العالي:مضخة نشر الزيت مع مصيدة باردة من النيتروجين السائل أو مضخة توربينية جزيئية مرفوعة مغناطيسيًا (1600 لتر / ثانية) تصل إلى <5 × 10 ^ -4 باسكال.
أجهزة القياس والتشابك:مقاييس تأين Pirani والكاثود البارد المزدوجة مقترنة بصمامات بوابة هوائية آلية وأقفال PLC.
مواد التبخر وتوافق الركيزة
Cathode Targets (Purity >= 99.95%):
المعادن:Ti، Cr، Al، Zr، Cu، Mo، W، Ag، Au
السبائك والمركبات:TiAl، TiSi، CrAl، WC، الجرافيت (C)
مواد الركيزة:
أداة الفولاذ:SKH51، M2، D2، إدراجات كربيد
السبائك:304/316L الفولاذ المقاوم للصدأ، إنكونيل، Ti-6Al-4V
السيراميك/الزجاج:الألومينا والكوارتز (يتطلب تنشيط السطح)
التطبيقات
أدوات القطع والتشكيل:طلاءات TiN وTiAlN وAlCrN على المثاقب والمطاحن النهائية وقوالب الختم (الصلابة: 2500 - 3200 HV).
مكونات السيارات:احتكاك منخفض-، وطبقات مقاومة للتآكل- على حلقات المكبس ومسامير حقن الوقود.
الأجهزة الزخرفية:تشطيبات معدنية وظيفية (ذهبي، ذهبي وردي، أسود معدني) للأجهزة الاستهلاكية.
يزرع الطبية الحيوية:الطلاءات الصلبة المتوافقة حيويًا على الأجهزة الجراحية وأجهزة طب الأسنان (ملفات تعريف متوافقة مع ISO 10993).
خيارات التخصيص
مقياس الغرفة:غرف مستطيلة أو أسطوانية موسعة للدفعات ذات الحجم الكبير-.
التكوينات الهجينة:تكامل تقني مزدوج-يعمل على إقران مصادر القوس الكاثودي مع رش المغنطرون غير المتوازن (UBMS).
أوضاع التحيز:تكامل انحياز الترددات اللاسلكية للركائز العازلة أو أشباه الموصلات.
تكامل البيانات:بروتوكولات OPC UA / Modbus TCP لاتصال MES.
مراقبة الجودة والاختبار
تم تنفيذه بموجب معايير إدارة الجودة ISO 9001:
كشف تسرب الهيليوم:اختبار مطياف الكتلة على جميع اللحامات (معدل تسرب النظام<= 1.0 x 10^-9 Pa*m^3/s, ISO 3529 compliant).
السلامة الكهربائية:تمت مراجعة مقاومة العزل واستمرارية التأريض وفقًا للمواصفة CE / IEC 60204-1.
التحقق الوظيفي:التشغيل الجاف الميكانيكي والكهربائي المستمر لمدة 72 ساعة.
اختبار قبول المصنع (FAT):ترسيب تجريبي للتحقق من توحيد السُمك (+/- 5%) ومقاييس الالتصاق على قسائم اختبار العميل.
التثبيت والدعم الفني
الفحص المسبق للمنشأة-:Complete utility blueprint detailing cooling water (>= 5 م^3/ساعة)، وسعة الطاقة، وتنفيس العادم.
في-تشغيل الموقع:يتم الإشراف على التنسيب الميكانيكي ووصلات المرافق وتأهيل الفراغ من قبل المهندسين الميدانيين.
تدريب المشغلين:برنامج عملي لمدة 5-يغطي التشغيل الروتيني والصيانة واستبدال الأهداف وبرمجة PLC.
خدمة دورة الحياة:تشخيص آمن عن بعد عبر شبكة VPN وإرسال قطع الغيار المهمة خلال 48 ساعة.
الأسئلة المتداولة
س: كيف يؤثر الترشيح المغناطيسي على معدل الترسيب؟
ج: بينما تقوم المرشحات المغناطيسية بإزالة القطرات الكلية- تمامًا للأسطح الضوئية/الإلكترونية الدقيقة، فإن مسار توجيه البلازما يقلل من معدل الترسيب الفعال بنسبة 20% تقريبًا - 30% مقارنة بتكوينات قوس التوجيه المباشرة غير المفلترة-.
س: ما هو الفاصل الزمني لاستبدال الهدف النموذجي؟
ج: يعمل هدف التيتانيوم القياسي Phi 100 مم عند 100 أمبير وينتج 60 - 100 دفعات إنتاج، ويتوقف ذلك على سمك الفيلم ودورة العمل.
س: هل-الركائز غير الموصلة متوافقة مع هذا النظام؟
ج: نعم، بشرط تحديد تكوين متحيز للتيار المستمر أو التردد اللاسلكي النبضي لمنع تراكم الشحنات السطحية والانحناء أثناء القصف الأيوني.
س: ما هي معلمات المرافق الدقيقة للوحدة القياسية؟
ج: مصدر الطاقة: 3 مراحل، 380 فولت +/- 10%، 50/60 هرتز (إجمالي 45 كيلووات تقريبًا).
Cooling Water: >= 5 م^3/ساعة عند 0.2 - 0.3 ميجا باسكال (15 درجة مئوية - 25 درجة مئوية).
الهواء المضغوط: 0.5 - 0.7 ميجا باسكال للتشغيل الهوائي.
الوسم : نظام الأغشية الرقيقة بالقوس الفراغي، الصين مصنعي نظام الأغشية الرقيقة بالقوس الفراغي، الموردين، المصنع
