سیستم لایه نازک قوس خلاء صنعتی از تبخیر قوس کاتدی برای رسوب لایه های نازک فلزی، آلیاژی و سرامیکی متراکم، بسیار چسبنده استفاده می کند. یک قوس-جریان بالا و ولتاژ پایین-مواد کاتد جامد را به یک جریان پلاسمای بسیار یونیزه شده تبخیر میکند (نرخ یونیزاسیون 40% - 80%)، و تضمین میکند که لایه فوقالعاده-برای-استحکام پیوند بستر و نرخ رسوبگذاری بالا باشد.
این پلتفرم که برای تولید صنعتی و تحقیقات مواد پیشرفته طراحی شده است، پیکربندیهای چند{0} کاتدی، مدیریت دقیق گاز راکتیو، و کنترل فرآیند خودکار برای پوششهای صنعتی مانند TiN، TiAlN، CrN و DLC را ادغام میکند.
مشخصات فنی
|
پارامتر |
مشخصات |
|
ابعاد اتاقک |
Phi 600 mm x 600 mm (قابل تنظیم تا Phi 1500 mm) |
|
ساختار اتاق |
فولاد ضد زنگ 304، دو جداره-آب خنک-، الکتروپلاش داخلی Ra<= 0.4 um |
|
فشار پایه |
<= 5.0 x 10^-4 Pa (ISO 3567 compliant) |
|
فشار کاری |
0.1 Pa - 5.0 Pa |
|
پکیج پمپاژ |
پره دوار + دمنده ریشه + پمپ{2}}توربومولکولی/ انتشار با سرعت بالا |
|
منبع تغذیه قوس |
ژنراتورهای DC/Pulsed DC (10 A - 200 A، ریپل<= 1%) |
|
سوبسترای سوبسترا |
بایاس پالس DC: 0 ~ -1000 ولت قابل تنظیم با سرکوب قوس |
|
منابع کاتدی |
2 ~ 6 منبع مغناطیسی{2}} فیلتر شده یا قوس فرمان (Phi 85 / Phi 100 میلی متر) |
|
فیکسچر بستر |
چرخش سیاره ای (1 تا 10 دور در دقیقه) با گرمایش تا 600 درجه سانتیگراد |
|
معماری کنترل |
PLC + صفحه لمسی صنعتی رایانه شخصی (اتوماسیون دستور غذا، گزینه آماده CFR 21 قسمت 11) |
ویژگی های کلیدی
یونیزاسیون پلاسما بالا:یونیزاسیون قوس کاتدی (40% - 80%) باعث افزایش هستهزایی لایه متراکم میشود و نقصهای ریزساختار ستونی را از بین میبرد.
افزایش قدرت چسبندگی:پاکسازی یونی با انرژی بالا-درجا به بارهای خراش بحرانی (Lc) بیش از 40 نیوتن روی فولاد ابزار (تایید ASTM C1624) دست می یابد.
فیلتر مغناطیسی حلقوی (اختیاری):مسیرهای پلاسما را برای به دام انداختن و از بین بردن قطرات ماکرو منحرف می کند و باعث ایجاد ناقص-روکش های نانو صاف-آزاد می شود.
کنترل واکنشی حلقه بسته{{0}:کنترلکنندههای جریان جرمی (MFCs) N2، O2، C2H2 و Ar را برای رسوبگذاری ترکیبات استوکیومتری به دقت تنظیم میکنند.
تعمیر و نگهداری سریع:مونتاژ کاتد{0}}سریع امکان تعویض هدف را در عرض 30 دقیقه می دهد.
پیکربندی سیستم خلاء
مرحله زبر و ریشه:مستقیم{0}}پره چرخشی و پمپ تقویت کننده مکانیکی برای تخلیه سریع تا 10 Pa.
مرحله خلاء بالا:پمپ انتشار روغن با تله سرد نیتروژن مایع یا پمپ توربومولکولی معلق مغناطیسی (1600 L/s) که به کمتر از 5 x 10^-4 Pa می رسد.
گیج و اینترلاک:دو گیج یونیزاسیون پیرانی و کاتد سرد جفت شده با شیرهای دروازه پنوماتیک اتوماتیک و اینترلاک PLC.
سازگاری مواد تبخیر و بستر
Cathode Targets (Purity >= 99.95%):
فلزات:Ti، Cr، Al، Zr، Cu، Mo، W، Ag، Au
آلیاژها/ترکیبات:TiAl، TiSi، CrAl، WC، گرافیت (C)
مواد بستر:
فولادهای ابزار:SKH51، M2، D2، درج کاربید
آلیاژها:فولاد ضد زنگ 304/316L، Inconel، Ti-6Al-4V
سرامیک/شیشه:آلومینا، کوارتز (فعال سازی سطحی مورد نیاز است)
برنامه های کاربردی
ابزار برش و شکل دهی:پوششهای TiN، TiAlN، و AlCrN روی متهها، آسیابهای انتهایی و قالبهای مهر زنی (سختی: 2500 - 3200 HV).
اجزای خودرو:پوششهای مقاوم در برابر اصطکاک-روکشهای-روی رینگهای پیستون و پینهای تزریق سوخت.
سخت افزار تزئینی:روکش های فلزی کاربردی (طلا، رزگلد، مشکی تفنگی) برای سخت افزار مصرف کننده.
ایمپلنت های زیست پزشکی:پوشش های سخت زیست سازگار در دستگاه های جراحی و دندانپزشکی (پروفیل های سازگار با ISO 10993).
گزینه های سفارشی سازی
مقیاس اتاقی:محفظههای مستطیلی یا استوانهای بزرگ برای دستههای-با حجم بالا.
تنظیمات ترکیبی:منبعهای قوس کاتدی جفتشونده-تکنولوژی دوگانه با کندوپاش مگنترون نامتعادل (UBMS).
حالت های تعصب:ادغام بایاس RF برای زیرلایه های عایق یا نیمه هادی.
یکپارچه سازی داده ها:پروتکل های OPC UA / Modbus TCP برای اتصال MES.
کنترل و تست کیفیت
اجرا شده تحت استانداردهای مدیریت کیفیت ISO 9001:
تشخیص نشت هلیوم:آزمایش طیف سنج جرمی روی تمام جوش ها (نرخ نشت سیستم<= 1.0 x 10^-9 Pa*m^3/s, ISO 3529 compliant).
ایمنی برق:مقاومت عایق و تداوم اتصال به زمین طبق CE / IEC 60204-1 ممیزی شده است.
اعتبار سنجی عملکردی:اجرای خشک مکانیکی و الکتریکی مداوم 72 ساعته.
تست پذیرش کارخانه (FAT):رسوب آزمایشی تأیید یکنواختی ضخامت (+/- 5%) و معیارهای چسبندگی در کوپنهای آزمایشی مشتری.
نصب و پشتیبانی فنی
تسهیلات قبل از-بررسی:Complete utility blueprint detailing cooling water (>= 5 m^3/h)، ظرفیت نیرو، و تهویه اگزوز.
در{0}}راه اندازی سایت:نظارت بر نصب مکانیکی، اتصال ابزار، و صلاحیت خلاء توسط مهندسان میدان.
آموزش اپراتور:برنامه عملی 5-روزه که عملیات معمول، تعمیر و نگهداری، جایگزینی هدف و برنامهنویسی PLC را پوشش میدهد.
خدمات چرخه حیات:تشخیص ایمن از راه دور VPN و ارسال قطعات یدکی حیاتی 48 ساعته.
سوالات متداول
س: چگونه فیلتر مغناطیسی بر میزان رسوب تاثیر می گذارد؟
پاسخ: در حالی که فیلترهای مغناطیسی قطرات ماکرو{0}}را برای سطوح اپتیکال/الکترونیکی دقیق حذف میکنند، مسیر فرمان پلاسما نرخ رسوب مؤثر را تقریباً 20% - 30% در مقایسه با پیکربندیهای قوس فرمان بدون{3} فیلتر شده مستقیم کاهش میدهد.
س: فاصله زمانی جایگزینی هدف معمولی چقدر است؟
پاسخ: یک هدف تیتانیوم استاندارد Phi 100 میلیمتری که در 100 A عمل میکند، 60 - 100 دستههای تولیدی را تولید میکند، مشروط به ضخامت لایه و چرخه کار.
س: آیا بسترهای غیر رسانا با این سیستم سازگار هستند؟
پاسخ: بله، مشروط بر اینکه یک پیکربندی بایاس پالسی DC یا RF برای جلوگیری از تجمع بار سطحی و ایجاد قوس در هنگام بمباران یونی مشخص شده باشد.
س: پارامترهای ابزار دقیق تسهیلات برای واحد استاندارد چیست؟
A: منبع تغذیه: 3 فاز، 380 V +/- 10٪، 50/60 هرتز (~45 کیلو وات کل).
Cooling Water: >= 5 m^3/h در 0.2 - 0.3 MPa (15 C - 25 C).
هوای فشرده: 0.5 - 0.7 مگاپاسکال برای تحریک پنوماتیک.
تگ های محبوب: سیستم فیلم نازک قوس خلاء، تولید کنندگان سیستم فیلم نازک قوس خلاء چین، تامین کنندگان، کارخانه

