多功能高離化率真空鍍膜控制系統(tǒng)研制.pdf

1、高離化率在離子沉積領域有非常重要的意義，不但可以提高薄膜的密度和結合力等性能，還能沉積復雜工件，降低沉積溫度、對沉積材料到不同區(qū)域有導向作用?？烧{脈沖高功率磁控濺射技術（MPP）和脈沖增強電子發(fā)射技術（P3e）都具有很高的離化率，本文分別研制這兩種技術的電源，并結合其他真空設備，研發(fā)了一套多功能真空鍍膜控制系統(tǒng)。
　　要實現(xiàn)包括MPP和P3e電源在內的真空設備自動控制，必須先解決設備之間數據的通訊。采用西門子S2-700型PLC作

2、為系統(tǒng)的通訊模塊，用SIMATIC LAD編寫PLC通訊程序，實現(xiàn)了“一主多從”的通訊模式；針對不支持數字通訊的模擬量，研制了485轉換電路，開關量采用的是YC1008數字量輸入輸出模塊；計算機采用Labview2013和OPC Servers編寫顯示界面。通訊完成后，根據功能編寫自動程序，實現(xiàn)相應的設置和檢測功能。
　　自行研制的MPP電源工藝參數是平均功率為5kW，脈沖功率達到400kW，總頻率設定范圍17～400Hz，小波形

3、頻率占空比連續(xù)可調，并且可以根據需要設置下拉波形，調整波形振蕩的程度。在水負載試驗中，通過設定不同電參數得到復雜的電壓電流波形；在真空室對Cr靶放電特性進行研究，解釋了振蕩對MPP放電的影響；研究MPP、DCMS和HPPMS電源對Cr靶的放電光譜，比較同功率三種電源放電光譜譜線和輝光強度，分析得出MPP電源的金屬離化率高于DCMS。
　　自行研制的P3e電源工藝參數：頻率22.7～1.17kHz，脈寬55μs～620μs，脈沖電流