真空镀膜机技术中几种电源的介绍

真空镀膜机的镀膜工艺，应适用于电源，镀基材不同，工艺不一样，设备配置不一样，电源的使用也不一样，下面为大家介绍几种常见的电源：

电弧电源

电弧离子镀膜中靶材的蒸发和电离须依靠电弧电源提供能量。在实际的镀膜过程中，电源应能自动检测到灭弧现象并自动启动电弧，以确保镀膜过程的连续性和均匀性。此外，电弧电源的电弧稳定性能，特别是小电弧稳定电流，对薄膜的一致性、效率和光洁度有很大影响。一台多弧离子镀膜机配备了几个电弧电源，十几个，甚至几十套。稳定可靠的运行对整个设备的性能至关重要。电弧电源从传统的电源，通过使用晶闸管技术，发展到目前的高频逆变器。与传统电磁晶闸管技术制成的电弧电源相比，高频逆变电弧电源具有以下特点：

1.体积减小，仅为旧电源的一小部分；相应电源的重量仅为传统电源的十分之一到十分之一。

2.电源效率明显提高，比旧电源效率提高约20%-30%。

3.操作轻便，电流调节精度高，稳流性能好，有利于控制膜厚，保证膜厚的可重复性。

4.高频逆变模式的电弧电源纹波较小，响应速度远高于旧电源。在相同的电弧源和工作条件下，使用高频逆变电弧电源有利于提高电弧的稳定性，减少灭弧次数。

磁控溅射电源

从输出波形来看，随着磁控溅射技术本身的发展，经历了直流、单极脉冲、对称双极脉冲（中频磁控溅射电源）和双极脉冲（非对称中频磁控溅射功率）几种方式。目前，新型磁控溅射电源基本采用高频逆变开关电源技术，中频磁控溅射电源已成为新型磁控溅射设备电源。为了控制膜层的厚度，磁控溅射电源须稳定工作并具有良好的恒定特性。目前，主要使用恒流模式，也有恒功率模式，很少使用恒压模式。此外，磁控溅射镀膜技术的一个显著优点是膜层致密，光洁度好。为了实现这一优势，有必要在磁控溅射过程中严格限制靶表面上的点火次数和每次点火的能量，并尽量减少点火力矩引起的宏观靶粒子的数量，这将降低膜层的密度和光洁度，严重导致薄膜脱落。

偏压电源

偏压电源用于多弧离子和磁控溅射涂层技术。只是因为磁控溅射的电离率远低于多弧离子镀，所以所需偏压电源的功率较小。目前，许多设备都配备了磁控溅射靶和多弧靶，偏压电源的选择应根据多单元操作的要求来确定。早期的偏置电压主要是采用晶闸管技术的直流偏置电源，现在主要是采用高频逆变技术制造的单极、直流叠加脉冲和双极脉冲偏置电源。偏压电源主要用于多弧离子和磁控溅射涂层、离子轰击和薄膜沉积过程中的辉光清洗，以在镀覆工件上施加偏压，并在辉光清洗过程中产生辉光。在离子轰击中用于加速离子，提高离子轰击进入工件表面的能量，达到溅射清洗效果和提高薄膜结合力的目的，在薄膜沉积中，它还用于增加离子能量，促进和改善薄膜生长，还将提高薄膜基部结合力，以下是偏压电源的几种常见波形：

单极脉冲偏压电源

主要特点

1.高频单极脉冲偏压作用在工件上，与直流偏压相比，由于存在电压中断间隙，可以有效减少点火次数，保护工件表面。

2.在脉冲间隙期间，工件表面积累的电荷可以被中和，从而减少表面电荷积累引起的点火。

3.高频逆变技术的快速关断能力能有效减少每次火花释放的能量，即使出现火花，也能显著降低对工件表面的大损伤程度。

4.在脉冲间隙期间沉积到工件表面的离子能量非常低。

5.通过调节频率和占空比，可以提高和控制成膜速度和质量。

直流叠加脉冲偏压电源

主要特点

1.具有单极脉冲偏压电源的所有特性。

2.在直流和直流叠加脉冲模式下，消除了单极脉冲间隙之间离子能量低的问题。

双极脉冲偏压电源

主要特点

1.负脉冲的作用与单极脉冲偏压电源相同，正脉冲的作用主要是吸引等离子体中的电子，以中和工件表面积累的正电荷。因为电子的质量比离子的质量小得多，所以加速很容易，所以正脉冲的幅度比负脉冲的幅度小得多。通常为10~100V，正负脉冲的电流积分应该相等。因此，正电源的功率远小于负电源的功率。

2.当正电源电压为零时，双极性脉冲偏压变为单极性脉冲偏压。