基于LCC谐振逆变器的中频磁控溅射电源在等离子体镀膜工艺中的应用

中频磁控溅射镀膜具有成膜均匀,膜重复性好,靶材不易中毒等诸多优点,适用于大规模生产,因此应用广泛。中频磁控溅射技术在电源的设计和应用方面非常重要,目前较为成熟的是正弦波和脉冲方波两种输出方式。本文阐述了正弦波输出方式的基于LCC谐振逆变器的中频磁控溅射电源的设计方法,并基于该电源的输出特性,分析该电源有利于提高镀膜工艺中的沉积效率,有利于抑制等离子体负载打弧,有利于等离子体负载特性匹配等优点。最后用正弦波输出方式的中频磁控溅射电源与脉冲方波输出方式的电源做了输出特性对比试验。     

IPOP型高频大功率磁控溅射电源的研制

高频磁控溅射电源输出双极性高频脉冲,应用于对称孪生靶磁控溅射镀膜。随着工业化的进程,大功率电源的研制具有重要的意义。提出了基于标准化模块输入侧并联、输出侧并联组合的高频电源设计和研制。模块电源经过DC/DC电路、DC/AC电路、高频升压隔离、高频均流单元后并接到负载侧。针对输出并联运行时幅值和相位的严格同步要求,设计高频均流单元实现开环均流特性。采用总控单元实现上位机通讯、均流外环算法、高频脉冲同步、电弧高速保护等功能。通过样机实验重载和轻载验证可知:各模块的高频输出同步一致,高频均流单元和总控单元的均流算法可实现模块电流的平衡,总控策略有效,电源稳定性良好。     

5kW弧电源的设计与仿真

介绍了开关电源的优点和大功率弧电源的结构,给出了以SG3525为控制核心的弧电源的设计方法。该电源主电路采用全桥式逆变电路,应用平均电流模式控制的PWM调制技术实现电流的稳定输出。并应用OrCAD15.7仿真工具对主电路和控制电路建模并进行闭环仿真,得到了与设计要求相符合的实验结果,通过对仿真结果的分析验证了设计方案的可行性。试验表明,该弧电源具有良好的性能。     

基于双管正激式变换器的金属表面去毛刺20kV高压脉冲电源

真空管内部的细小金属毛刺去除工艺中采用直流高压存在毛刺去除不净、较大毛刺剩余、影响产品耐压和频率测试等问题。为克服直流高压去毛刺的工艺缺点,采用低重复频率的高压脉冲去毛刺。为克服以真空电子管作为脉冲开关的传统高压脉冲电源和以半导体器件作为脉冲开关的全固态高压脉冲电源主回路和控制回路设计复杂以及成本高等缺点,研制了一台低重复频率和宽占空比的基于双管正激式变换器的高压脉冲去毛刺电源。可通过增加双管正激式变换器的数量,以并-并组合式双管正激式变换器方式,满足宽占空比的高电压输出,实现了模块化设计。该电源主回路和控制回路的设计简化,稳定可靠,扩展性好,成本低,为高压脉冲电源设计提出了比较新颖的解决方案。实验结果表明:该电源的输出参数满足设计指标要求,并且稳定、可靠。     

高功率脉冲磁控溅射复合电源及其电弧特性研究

高功率脉冲磁控溅射因其高离化率得到广泛关注,是磁控溅射领域的新方向。随着对高功率脉冲磁控溅射放电和等离子特性的深入研究,制约高功率脉冲磁控溅射应用的主要不足有:沉积速率低,容易进入电弧放电影响膜层品质。本文从电源角度出发,针对高功率脉冲磁控溅射的高功率大电流特点,采用复合直流/脉冲电源提升高功率脉冲磁控溅射的沉积速率,采用电弧抑制电路避免电弧对膜层品质的危害。结果表明,复合高功率脉冲磁控溅射电源的设计有利于改善沉积速率;电弧抑制电路可快速检测,并通过电弧抑制回路快速释放残存能量,避免了电弧对高功率脉冲磁控溅射的影响。