磁控濺射鍍膜工藝的核心核心在于等離子體放電的穩(wěn)定性,而直流濺射電源的輸出精度、抗干擾能力和電弧抑制性能,直接決定了薄膜沉積的均勻性、致密性以及靶材的使用壽命,是保障鍍膜產(chǎn)品良率與工藝重復(fù)性的核心設(shè)備。德國(guó)ADL GmbH專注真空鍍膜電源研發(fā)制造,旗下GS系列緊湊型風(fēng)冷直流電源,專為實(shí)驗(yàn)室研發(fā)設(shè)備、中小型工業(yè)化磁控濺射系統(tǒng)量身打造。
ADL GS 20/800是該系列2kW功率等級(jí)的核心機(jī)型,具備0~800V寬范圍直流輸出能力,適配各類中小型金屬靶材直流濺射工藝。設(shè)備依托成熟的閉環(huán)控制技術(shù)、自適應(yīng)極速滅弧系統(tǒng)以及輕量化機(jī)架結(jié)構(gòu),可長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行于精密鍍膜工況,廣泛應(yīng)用于光學(xué)鍍膜、精密零部件防護(hù)涂層、裝飾鍍膜及新材料科研制備等領(lǐng)域,兼顧實(shí)驗(yàn)研發(fā)與中小批量量產(chǎn)的工藝需求。

一、設(shè)備核心電氣參數(shù)
德國(guó)ADL GS 20/800直流電源為標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)級(jí)鍍膜專用電源,型號(hào)中GS代表緊湊型風(fēng)冷直流濺射電源系列,20對(duì)應(yīng)額定功率2kW,800代表最大額定輸出電壓800VDC,整機(jī)電氣參數(shù)適配主流中小型磁控濺射設(shè)備工況。
設(shè)備采用三相3×400V工業(yè)交流輸入,兼容常規(guī)工業(yè)供電環(huán)境,輸入電壓波動(dòng)適配范圍為±10%,可有效抵御工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)電網(wǎng)波動(dòng)干擾。輸出端支持0~800VDC連續(xù)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié),額定輸出電流3.5A,額定輸出功率2000W,全量程參數(shù)調(diào)節(jié)線性度優(yōu)異。
整機(jī)支持恒壓、恒流、恒功率三種工作模式無(wú)縫切換,全量程參數(shù)設(shè)定精度可達(dá)額定值±1%,輸出穩(wěn)定性高。配備原廠自適應(yīng)電弧抑制系統(tǒng),弧光淬滅響應(yīng)區(qū)間覆蓋6μs~3ms,可根據(jù)實(shí)時(shí)工藝狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié)滅弧邏輯。設(shè)備采用強(qiáng)制風(fēng)冷散熱方式,機(jī)身采用二分之一19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架、3U高度設(shè)計(jì),適配鍍膜設(shè)備控制柜集成安裝,輸出采用浮地設(shè)計(jì),匹配磁控濺射陰極標(biāo)準(zhǔn)接線規(guī)范。

二、核心技術(shù)特性與工藝優(yōu)勢(shì)
2.1 自適應(yīng)極速電弧抑制,降低鍍膜缺陷
直流磁控濺射工藝運(yùn)行過(guò)程中,靶材表面雜質(zhì)殘留、腔體氣壓波動(dòng)、靶材局部微熔化等因素,極易引發(fā)瞬時(shí)電弧放電。電弧會(huì)直接造成靶材局部燒蝕損耗,同時(shí)導(dǎo)致基板表面出現(xiàn)針孔、麻點(diǎn)、顆粒凸起等缺陷,嚴(yán)重破壞薄膜外觀與防護(hù)性能,降低生產(chǎn)良率。
ADL GS 20/800電源搭載自主研發(fā)的智能電弧管理電路,可實(shí)時(shí)高頻監(jiān)測(cè)等離子體負(fù)載運(yùn)行狀態(tài),微秒級(jí)精準(zhǔn)識(shí)別弧光異常信號(hào),快速切斷輸出能量抑制電弧產(chǎn)生,同時(shí)完成故障復(fù)位與功率恢復(fù),無(wú)需人工干預(yù)參數(shù)調(diào)試。
2.2 三模式閉環(huán)控制,適配全工藝流程
針對(duì)磁控濺射預(yù)濺射清洗、正式沉積、穩(wěn)態(tài)量產(chǎn)等不同工藝階段的差異化需求,GS 20/800電源配備恒壓、恒流、恒功率三種閉環(huán)控制模式,全面覆蓋濺射全流程工藝場(chǎng)景。
恒流模式為常規(guī)沉積工藝的核心工作模式,可穩(wěn)定控制等離子體離子轟擊強(qiáng)度,保證薄膜沉積速率恒定,實(shí)現(xiàn)批次產(chǎn)品膜厚高度一致;恒壓模式適用于靶材預(yù)清洗、腔體起輝階段,能夠穩(wěn)定維持靶面電場(chǎng)環(huán)境,保障等離子體順利起輝,縮短工藝調(diào)試時(shí)間;恒功率模式可在反應(yīng)濺射、腔體氣壓小幅波動(dòng)的復(fù)雜工況下,恒定輸出工藝能量,弱化外界工況干擾,大幅提升工藝重復(fù)性與穩(wěn)定性。
2.3 雙模式控制,適配多元集成場(chǎng)景
為兼顧實(shí)驗(yàn)室單機(jī)調(diào)試與工業(yè)化自動(dòng)化生產(chǎn)需求,設(shè)備配備本地、遠(yuǎn)程雙控制模式,適配不同應(yīng)用場(chǎng)景。本地控制依托設(shè)備前置高清數(shù)顯面板與調(diào)節(jié)旋鈕,可實(shí)時(shí)查看電壓、電流、功率運(yùn)行數(shù)據(jù),快速完成參數(shù)設(shè)定與工藝調(diào)試,操作便捷,適合科研實(shí)驗(yàn)、試樣制備等小批量、多工況調(diào)試場(chǎng)景。
遠(yuǎn)程控制支持選配工業(yè)模擬接口與總線通訊模塊,兼容標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)程信號(hào)給定,可直接對(duì)接PLC、上位機(jī)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)電源參數(shù)遠(yuǎn)程設(shè)定、運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控與設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制,能夠無(wú)縫集成至自動(dòng)化真空鍍膜生產(chǎn)線,滿足規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化量產(chǎn)需求,且接口模塊化設(shè)計(jì)可支持后期功能升級(jí),適配新舊設(shè)備改造場(chǎng)景。

三、主要應(yīng)用領(lǐng)域
ADL GS 20/800擁有800V高起輝電壓輸出特性,起輝穩(wěn)定、放電平穩(wěn),可適配鈦、鉻、鋁、銅、鎳、不銹鋼、金銀等各類導(dǎo)電金屬靶材,廣泛應(yīng)用于各類直流磁控濺射鍍膜場(chǎng)景。
在光學(xué)領(lǐng)域,可用于光學(xué)鏡片防護(hù)膜、反光膜、光學(xué)濾光片金屬薄膜的精密制備;在精密制造領(lǐng)域,主要為刀具、模具、精密機(jī)械零部件沉積耐磨、耐腐蝕、耐高溫硬質(zhì)防護(hù)涂層;在裝飾鍍膜行業(yè),可完成五金制品、塑膠基材的金屬質(zhì)感裝飾鍍膜加工;同時(shí)也是各大高校、科研院所新材料薄膜研發(fā)、試樣制備的核心配套電源設(shè)備。

四、總結(jié)
ADL GS 20/800作為2kW/800V工業(yè)級(jí)直流磁控濺射電源,憑借高精度閉環(huán)控制、自適應(yīng)極速滅弧、風(fēng)冷緊湊結(jié)構(gòu)、靈活集成方式四大核心優(yōu)勢(shì),適配中小功率精密鍍膜工況需求。設(shè)備有效解決了傳統(tǒng)濺射電源電弧頻發(fā)、工藝穩(wěn)定性差、集成難度高、運(yùn)維成本高的痛點(diǎn),既滿足科研實(shí)驗(yàn)的多元化調(diào)試需求,又適配中小批量工業(yè)化量產(chǎn)的穩(wěn)定生產(chǎn)要求。在磁控濺射薄膜沉積工藝中,該設(shè)備可有效提升薄膜沉積質(zhì)量與工藝重復(fù)性,降低生產(chǎn)損耗與運(yùn)維成本,是中小型真空磁控濺射鍍膜系統(tǒng)的高可靠性、高性價(jià)比供電解決方案。