Главная   —   Каталог   —   Источники электропитания для магнетронных распылительных систем серии APEL-M  —   Сильноточный импульсный источник питания

Сильноточный импульсный источник питания

Серия: APEL-M-HPP

Сильноточный импульсный источник питания Оформить заказ
 
Одним из достижений в развитии импульсных МРС стало применение сильноточного импульсного магнетронного распыления (HIPIMS – от анг. high-power impulse magnetron sputtering). Типичные для HIPIMS униполярные сильноточные импульсы, которые подаются на мишень приводят к высоким импульсным концентрациям электронов (до 6·1013 см–3) вблизи мишени. В результате достигается высокая степень ионизации не только атомов газа, но и распыленных частиц. Подавая отрицательное напряжение смещения на подложку можно регулировать энергию ионов, бомбардирующих растущую пленку, тем самым, управляя ее свойствами. Высокое отношение концентрации ионов к концентрации нейтралов в HIPIMS позволяет наносить сверхплотные и гладкие металлические покрытия, пленки сложного состава (оксиды, нитриды), управлять фазовым составом  и увеличивать удельную проводимость покрытий. Преимуществом HIPIMS является повышенная адгезия покрытий и возможность их напыления в отверстия субмикронного размера для полупроводниковой промышленности. Основной недостаток HIPIMS – пониженная скорость осаждения пленки (несколько десятков процентов от скорости осаждения при постоянном распылении).

 

Особенностью источников питания для сильноточных магнетронов является высокая импульсная мощность и малый коэффициент заполнения импульсов. При средней мощности источника питания для HIPIMS в 2 -5 кВт импульсная мощность может достигать сотен кВт. В таких источниках необходим накопитель с запасаемой энергией, существенно превышающей энергию, потребляемую разрядом за один импульс. Для возбуждения сильноточного импульсного магнетронного разряда нами разработан импульсный источник питания, имеющий структуру, аналогичную источнику питания APEL-M-5PDC мощностью 5 кВт. Для получения высокой импульсной мощности увеличены максимальное выходное напряжение и емкость накопительного конденсатора. Существуют модификации с макиамльным выходным напряжением 800, 1000, 1200 и 1500 В. В качестве коммутатора используются мощные IGBT транзисторы с высоким импульсным током. Источник питания APEL-M-5HPP является источником напряжения с низким внутренним сопротивлением и индуктивностью, поэтому скорость роста тока определяется процессами генерации носителей. Например, на приведенной ниже осциллограмме ток достигает 600 А при длительности импульса всего 15 мкс. Амплитуда импульса напряжения составляет 650 В, при этом максимальная импульсная мощность достигает 400 кВт, а энергия в импульсе 3 Дж.

 

В таблице ниже приведены основные характеристики источника питания APEL-M-5HPP.

Технические характеристики
Модель источника питания  5HPP-800 10HPP-800 5HPP-1200 10HPP-1200
Входное напряжение
380В, 50/60Гц
Максимальная выходная мощность 5 кВт
10 кВт 5 кВт 10 кВт
Максимальная потребляемая мощность
5,6 кВт 11,2 кВт 5,6 кВт 11,2 кВт
Диапазон регулирования выходного напряжения 80÷800 В, с шагом 1 В
80÷800 В, с шагом 1 В 100÷1200 В, с шагом 1 В 100÷1200 В, с шагом 1 В
Амплитуда выходного  тока до 400 А
до 800 А до 200 А до 400 А
Тип выходного напряжения отрицательное импульсное униполярное
Диапазон регулирования частоты импульса  0,1-15,0 кГц, с шагом 0,1 кГц
Диапазон регулирования длительности импульса
5 - 250 мкс, с шагом 1 мкс
Режимы стабилизации
напряжение
     
Режим работы частотный режим (с заданной частотой) / счетный режим (заданное число импульсов 1...30000)
Тип и величина поджигающего напряжения потоянное, 1000 В
Точность стабилизации не хуже 3%
Амплитуда тока срабатывания дугозащиты 400 А 800 А 200 А 400 А
ремя реакции системы дугозащиты
1 мкс
Индикация ЖК-дисплей
Охлаждение
воздушное
Масса
35 кг
Корпус 3U, 19”
2x3U, 19” 3U, 19” 2x3U, 19”

Панель управления источника питания

СВЕТОДИОДНАЯ ИНДИКАЦИЯ
ARC Индикатор срабатывания дугозащиты. Загорается, если разряд переходит в дуговую форму или ток превышает максимальное значение.
RAMP Индикатор соответствия значения уставки стаблизируемого параметра выходной величине. Если индикатор мигает, то несоответствие превышает 10%, что свидетельствует о неудачном режиме работы источника.
OVR
Индикатор превышения выходного напряжения.
ERR
Индикатор сбоя в работе/ошибки. Работа невозможна до устранения причины.
REM Индикатор блокировки ручного управления.
LINK Индикатор связи с компьютером

Жидкокристаллический информационный дисплей

Технические характеристики
Назначение параметра
1.1, 1.2, 1.3
Уставка напряжения, тока или мощности, в заивисимости от режима стабилизации.
2.1
Текущее значение выходного напряжения источника питания. В импульсном режиме работы соответствует амплитуде выходных импульсов.
2.2
Текущее значение выходного тока источника питания. В импульсном режиме работы отображается величина среднего активного выходного тока.
2.3
Текущее значение выходной мощности источника питания. В импульсном режиме работы отображается средняя активная выходная мощность.
3.1 Частота следования импульсов: 1...100 кГц, с шагом 1 кГц.
3.2 Коэффициент заполнения импульсов: 10...80 %, с шагом 1.
4 Таймер обратного отсчета.
5
Счетчик дуг. Обнуляется при нажатии на ручку.
10
Меню перехода на главный экран при нажатии ручки.
6.1 Сетевой адрес при обмене данными по протоколу RTU ModBus: 1..247
6.2 Скорость передачи данных RTU ModBus: 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800, 38400, 57600, 76800, 115200 бод.
6.3 Формат кадра RTU ModBus: 8-бит + 1 стоповый бит, 8-бит + 2 стоповых бита, 8 бит + 1 стоповый бит + 1 бит четности, 8 бит + 1 стоповый бит + 1 бит нечетности.
6.4 Состояние обмена данными по протоколу RTU ModBus: Offline - нет данных, BadLine - неправильный формат кадра или скорость передачи данных, LineOk - принят пакет данных, но его адрес соответствует адресу другого подчиненного устройства, ConnOk - принят и обработан пакет данных.
7 Блокировка: нормально замкнутый контакт или нормально разомкнутый контакт.
8 Состояние управления: Manual - ручное и удаленное управление, Remote - только удаленное управление, ручное управление заблокировано.