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 (HPIMS – от анг. high-power impulse magnetron sputtering). Типичные для HPIMS 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 HPIMS позволяет наносить сверхплотные и гладкие металлические покрытия, пленки сложного состава (оксиды, нитриды), управлять фазовым составом  и увеличивать удельную проводимость покрытий. Преимуществом HPIMS является повышенная адгезия покрытий и возможность их напыления в отверстия субмикронного размера для полупроводниковой промышленности. Основной недостаток HPIMS – 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 СИМР 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 (до 1000 В) и емкость накопительного конденсатора (до 2 мФ). Энергозапас конденсатороной батареи достигал 2 кДж. В качестве коммутатора использован IGBT модуль  с импульсным рабочим током до 1 кА и рабочим напряжением до 1700 В. Источник питания APEL-M-5HIPIMS является источником напряжения с низким внутренним сопротивлением и индуктивностью. Поэтому  скорость роста тока определяется процессами генерации носителей в зоне разряда, условиями на разрядном промежутке, а импульс тока имеет треугольную форму. Например, на приведенной ниже осциллограмме ток достигает 600 А при длительности импульса 15 мкс и амплитуде импульса напряжения 650 В, при этом максимальная импульсная мощность составляет 400 кВт, а энергия в импульсе 3 Дж.

 

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

Технические характеристики
Модель источника питания  APEL-M-5HPIMS-1k APEL-M-10HPIMS-1k APEL-M-5HPIMS-2k APEL-M-10HPIMS-2k
Входное напряжение
380В, 50/60Гц
Максимальная выходная мощность 5 кВт
10 кВт 5 кВт 10 кВт
Максимальная потребляемая мощность
5,5 кВт 11 кВт 5.5 кВт 10 кВт
Диапазон регулирования выходного напряжения 100÷1000 В, с шагом 1 В
Амплитуда выходного  тока до 1000 А
до 1000 А до 2000 А до 2000 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 1000 А 1000 А 2000 А 2000 А
ремя реакции системы дугозащиты
1 мкс
Индикация ЖК-дисплей
Охлаждение
воздушное
Масса
35 кг
Корпус 6U, 19”
Стоимость прайс-лист APEL-M-HIPIMS

Панель управления источника питания

Назначение кнопок на панели управления
  Кнопки включения и выключения выходного напряжения:
ON При нажатии кнопки на выход источника подается напряжение
OFF При нажатии кнопки происходит снятие выходного напряжения
  Кнопки управления встроенным таймером:
TIMER START/STOP Кнопка запуска и остановки таймера
TIMER/RESET Кнопка сброса таймера / Счетчика импульсов
  Кнопки управления дополнительными функциями:
F1 Кнопка включения/выключения поджигающего импульса (поджига). Возможно изменение под нагрузкой
F2

Не используется, или служит для переключения выходов. Изменение под нагрузкой невозможно.

REGULATION Не задействовано
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.
  Индикаторы режима стабилизации:
 VOLTAGE  Напряжение
 CURRENT  Ток
 POWER  Мощность

Жидкокристаллический информационный дисплей

 

Технические характеристики
Назначение параметра
1 Уставка напряжения: 100...1000 В, с шагом 1 В.
2 Режим работы: частотный / счетчик импульсов.
3 Длительность импульсов: 5...250 мкс, с шагом 1 мкс.
4 Частота следования импульсов: 0,1...15,0 кГц, с шагом 0,1 кГц.
5 Меню перехода на экран дополнительных настроек при нажатии ручки.
6 Текущее значение амплитуды выходных импульсов.
7 Текущее значение величины среднего выходного тока.
8 Текущее значение средней выходной мощности.
9 Таймер обратного отсчета.
10
Меню перехода на главный экран при нажатии ручки.
11 Сетевой адрес при обмене данными по протоколу RTU ModBus: 1..247
12 Скорость передачи данных RTU ModBus: 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800, 38400, 57600, 76800, 115200 бод.
13 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.
14 Блокировка: нормально замкнутый контакт или нормально разомкнутый контакт.
15 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.
16 Состояние управления: Manual - ручное и удаленное управление, Remote - только удаленное управление, ручное управление заблокировано.
17 Число импульсов при работе в режиме счетчика импульсов.
18 Оставшееся число импульсов при работе в режиме счетчика импульсов.