System zur physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD), das lokale elektrische Lichtbögen mit niedriger -Spannung und hohem-Strom nutzt, um feste Kathodentargets in vollständig ionisiertes Plasma zu verdampfen. Die hohe Ionisierungsrate (40 %-80 %) sorgt für eine dichte Bindung auf atomarer-Ebene und eine hohe Druckspannung und ermöglicht so eine schnelle Abscheidung verschleißfester{8}}dekorativer Beschichtungen auf Schnellarbeitsstahl (HSS), Hartmetall-Schneidwerkzeugen, Automobilkomponenten und medizinischen Geräten.
Technische Spezifikationen
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Parameter |
Spezifikationsbereich/Details |
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Kammerabmessungen |
Kundenspezifisches Innenvolumen (Φ 800 × 1000 mm bis Φ 1500 × 1600 mm, SUS304/SUS316L doppelwandig, wassergekühlt) |
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Ultimativer Druck |
Kleiner oder gleich 5,0 × 10⁻⁴ Pa (Turbomolekular- und Roots-/Rotations-Vorvakuumpumpenkonfiguration) |
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Arbeitsdruck |
0,1 Pa ~ 2,0 Pa (Ar, N₂, C₂H₂, O₂) |
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Kathodenbogenquellen |
4 bis 12 verteilte kreisförmige/rechteckige gefilterte oder Standardquellen mit unabhängiger magnetischer Steuerung |
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Substrat-Bias |
Gepulste Gleichstromvorspannung (0 bis -1000 V einstellbar, 10–100 kHz) |
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Heizsystem |
Strahlungsquarzheizgeräte; maximale Backtemperatur 500 Grad (±5 Grad Gleichmäßigkeit) |
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Kontrollarchitektur |
Siemens SPS + Industrie-PC (IPC); automatisierte Rezeptausführung und manuelle Hardware-Überschreibung |
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Stromversorgung |
3-phasig, 380 V/480 V, 50 Hz/60 Hz (konfiguriert nach regionalen Standards) |
Hauptmerkmale
Hohe Ionisationseffizienz:Die Plasmaionisierungsrate erreicht 40 %-80 % und sorgt so für eine hervorragende Haftung des Films-auf dem Substrat.
Modulare Kathoden:Durch den schnellen -Wechsel der Zielbaugruppe werden wartungsbedingte Ausfallzeiten minimiert. kompatibel mit planaren und drehbaren zylindrischen Kathoden.
Geschlossene-Gasregelung:MKS-Massendurchflussregler halten präzise Reaktivgaspartialdrücke für Verbundfilme (TiAlN, TiCN) aufrecht.
Mehrachsige Planetenrotation:Maßgeschneiderte Rotations- und Rotationsantriebe sorgen für eine gleichmäßige Dicke (±5 %) bei komplexen 3D-Geometrien.
Dual-Betrieb:Unterstützt DC-Lichtbogenverdampfung und gepulste Bias-Sputtering-Integration für mehrschichtige Architekturen.
Konfiguration des Vakuumsystems
Vorvakuumpumpen:Kombination aus Wälzkolben- und Drehschieberpumpe für schnelles Abpumpen-von der Atmosphäre auf 10 Pa.
Hochvakuumpumpe:Magnetisch schwebende Turbomolekularpumpe (1600–3200 L/s), die einen kohlenwasserstofffreien Basisdruck gewährleistet.
Ventile und Messgeräte:Pneumatische Hochvakuum-Absperrschieber mit Pirani- und Kaltkathoden-Ionisationsverriegelungen, um einen Ölrückfluss zu verhindern.
[Visueller Leitfaden für Webproduzenten]:Fügen Sie ein schematisches oder klares Foto der Anordnung der Vakuumleitungen ein und heben Sie die Positionierung der Turbomolekularpumpe und des pneumatischen Absperrschiebers hervor.
Verdampfungsmaterialien und Substratkompatibilität
Standard-Kathodentargets (Reinheit größer oder gleich 99,95 %)
Übergangsmetalle:Ti, Cr, Zr, Al, TiAl (50/50, 33/67 Atomverhältnisse), CrAl, W, Nb, Si.
Legierungen und Verbindungen:Graphit (für DLC-Zwischenschichten), Edelstahl.
Untergrundkompatibilität und Vor-Behandlung
Materialien:WC-Co-Schneidwerkzeuge, Wälzfräser, Räumnadeln, Stanzformen, Spritzgussformen, Titanlegierungen (Klasse 5) und Edelstahl.
Vor-Behandlung:Ultraschall-Lösungsmittelentfettung und In-{0}}Reinigung durch Ionenbeschuss (Ar⁺-Plasmaätzung) im Inneren der Kammer vor der Abscheidung.
Anwendungen
Schneid- und Umformwerkzeuge:TiN-, TiAlN- und AlCrN-Beschichtungen erhöhen die Oberflächenhärte auf 3000–3500 HV und unterdrücken thermische Kraterbildung und abrasiven Verschleiß.
Automobilkomponenten:Reibungsmindernde Beschichtungen für Kolbenringe, Kraftstoffeinspritzstifte und Getriebekomponenten.
Medizinische Implantate:Biokompatible TiN- und ZrN-Hartbeschichtungen auf orthopädischen Gelenkersatz und chirurgischen Schrauben.
Dekorative Hardware:Erzeugung des Farbspektrums (Goldmessing, Roségold, Rotgussschwarz, Titangrau) über Reaktivgas-Tuning.
Anpassungsoptionen
Kammergeometrie:Vertikale Ladekonfigurationen (Grubenmontage oder bodenstehend) oder horizontale Frontladekonfigurationen.
Quellkonfiguration:Magnetische Kanalquellen mit gefiltertem kathodischem Lichtbogen (FAC) zur Eliminierung von Makropartikeln für optische oder Präzisionselektronik.
Automatisierung:Roboterladearme, AGV-Docking-Integration und MES-Datenprotokollierungsprotokolle.
Qualitätskontrolle und Werksprüfung
Leckerkennung:Helium-Massenspektrometertests an allen Kammern und Schweißnähten (weniger als oder gleich 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s).
Elektrische Sicherheit:Hoch-Spannungsisolationswiderstand, Erdungskontinuität und Funktionsüberprüfung der SPS-Verriegelung.
Probelauf (FAT):72-Stunden kontinuierlicher Trockenlauftest-plus Standard-Beschichtungsablagerungstest, ausgewertet mittels Calo-Test (Dicke) und Kratztester (Haftung).
Dokumentationspaket:Elektrische Schaltpläne, P&ID-Diagramme, SPS-Quellcodes, Materialzertifikate und FAT-Berichte.
Installation und technischer Support
Standortvorbereitung:Detaillierte Layoutzeichnungen, Kühlwassermetriken und Stromverteilungsspezifikationen werden 4 Wochen vor dem Versand bereitgestellt.
Inbetriebnahme:Mechanische Montage vor Ort, Vakuumkalibrierung und Rezeptübergabe durch erfahrene Verfahrenstechniker.
Ausbildung:Praktische-Anleitung zu Hardwarewartung, Fehlerbehebung bei Staubsaugern und Sicherheitsprotokollen.
Unterstützung:Integration von Ferndiagnosesoftware für die Echtzeit--SPS-Fehlerbehebung, unterstützt durch einen regionalen Ersatzteilbestand.
FAQ
F: Wie kontrolliert das System Makropartikel (Tröpfchen)?
A: Standardsysteme nutzen optimierte magnetische Einschlussfelder, um Lichtbogenpunkte schnell zu steuern. Für optische oder ultraglatte Anwendungen integrieren wir Filtered Cathodic Arc (FAC)-Magnetkanäle, um Tröpfchen vollständig herauszufiltern.
F: Wie hoch ist die angestrebte Auslastung und Austauschzeit?
A: Planare und kreisförmige Ziele erreichen eine Auslastung von 45 %-60 %. Die Ziele sind wassergekühlt und mit Schnellklemmdichtungen montiert, sodass ein Austausch des Ziels innerhalb von 45 Minuten möglich ist.
F: Welche Anforderungen gelten für die Versorgungseinrichtungen?
A: Kaltwasserversorgung (8–15 m³/h, 18–22 Grad, 0,2–0,3 MPa), Druckluft (0,6 MPa) und stabiler dreiphasiger Industriestrom.
F: Können bestehende Prozessrezepte übertragen werden?
A: Ja. Die Siemens IPC-Plattform ermöglicht die direkte Parametereingabe für Lichtbogenstrom, Vorspannung, Gasfluss und Dauer, um sie an bestehende Industrierezepte anzupassen.
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