Generator de tip High-Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPiMS) | APEL LASER

HiPIMS: control avansat pentru depunerea filmelor subțiri

HiPIMS este o variantă avansată a pulverizării magnetron, în care ținta este alimentată cu impulsuri scurte de putere ridicată. Aceste impulsuri produc o plasmă intensă și un grad ridicat de ionizare a materialului pulverizat, oferind posibilități suplimentare de control asupra energiei și fluxului particulelor care ajung la substrat.

Comparativ cu pulverizarea magnetron DC convențională, tehnologia HiPIMS poate susține dezvoltarea unor filme cu densitate, aderență, uniformitate și structură îmbunătățite. Rezultatul final depinde însă de materialul țintă, substrat, geometria magnetronului, gazul de proces, presiunea de lucru, polarizarea substratului și parametrii impulsului.

HiPulse 110M oferă flexibilitatea necesară pentru investigarea acestor parametri și pentru trecerea controlată de la impulsuri de minimum 2 µs la regim DC.

Caracteristici principale

Generator/modulator de impulsuri pentru procese HiPIMS;

Funcționează împreună cu o sursă de alimentare DC compatibilă;

Tensiune DC de intrare între 50 și 1.200 V;

Tensiune de ieșire în impuls reglabilă între −50 și −1.200 V;

Putere de ieșire de vârf de până la 14 kW;

Curent de ieșire în impuls de maximum 12 A;

Durată a impulsului de minimum 2 µs;

Posibilitate de funcționare până la regim DC;

Frecvență reglabilă între 100 Hz și 10 kHz;

Control activ al arcului pentru îmbunătățirea stabilității descărcării;

Ecran tactil pentru configurarea și monitorizarea parametrilor;

Ieșiri BNC pentru monitorizarea externă a tensiunii și curentului;

Răcire cu aer;

Construcție compactă, cu greutate sub 9 kg;

Marcaj CE;

Configurare și suport pentru integrare oferite de APEL Laser.

Beneficii pentru dezvoltarea procesului

Control flexibil al impulsurilor

Durata impulsului poate fi ajustată de la minimum 2 µs până la funcționarea în regim DC. Această flexibilitate permite compararea diferitelor regimuri de descărcare în cadrul aceleiași platforme experimentale.

Stabilitate îmbunătățită a descărcării

Controlul activ al arcului contribuie la reducerea instabilităților în condiții de curent de vârf ridicat sau în procese cu tendință de formare a arcurilor electrice.

Monitorizarea formei impulsului

Ieșirile BNC permit conectarea unui osciloscop sau a unui sistem compatibil de achiziție a datelor pentru urmărirea semnalelor de tensiune și curent.

Adaptare la diferite materiale și geometrii

Tensiunea, frecvența și durata impulsului pot fi configurate în funcție de materialul țintă, dimensiunea magnetronului și obiectivele procesului.

Integrare într-o instalație existentă

APEL Laser poate analiza sursa DC, catodul magnetron, conexiunile electrice, sistemele de interblocare și cerințele procesului înainte de stabilirea configurației finale.

Specificații tehnice — HiPulse 110M

Alimentare electrică și intrare DC

Ieșire în impuls

Interfață și monitorizare

Caracteristici fizice și condiții de mediu

Aplicații și industrii

Cercetarea și dezvoltarea filmelor subțiri

HiPulse 110M poate fi utilizat pentru investigarea influenței duratei impulsului, frecvenței, tensiunii și curentului asupra plasmei și asupra proprietăților filmelor depuse. Posibilitatea de monitorizare externă facilitează corelarea formei impulsului cu stabilitatea descărcării și rezultatele procesului.

Acoperiri dure și rezistente la uzură

Tehnologia HiPIMS este relevantă pentru dezvoltarea acoperirilor destinate sculelor, componentelor mecanice și suprafețelor expuse la uzură, atunci când sunt urmărite densitatea, aderența și controlul microstructurii.

Acoperiri optice și funcționale

Controlul plasmei poate fi investigat în procese pentru obținerea unor straturi optice, reflectante, absorbante, conductive sau cu alte proprietăți funcționale. Configurația trebuie adaptată materialului țintă și cerințelor stratului.

Microelectronică și semiconductori

Generatorul poate fi integrat în platforme experimentale pentru dezvoltarea straturilor metalice, nitrurilor, oxizilor și altor materiale utilizate în cercetarea microelectronicii și a semiconductorilor.

Nanotehnologie și materiale avansate

HiPulse 110M poate susține cercetarea relației dintre parametrii plasmei, nucleație, morfologie, densitate și structura filmelor subțiri sau nanostructurate.

Senzori și dispozitive funcționale

Sistemul este relevant pentru dezvoltarea straturilor utilizate în senzori, dispozitive electronice, componente optice și alte structuri funcționale bazate pe filme subțiri.

Dezvoltarea proceselor cu ținte metalice

Broșura prezintă descărcări HiPIMS realizate cu ținte de cupru și titan cu diametrul de 1″, demonstrând funcționarea stabilă și diferențele de plasmă asociate materialului țintă. Utilizarea altor materiale necesită verificarea configurației și optimizarea parametrilor.

Integrarea într-o instalație de pulverizare magnetron

HiPulse 110M nu este o sursă DC autonomă. Generatorul modulează energia furnizată de o sursă DC compatibilă și este disponibil numai într-o configurație care include o astfel de sursă.

Pentru configurarea corectă, APEL Laser poate evalua:

puterea și tensiunea sursei DC;

tipul și dimensiunea catodului magnetron;

polaritatea și conexiunile de înaltă tensiune;

curentul și tensiunea necesare procesului;

sistemul de interblocare;

împământarea și siguranța electrică;

răcirea catodului și a instalației;

gazele, presiunea și regimul de proces;

cerințele de monitorizare și achiziție a datelor.

Configurația finală se stabilește în funcție de instalație, magnetron, materialele utilizate și obiectivele procesului.

Întrebări frecvente

Ce este un generator HiPIMS?

Un generator HiPIMS produce impulsuri electrice scurte și de putere ridicată pentru alimentarea unui catod magnetron. Impulsurile generează o plasmă intensă, cu un grad ridicat de ionizare, utilizată pentru dezvoltarea și optimizarea depunerilor de filme subțiri.

HiPulse 110M poate funcționa fără o sursă DC?

Nu. HiPulse 110M funcționează împreună cu o sursă DC compatibilă și este disponibil numai într-o configurație care include o astfel de sursă.

Poate fi integrat într-o instalație de sputtering existentă?

Da, dacă sursa DC, magnetronul, conexiunile electrice și sistemele de siguranță sunt compatibile. APEL Laser poate realiza o evaluare tehnică înainte de stabilirea configurației.

Care este puterea de ieșire de vârf?

Conform broșurii HiPulse 110M, puterea de ieșire de vârf este de 14 kW.

Care este curentul maxim de ieșire în impuls?

Curentul maxim de ieșire în impuls este de 12 A.

Care este durata minimă a impulsului?

Durata minimă configurabilă este de 2 µs. Sistemul permite extinderea duratei până la funcționarea în regim DC.

Care este domeniul de frecvență?

Frecvența de funcționare poate fi reglată între 100 Hz și 10 kHz.

Cum pot fi monitorizate tensiunea și curentul?

Generatorul dispune de ieșiri BNC pentru monitorizarea externă a semnalelor de tensiune și curent cu un osciloscop sau un sistem compatibil de achiziție.

HiPulse 110M poate fi utilizat pentru producție?

Produsul a fost dezvoltat ca soluție pentru aplicații reale de cercetare și industriale. Integrarea într-un proces de producție necesită validarea ciclului de lucru, a stabilității procesului, a răcirii și a compatibilității cu instalația.

Este inclus suportul pentru integrare?

APEL Laser poate furniza sursa DC compatibilă, evaluarea configurației, interfețele necesare și suport pentru integrarea într-o instalație nouă sau existentă.

Configurați sistemul HiPIMS potrivit instalației dumneavoastră

Trimiteți-ne informații despre sursa DC, catodul magnetron, materialele țintă, dimensiunea substratului și parametrii procesului. Echipa APEL Laser poate evalua compatibilitatea și propune configurația adecvată.

https://apellaser.ro/contact/