作者:深圳市英能電氣有限公司
時間:2025-03-11
HiPIMS電源(Hipims,High Power Impulse Magnetron Sputtering,高功率脈沖磁控濺射電源)是一種現(xiàn)代化的電源系統(tǒng),廣泛應(yīng)用于薄膜沉積、材料處理等領(lǐng)域,特別是在對薄膜質(zhì)量要求較高的高端制造領(lǐng)域。HiPIMS電源通過采用脈沖電流模式,提供比傳統(tǒng)連續(xù)電源更高的濺射功率,從而提升沉積速率、改善薄膜質(zhì)量,并優(yōu)化整體沉積過程。
HiPIMS電源的特點
1.高功率脈沖輸出
- 峰值功率可達(dá)兆瓦級(MW),但脈沖持續(xù)時間極短(幾十微秒至毫秒),平均功率較低。
- 通過短時高能脈沖產(chǎn)生高密度等離子體,使濺射材料高度離化。
2.脈沖調(diào)制能力
- 精確控制脈沖頻率(Hz至kHz)、脈寬、占空比等參數(shù),優(yōu)化薄膜生長過程。
3.高電壓/高電流
- 輸出電壓可達(dá)數(shù)千伏,電流數(shù)百安培,確保高離化率(可達(dá)80%以上)。
4.穩(wěn)定性與重復(fù)性
- 需在極端脈沖條件下保持穩(wěn)定,確保薄膜均勻性和工藝重復(fù)性。
特性 | HiPIMS電源 | 傳統(tǒng)直流/射頻電源 |
功率密度 | 極高(短脈沖) | 連續(xù)或低頻調(diào)制 |
等離子體離化率 | 高(金屬離子主導(dǎo)) | 低(中性原子為主) |
薄膜質(zhì)量 | 致密、高結(jié)合力、低缺陷 | 多孔、結(jié)合力較低 |
沉積速率 | 相對較低 | 較高 |
HiPIMS電源的核心技術(shù)挑戰(zhàn)
1.脈沖波形控制
- 需實現(xiàn)陡峭的上升/下降沿,避免電弧放電。
2.散熱設(shè)計
- 高功率脈沖對電源散熱要求極高。
3.匹配網(wǎng)絡(luò)
- 優(yōu)化阻抗匹配,減少反射功率,提高能量傳輸效率。
典型應(yīng)用領(lǐng)域
- 工具涂層:切削工具、模具的超硬涂層(如TiAlN、CrN)。
- 光學(xué)薄膜:高反射率/抗反射涂層。
- 半導(dǎo)體:銅互連阻擋層(Ta/TaN)。
- 新能源:鋰離子電池電極薄膜、燃料電池催化劑涂層。
選型建議
- 匹配靶材:根據(jù)靶材(金屬、陶瓷)選擇電壓/電流范圍。
- 工藝需求:脈沖參數(shù)(頻率、脈寬)需適配薄膜類型(如DLC需要極高離能)。
- 擴(kuò)展性:支持多靶協(xié)同濺射或與其他技術(shù)(如PECVD)集成。
如果需要更具體的電源參數(shù)或應(yīng)用案例,請咨詢本公司銷售人員。
深圳市英能電氣有限公司是一家集真空鍍膜電源/PVD鍍膜電源的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售為一體的高科技企業(yè),主要產(chǎn)品:中頻磁控濺射電源、單極性脈沖偏壓電源/雙極性脈沖偏壓、直流偏壓電源、直流磁控濺射電源、單極性脈沖磁控濺射電源,陽極電源、離子源電源、弧電源、高功率脈沖磁控濺射電源,HIPIMS電源等。已獲高新技術(shù)企業(yè)、iso9001認(rèn)證,擁有專利多份。產(chǎn)品已獲得ce、rohs認(rèn)證。專注提供真空鍍膜電源及工業(yè)控制領(lǐng)域的解決方案。咨詢熱線:137-1700-7958