真空鍍膜設備電源的多通道控制策略

真空鍍膜設備中,高壓電源用于為濺射靶、偏壓電極及輔助離子源供能。隨著多層膜系和復合鍍膜工藝的發展,單一通道供電已無法滿足工藝靈活性需求。多通道高壓電源控制策略的提出,使得多靶協同、能量分配與工藝切換成為可能,大幅提升了薄膜一致性與沉積效率。
多通道系統通常包括主濺射電源、偏壓電源及輔助等離子電源。各通道輸出電壓范圍差異大,且需保持嚴格同步。為此,系統采用主從式同步控制結構。主控制模塊通過總線向各通道發送同步觸發信號,確保電壓相位與時間一致。各通道內部獨立閉環穩壓,以抵消負載差異帶來的不平衡。
電源采用數字控制架構,中央處理單元負責任務分配與數據協調??刂扑惴ㄍㄟ^實時采樣各通道輸出電壓、電流與功率狀態,根據工藝配方動態調整通道比功率分配,實現多靶協同沉積。例如,在多層膜制備中,控制系統可在數毫秒內平滑切換主副靶功率,避免沉積中斷或過渡層缺陷。
為防止通道間電磁耦合,模塊間采用電氣隔離與屏蔽隔艙設計。通信接口采用光纖總線,以抵抗高壓環境下的共模干擾。系統內部引入多變量預測控制算法,通過建模分析通道間交互特性,提前修正輸出波形,保持各通道功率平衡。
安全策略方面,多通道系統設置全局保護與獨立通道保護雙層機制。若任一通道檢測到異常放電或溫度超限,系統可局部關閉該通道而不影響其他通道運行。同時,全局控制層根據故障等級自動調整剩余通道輸出,維持工藝連續性。
通過多通道控制策略,真空鍍膜設備可實現精確能量分配與同步調節,薄膜厚度均勻性提升可達15%以上。這種電源控制理念已成為多靶濺射與復合鍍膜設備的核心控制基礎。