真空鍍膜設(shè)備電源的多通道控制策略

真空鍍膜設(shè)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(fù)合鍍膜工藝的發(fā)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(xié)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(tǒng)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(yán)格同步。為此，系統(tǒng)采用主從式同步控制結(jié)構(gòu)。主控制模塊通過總線向各通道發(fā)送同步觸發(fā)信號(hào)，確保電壓相位與時(shí)間一致。各通道內(nèi)部獨(dú)立閉環(huán)穩(wěn)壓，以抵消負(fù)載差異帶來的不平衡。
電源采用數(shù)字控制架構(gòu)，中央處理單元負(fù)責(zé)任務(wù)分配與數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)。控制算法通過實(shí)時(shí)采樣各通道輸出電壓、電流與功率狀態(tài)，根據(jù)工藝配方動(dòng)態(tài)調(diào)整通道比功率分配，實(shí)現(xiàn)多靶協(xié)同沉積。例如，在多層膜制備中，控制系統(tǒng)可在數(shù)毫秒內(nèi)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(shè)計(jì)。通信接口采用光纖總線，以抵抗高壓環(huán)境下的共模干擾。系統(tǒng)內(nèi)部引入多變量預(yù)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(tǒng)設(shè)置全局保護(hù)與獨(dú)立通道保護(hù)雙層機(jī)制。若任一通道檢測到異常放電或溫度超限，系統(tǒng)可局部關(guān)閉該通道而不影響其他通道運(yùn)行。同時(shí)，全局控制層根據(jù)故障等級(jí)自動(dòng)調(diào)整剩余通道輸出，維持工藝連續(xù)性。
通過多通道控制策略，真空鍍膜設(shè)備可實(shí)現(xiàn)精確能量分配與同步調(diào)節(jié)，薄膜厚度均勻性提升可達(dá)15%以上。這種電源控制理念已成為多靶濺射與復(fù)合鍍膜設(shè)備的核心控制基礎(chǔ)。