Дуговые испарители

Дуговой планарный испаритель предназначен для нанесения металлических, керамических и композитных покрытий (тонких плёнок) в вакууме методом дугового распыления в вакуумных установках.

Дуговой испаритель широко применяются для нанесения следующих покрытий:

• металлических: Ti, Cr, Zr, нержавеющая сталь.
• керамических: TiN, AlTiN, TixOy, AlTiSiN, TiCN, CrxNy, и множества других, используемых в качестве упрочняющих, защитно-декоративных, фотокаталитических покрытий. ( инструмент, штампы, пресс-формы, мебельная и дверная фурнитура, декоративная керамика)
• нанесение припоев (ПОС40) функциональные слои.

На рис. 1  показана схема одного из вариантов исполнения протяженного дугового планарного испарителя

Рис. 1 Схема планарного дугового испарителя. 1-Мишень (катод), 2-ввод вакуумный, 3- поджиг, 4- ввод электрический, 5- ввод воды и сильноточный ввод, 6- концевые датчики

Вакуумно-дуговой процесс испарения начинается при давлении в вакуумной камере 9х10^-1 – 4х 10^-2 Па (7х10^-3 – 3 ´ 10^{-4 мм рт.ст.)} с зажигания вакуумной дуги (характеризующейся высоким током и низким напряжением), которая формирует на поверхности катода, 1 (мишени) одну или несколько точечных (размерами от единиц микрон до десятков микрон) эмиссионных зон (так называемые «катодные пятна»), в которых концентрируется вся мощность разряда. Разряд инициируется поджигом поз.5
Локальная температура катодного пятна чрезвычайно высока (около 15000 °C), что вызывает интенсивное испарение и ионизацию в них материала катода и образование высокоскоростных (до 10 км/с) потоков плазмы, распространяющихся из катодного пятна в окружающее пространство. Отдельное катодное пятно существует только в течение очень короткого промежутка времени (микросекунды), оставляя на поверхности катода характерный микрократер, затем происходит его самопогасание и самоинициация нового катодного пятна в новой области на катоде, близкой к предыдущему кратеру. Визуально это воспринимается как перемещение дуги по поверхности катода.

Так как дуга, по существу, является проводником с током, на неё можно воздействовать наложением электромагнитного поля, что используется на практике для управления перемещением дуги по поверхности катода, для обеспечения его равномерной эрозии.

В вакуумной дуге в катодных пятнах концентрируется крайне высокая плотность мощности, результатом чего является высокий уровень ионизации (30—100 %) образующихся плазменных потоков, состоящих из многократно заряженных ионов, нейтральных частиц, кластеров (макрочастиц, капель). Если в процессе испарения в вакуумную камеру вводится химически активный газ, при взаимодействии с потоком плазмы может происходить его диссоциация, ионизация и возбуждение с последующим протеканием плазмохимических реакций с образованием новых химических соединений и осаждением их в виде плёнки (покрытия).

Характеристики планарных дуговых испарителей

Дуговой испаритель конструктивно выполнен  с выводом охлаждения и электропитания с тыльной стороны Рис. 1 подключаются к охлаждению и электропитанию с использованием трубок в изоляции с уплотнительными узлами собственной разработки фирмы-изготовителя.
Наши планарные испарители имеют проверенные временем и тысячами технологических процессов конструкцию и эксплуатируются не только в России, но и в Испании, Кувейте, Венгрии и в других странах.
Взаимодействие с Клиентами начинается с подбора технологического источника, подбора дополнительных опций, консультации по стандартным режимам проведения процесса и продолжается сервисным обслуживанием источников.

Преимущества наших планарных дуговых испарителей:

• предоставляем модель дугового испарителя для проектировщиков, выдаем оптимальное расстояние до подложки.
• высокая скорость распыления;
• высокая степень ионизация распыляемого материала;
• высокая адгезия покрытия;
• уменьшенная капельная фаза за счет движения катодного пятна;
• низкая стоимость нанесения покрытия;
• хорошая повторяемость покрытий (не требуется прибор спектрального контроля плазмы)
• высокий коэффициент использования мишени;
• быстрые сроки изготовления;
• многостадийный контроль качества;
• стабильные характеристики с течением времени;
• прямое и косвенное охлаждение мишени (катода);
• круглый плоский дуговой испаритель.
• цилиндрический сильноточный дуговой испаритель
• трубчатый протяженный дуговой испаритель

Опыт и профессионализм нашей команды позволяет не только изготавливать стандартный ряд дуговых испарителей, но и провести НИОКР источников различного типа и назначения. Сейчас в разработке и в стадии испытаний находятся несколько проектов: