偏压电源

在真空离子镀膜中，尤其对于多弧离子镀膜，无论是装饰镀还是工具镀，轰偏电源的好坏对于成膜质量都起着非常关键的作用。装饰镀和工具镀对膜层质量的要求有相同之处又各有侧重。

装饰镀要求：

• 较好的结合力。

• 极好的光洁度，膜层致密性，防腐蚀性。

• 工件表面不允许有任何一点放电缺陷存在.

工具镀要求：

• 极好的结合力。

• 好的膜层致密性，结晶完整性。

• 工件表面尽量避免放电缺陷存在。

这些对膜层的要求决定了我们对设备硬件的要求和工艺参数的选定。只有良好的硬件设备性能才能满足各项工艺参数的要求。轰偏电源对离子镀膜质量有以下影响。

1，膜层与基体的结合力：

我们希望膜层与基体的结合力越牢固越好，但通常膜层与基体不具有相容性，并不能自然结合。因此，我们要在膜层与基体之间生成一层与二者均相容的过渡金属层，以便于膜层与基体结合。通过镀膜设备上的轰偏电源，我们可在工件上加上高的偏压，使金属离子以较大的能量轰击工件表面，在工件表面形成一个过渡金属渗入工件表面的混合金属渗入层，这个过程称为主弧轰击。主弧轰击对于工具镀和装饰镀都很重要，但对工具镀更重要。因为工具镀要求工具经镀膜加工后能提高使用寿命，提高加工效率，减少刀具磨损量，提高刀具适应不同加工条件的能力。因此，膜层在使用中首先是决不能脱落。所以，工具镀要求主弧轰击的电压要尽可能高，最低也要达到有负载时１０００Ｖ。

２，膜层的光洁度，膜层致密性，防腐蚀性，结晶完整性：

膜层的这几个性能其实都是关于膜层的结晶完整性的，在我们选定了一种涂层后，要使膜层充分按照其自身的晶体状态沿工件表面成长，并不断消除成长中的缺陷，最终形成完整的结晶态，才能产生我们所需要的性能。而一个结晶充分完整的膜层也是光亮而致密的，无孔隙而具有防腐性的。但在实际镀膜过程中，结晶过程中会伴随着缺陷的产生，因此，我们在镀膜过程中给工件加一个适当的偏压.镀膜时的偏压在一定范围内最佳。

３，工件表面放电：

在多弧离子镀中，工件上有负偏压后，往往由于工件表面的毛刺或一些地方未清洗干净，造成工件表面局部电弧放电而烧坏工件表面。因而，我们要求偏压电源能够在工件表面电弧产生的一开始就检测到电弧，然后迅速切断电源输出电压，使电弧熄灭，然后再自动恢复电压。我们要求这个切断和恢复的过程越快越好，以保证电弧不对工件表面产生严重损伤。对于装饰镀这一要求尤其重要。因为，装饰镀要求漂亮的外观，而任何一点细致的缺陷都会造成对膜层整体美观的严重破坏。此外，偏压还有提高绕射性，提高沉积速率等作用。

综上所述，我们要求轰偏电源应有以下优良性能：

• 能够提供很高的空载电压和带载电压，并且电压可在大范围内调节。

• 可以提供足够大的功率，供满炉生产使用。

• 能够快速检测工件电弧的产生，并能快速切断和恢复偏压。

  轰偏电源是一个直流电源，当其空载时（即真空室中无离子），工件上有电压，无电流。当真空室中有离子产生后，由于工件表面具有负电位，将吸引正离子，从而形成电流。其电压，电流与工件表面积（即满炉程度），真空室中离子数目的多少等有关。其关系如下：当电压一定，真空室中离子数一定，工件表面积总和越大，则电流越大。当电压一定，工件表面积一定，真空室中离子数越多，则电流越大。当工件表面积一定，真空室中离子数一定，偏压越高，则电流越大。因此，我们应当根据：

• 真空炉的大小（即可装载的最大工件量)

• 电弧蒸发源使用的多少（即炉内的离子总数量）

• 应用方向（即用于工具镀还是装饰镀）

以上几个方面来选择所需使用的轰偏电源的功率要求，耐压要求，切断恢复速度的要求。实践表明，以同样的轰偏电源用于不同用途的设备是有具大技术缺陷的，如工具镀和装饰镀用同一电源．SINOARC从事轰偏电源的设计和制造已有十几年的历史，所生产的ＳＡ系列轰偏电源克服了困扰镀膜厂多年的种种缺点，尤其在工具镀方面有质的突破，产品已销往美国．下面，我们针对目前市场上最流行的４－６弧和８－１4弧型多弧离子镀膜机所使用的其它轰偏电源和ＳＡ轰偏电源进行比较．