เครื่องเคลือบไอออนแบบหลายอาร์คขนาดใหญ่ควบคุมอัตราการสะสมเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพการเคลือบที่สอดคล้องกันได้อย่างไร

กระแสอาร์คเป็นพารามิเตอร์สำคัญใน เครื่องเคลือบไอออนหลาย Arc เนื่องจากมีผลโดยตรงต่อจำนวนไอออนที่สร้างขึ้นจากวัสดุเป้าหมาย ด้วยการควบคุมกระแสอาร์คเครื่องสามารถควบคุมกระบวนการไอออนไนซ์เพื่อให้มั่นใจว่ามีการปล่อยอนุภาคที่มีประจุจำนวนมากพอที่จะฝากลงบนพื้นผิว กระแสอาร์คที่สูงขึ้นนำไปสู่อัตราการแตกตัวเป็นไอออนที่สูงขึ้นส่งผลให้อัตราการสะสมเร็วขึ้น ในทางกลับกันกระแสอาร์คที่ต่ำกว่าจะลดฟลักซ์ไอออนและชะลออัตราการสะสม การควบคุมที่แม่นยำของกระแสอาร์คช่วยให้แน่ใจว่ากระบวนการเคลือบมีความเสถียรและอัตราการสะสมยังคงสอดคล้องกันตลอดการดำเนินการป้องกันความไม่สอดคล้องกันในความหนาและคุณภาพการเคลือบ

ในระบบการเคลือบไอออนหลายอาร์คแรงดันอคติของสารตั้งต้นมีบทบาทสำคัญในการควบคุมพลังงานของไอออนที่เข้ามา ด้วยการใช้แรงดันอคติเชิงลบกับสารตั้งต้นไอออนจะถูกดึงดูดไปยังพื้นผิวที่ซึ่งพวกเขาได้รับพลังงานจลน์ การทิ้งระเบิดไอออนที่ควบคุมนี้ไม่เพียง แต่ช่วยเพิ่มการยึดเกาะของการเคลือบ แต่ยังมีผลต่ออัตราการสะสม แรงดันไฟฟ้าอคติที่สูงขึ้นจะเร่งไอออนเพิ่มอัตราการสะสมและส่งเสริมการเคลือบที่หนาแน่นขึ้น แรงดันไฟฟ้าอคติลดลงลดพลังงานของไอออนซึ่งอาจส่งผลให้อัตราการสะสมช้าลง แต่สามารถนำไปสู่การเคลือบที่มีคุณภาพสูงขึ้นด้วยโครงสร้างที่ดีขึ้น การปรับแรงดันไฟฟ้าอคติของสารตั้งต้นช่วยให้การปรับอัตราการสะสมตามคุณสมบัติการเคลือบที่ต้องการเช่นความแข็งความแข็งแรงการยึดเกาะหรือผิวผิว

ความดันสะสมซึ่งหมายถึงแรงดันก๊าซภายในห้องสูญญากาศส่งผลกระทบต่ออัตราและคุณภาพของการสะสมอย่างมีนัยสำคัญ ในห้องสูญญากาศอนุภาคที่แตกตัวเป็นไอออนจะเดินทางไปยังพื้นผิวอย่างอิสระและความดันก๊าซจะกำหนดอัตราการชนระหว่างไอออนและโมเลกุลของก๊าซรวมถึงเส้นทางอิสระเฉลี่ยของไอออน ที่แรงกดดันที่ต่ำกว่าไอออนจะเดินทางได้เร็วขึ้นและมีพลังงานสูงขึ้นเมื่อถึงพื้นผิวซึ่งนำไปสู่อัตราการสะสมที่สูงขึ้น อย่างไรก็ตามแรงกดดันต่ำมากเกินไปสามารถนำไปสู่การก่อตัวของสารเคลือบผิวที่ไม่ดีหรือหยาบ ในทางตรงกันข้ามแรงกดดันที่สูงขึ้นจะชะลอการเคลื่อนไหวของไอออนและลดอัตราการสะสม แต่สามารถเพิ่มการยึดเกาะของการเคลือบและความสม่ำเสมอ การควบคุมความดันการสะสมเป็นสิ่งสำคัญในการปรับสมดุลอัตราการสะสมด้วยคุณภาพการเคลือบเพื่อให้มั่นใจว่าพารามิเตอร์ทั้งสองตรงตามข้อกำหนดที่จำเป็นสำหรับแอปพลิเคชันที่ตั้งใจไว้

องค์ประกอบของวัสดุของเป้าหมายในเครื่องเคลือบไอออนขนาดใหญ่มีบทบาทสำคัญในอัตราการสะสม วัสดุที่แตกต่างกันเช่นไทเทเนียมอลูมิเนียมโครเมียมหรือโลหะผสมมีลักษณะไอออนไนซ์ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นโลหะที่มีพลังงานไอออนไนซ์ต่ำอาจต้องใช้กระแสอาร์คที่สูงขึ้นเพื่อให้ได้ไอออนไนซ์ที่มีประสิทธิภาพในขณะที่วัสดุที่มีเกณฑ์ไอออนไนซ์สูงขึ้นอาจต้องปรับระดับพลังงานเพื่อให้ได้การสะสมที่สอดคล้องกัน เครื่องควบคุมพลังงานที่ส่งไปยังเป้าหมายตามคุณสมบัติของวัสดุทำให้มั่นใจได้ว่ากระบวนการสะสมที่มั่นคงและควบคุม องค์ประกอบของเป้าหมายยังส่งผลต่อความแข็งของการเคลือบขั้นสุดท้ายความต้านทานการสึกหรอและคุณสมบัติพื้นผิวอื่น ๆ ที่มีอิทธิพลต่ออัตราการสะสมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพคุณภาพเหล่านี้ เครื่องอาจปรับการตั้งค่าพลังงานโดยอัตโนมัติตามวัสดุเป้าหมายเพื่อรักษาอัตราการเคลือบที่สอดคล้องกัน

เครื่องเคลือบไอออนหลายอาร์คขนาดใหญ่ใช้อาร์คหลายตัวในการแยกเป้าหมายที่แตกต่างกันภายในห้องพร้อมกัน ส่วนโค้งเหล่านี้จะต้องมีการประสานงานเพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุที่แตกตัวเป็นไอออนจะถูกฝากไว้อย่างสม่ำเสมอทั่วพื้นผิว แต่ละอาร์คดำเนินการอย่างอิสระ แต่ฟลักซ์ไอออนรวมของพวกเขาจะต้องได้รับการจัดการอย่างรอบคอบเพื่อหลีกเลี่ยงการกระจายการเคลือบที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของความหนาและคุณภาพ ด้วยการปรับจำนวนส่วนโค้งที่ใช้งานและการตั้งค่าพลังงานส่วนบุคคลเครื่องสามารถปรับสมดุลฟลักซ์ไอออนทั่วพื้นผิวเพื่อให้มั่นใจว่าอัตราการสะสมยังคงสอดคล้องกัน การควบคุมแบบประสานงานยังช่วยให้การกำหนดเป้าหมายพื้นที่เฉพาะบนพื้นผิวที่ซับซ้อนหรือขนาดใหญ่ทำให้มั่นใจได้ว่าความหนาของการเคลือบนั้นสม่ำเสมอแม้ว่าวัสดุจะไม่ใช่รูปทรงเรขาคณิตที่เรียบง่าย การจัดการส่วนโค้งที่เหมาะสมป้องกันข้อบกพร่องเช่นฮอตสปอตหรือการสะสมที่ไม่สม่ำเสมอดังนั้นจึงปรับปรุงคุณภาพการเคลือบโดยรวม