真空鍍膜系統(tǒng)中反應濺射控制的分析與研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、真空鍍膜是有發(fā)展前景的表面涂覆應用技術,具有一系列其他工藝不可取代的優(yōu)點:不受鍍膜元件材料及現(xiàn)狀的影響;鍍膜厚度可控制,一般為十分之幾或百分之幾微米。因而,它被廣泛地應用于電子設備、天文儀器、儀表等各行業(yè)。反應濺射鍍膜是真空鍍膜系統(tǒng)中用來制備化合物薄膜的一種常用方法。濺射過程的控制對獲得較好質量的薄膜尤為重要。本文主要針對反應濺射過程的控制進行分析和研究。
  論文首先介紹了研究背景、目的及意義,同時介紹了幾種常用的反應濺射的方法

2、,即直流反應濺射、射頻反應濺射和反應磁控濺射。其中,反應磁控濺射是最有發(fā)展前景的一種鍍膜方法,現(xiàn)在已廣泛應用到各行業(yè)領域中。
  接著分析了英國Gencoa公司的Speedflo反應濺射控制器。這種控制器比較靈活,功能強大,能從沉積和等離子體過程中獲得最佳的結果。它是一個感應反饋系統(tǒng),監(jiān)控濺射過程的輸出,并啟動過程的自動輸入,從而提高濺射效率,保證產(chǎn)品的質量和穩(wěn)定性。其工作原理是通過調整反應氣體的輸入從而監(jiān)測和控制等離子體強度。S

3、peedflo的特點主要有:采用光譜反饋,兼容電壓反饋;采用PDF算法,而不是常規(guī)的PID算法;多路反饋信息;多通道輸入輸出。
  在控制過程中,起關鍵作用的是控制算法。雖然該控制器具有上述優(yōu)點,采用了PDF控制算法,但是在控制過程中還是存在不足,尤其是在薄膜化學穩(wěn)定性方面。文中通過對反應濺射過程進行建模仿真,得到當系統(tǒng)達到穩(wěn)定狀態(tài)時,會出現(xiàn)較小的波動。這樣就影響了薄膜化學性質的穩(wěn)定性,在要求薄膜質量較高的場所達不到要求。因此,根

4、據(jù)這一不足,文中提出了改進的控制算法,即模糊PDF控制算法。由于前向通道中只存在積分控制,所以主要針對積分運算進行了模糊控制的研究。其中,模糊控制主要采用自適應模糊控制,對控制參數(shù)進行實時調整。運用Matlab軟件對算法進行仿真,得出的結論是:模糊PDF控制策略不僅能夠增強抗干擾性能,而且進一步消除了系統(tǒng)的靜態(tài)誤差。這就提高了對系統(tǒng)的實時控制,使得在濺射鍍膜過程中,能獲得厚度更加均勻、化學性質更加穩(wěn)定的化合物薄膜,提高了產(chǎn)品的應用價值。

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