[發明專利]一種圓形陰極表面弧斑受程控復合磁場控制的蒸發離化源

無效

• 申請號: 200710090254.7
• 申請日: 2007-04-18
• 公開（公告）號: CN101289737A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 王殿儒;金佑民
• 申請（專利權）人: 王殿儒
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明采用設定程序調整的電磁場和永久磁場相疊加的程控復合磁場，用以約束和控制多弧弧斑的運動軌跡，屬于物理氣相沉積的等離子體放電多弧離子鍍技術領域。

由于傳統的安裝圓形冷陰極Φ100×40的各型號多弧離子鍍膜裝置，為我公司1989年的發明專利，見專利申請號89200444，“等離子體加速器法離子鍍膜裝置”，以及2006年的實用新型專利，見專利號ZL200420066607.1，“使帶狀海綿聚合物導電化的等離子體沉積裝置”，多年來，在多弧等離子鍍技術領域發揮很大作用，傳統采用的約束電弧等離子體的磁場均為永久磁場，且磁場強度不變，不可調整，故在陰極表面上存在弧斑燒蝕不均勻，存在金屬“液滴”不夠細化的缺點。

在本技術領域，經過實踐，最近推出本發明，為了使陰極表面“燒蝕”均勻，設計電磁場按預定程序變化，與永久磁場疊加，以控制弧斑運動的軌跡，造成均勻燒蝕，大量減少金屬“液滴”，并顯著細化。

這種給出電磁線圈輸入電流程序變化的模塊，不僅是一種產品，而且也包含了設計方案，屬于該領域中的創新發明項目。

背景技術：

本發明是我公司早期經典發明產品“等離子體加速器法離子鍍膜裝置”，見本公司發明專利：申請專利號89200444，授權日1989.11.29，的進一步創新延續。21世紀以來，本公司推出新穎離子鍍膜裝置，見本公司實用新型專利：申請專利號200320127771.4，見本公司實用新型專利：申請專利號200420066607.1，這兩種等離子體沉積裝置中均采用了具有永久磁場約束的等離子體電弧的蒸發離化源。

而本發明作出了臺階式的跳躍創新，采用設定程序調整的電磁場和永久磁場疊加的程控復合磁場，設計理論合理，實驗結果證實，對改進燒蝕陰極的均勻性及細化金屬顆粒，效果良好。

作為安裝本發明的新穎蒸發離化源的新型離子鍍膜機是本公司21世紀的新產品，經過有關這類技術及相鄰技術的國內、外專利檢索，例如，國外專利申請號：US?526989.8，US?5840163，中國專利申請號：90100946，94214661，97198178，200610045720，屬于同類技術領域，但實際內容很不相同，主要不同點在于電磁場的配置不同，而且電磁場沒有程控復合磁場控制功能，所以作用很不相同，現逐一評述如下：

國外專利：

◆US?5269898

專利名稱：采用真空電弧蒸發鍍覆基材的方法和裝置

發明人：Richard?P.Welty，1993.12.14

將在圓柱長陰極置于直徑比陰極直徑大些的螺旋形線圈內，改變通入的線圈電流，以改變軸向磁場，從而控制沿陰極表面母線的弧斑運動，以減少飛濺液滴的數量和尺寸。

顯然與本項目很不相同，這里是螺旋線圈圍繞在圓柱陰極外，且線圈電流不是程控的電流。

◆US?5840163

專利名稱：矩形真空電弧等離子體源

發明人：Richard?P.Welty，1998.11.24

矩形截面的呈90°彎管道將自陰極產生的等離子體引導到被鍍基體區域。在彎管周圍分布3個電磁線圈，主要作用是陰極產生等離子體中的液滴被過濾，從而減少了液滴對基體上膜層質量的損害，這是永久磁場控制等離子體，達到磁過濾目的，本發明是程控磁場控制弧斑運動軌跡，達到燒蝕均勻目的。

中國專利：

◆90100946

專利名稱：新型電磁控陰極電弧源

發明人：王福貞、袁哲，1993.4.16

采用改變電磁線圈的排布方式，在放電過程中改變電磁線圈中電流大小和方向。使陰極電弧沿全靶面均勻放電、陰極電弧弧斑由小圈到大圈周期變化。

顯然此專利與本發明明顯不同，主要是采用多個電磁線圈排布在大面積鍍滲靶的后面，再不斷改變線圈中電流大小和方向來改變磁場分布。本發明是預先設計合適的模塊，能及時供給按一定程序控制的線圈電流，采用的是設定程序調整的電磁線圈的電流與永久磁鐵分別產生的可調電磁場和永久磁場，疊加形成程控復合磁場。

◆94214661

專利名稱：真空鍍膜中水動旋轉磁場式濺射靶及多弧靶發明人：于書吉、王永光，1995.6.25

一種具有旋轉磁場的新型濺射靶或多弧靶，利用冷卻水作動力，將角向極化式磁場和復合不等場磁場應用在濺射靶和多弧源上，形成水動式旋轉磁場的濺射靶和多弧源，其磁場均是永久磁鋼排列而成，與本發明的程控復合磁場相差甚遠。

◆97198178