[发明专利]一种溅射电源控制系统以及控制方法

说明书

本发明公开一种溅射电源控制系统以及控制方法，涉及电源技术领域，为解决起弧放电对电源输出的影响。本发明提供一种溅射电源控制系统，包括单片机、第一比较器、图腾柱驱动电路、并联的两个碳化硅开关管、第二比较器、电流采样电阻以及第二高速光耦。其中，单片机，输出3.3V PWM脉冲信号。第一比较器正极接收高电平时，第一比较器将3.3V脉冲转变成12V脉冲输出。栅极与图腾柱驱动电路的输出端相连。漏极与容性负载相连。第二比较器正极输入端与碳化硅开关管的源极相连。电流采样电阻与碳化硅开关管的源极相连。第二高速光耦输入端与第二比较器的输出端相连，第二高速光耦的输出端与单片机相连，本发明用于镀膜机。

技术领域

本发明涉及电源系统技术领域，尤其涉及一种溅射电源控制系统以及控制方法。

背景技术

磁控溅射镀膜机是用溅射的方法，制备金属、合金、化合物、半导体、陶瓷、介质复合膜及其它化学反应膜等。磁控溅射镀膜机适用于镀制各种单层膜、多层膜、掺杂膜系及合金膜；可镀制磁性材料和非磁性材料。

磁控溅射是物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)的一种。溅镀是一种物理气相沉积技术，磁控溅镀原理是在真空环境下，利用辉光放电(glow discharge)或离子束产生的高能等离子体撞击耙材，以动量转移方式将耙材内的原子从耙材上轰击出来而沉积在基板上形成薄膜。

应用于溅射的高能脉冲溅射电源，在脉冲电源的输出极，根据溅射过程中发生起弧放电时会对电源输出产生影响。

发明内容

本发明的实施例提供一种溅射电源控制系统以及控制方法，能够解决溅射过程中脉冲电源的输出极发生起弧放电时对电源输出产生的影响。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种溅射电源控制系统，包括单片机、第一比较器、图腾柱驱动电路、并联的两个碳化硅开关管、第二比较器、电流采样电阻以及第二高速光耦。其中，单片机，输出3.3V的PWM脉冲信号。第一比较器正极输入端与单片机的输出端相连，第一比较器正极接收低电平时，输出低电平以及停止脉冲输出，第一比较器正极接收高电平时，第一比较器将3.3V脉冲转变成12V脉冲输出。图腾柱驱动电路与第一比较器的输出端相连。并联的两个碳化硅开关管，栅极与图腾柱驱动电路的输出端相连。并联的两个碳化硅开关管的漏极与容性负载相连，并联的两个碳化硅开关管用于在接收高电平时连通，还用于接收低电平时断开。第二比较器正极输入端与碳化硅开关管的源极相连，第二比较器用于在正输入端接收低电平时输出低电平，还用于在正输入端接收高电平时转换输出12V电平。电流采样电阻与碳化硅开关管的源极相连，用于在放电时，输出至第二比较器正极输入端高电平，还用于在不放电时，输出至第二比较器正极输入端低电平。第二高速光耦输入端与第二比较器的输出端相连，第二高速光耦的输出端与单片机相连，第二高速光耦用于接收低电平时输出低电平，还用于在接收高电平12V时输出高电平3.3V。其中，单片机用于在接收第二高速光耦输出的高电平3.3V时，停止若干个PWM脉冲信号输出。

本发明提供的一种溅射电源控制系统，通过单片机、第一比较器、图腾柱驱动电路、并联的两个碳化硅开关管、第二比较器、电流采样电阻和第二高速光耦，实现在电流采样电阻检测到放电时单片机控制停止输出若干个脉冲信号，从而实现放电时，也无法对电源产生干扰的效果。其中，第一比较器和第二比较器可以实现接收高电平时，电平翻转输出。电流采样电阻可以采集溅射过程中发生起辉光放电时的电流，当放电时，经过电流采样电阻的电流瞬间增大，从而此时进入第二比较器为高电平。第二高速光耦起到隔离作用，碳化硅开关管实现开关作用。图腾柱驱动电路提升电流驱动能力。