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摘要：随着科技的发展，光电技术的应用已经深入到各行各业。光电技术应用的必需设备是真空镀膜机。真空镀膜机已经由最初的复杂化；手动化发展到现在的简单化；智能化。真空镀膜设备是电子工业元器件生产和研制过程中广泛应用的设备，是目前应用电子技术蒸发获得真空条件最为广泛的设备。本文主要论述了真空镀膜机器连续生产的工作原理及故障分析。
关键词：真空；镀膜；连续生产线；工作原理；故障分析
1.真空镀膜机的简介
真空镀膜机有三种形式：蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。
1.1.蒸发镀膜
蒸发镀膜通过对某种物质进行加热蒸发使这种物质再沉积在固体表面，称为蒸发镀膜。蒸发物质可以是金属、化合物等，把这些物质放在坩埚内或挂在热丝上作为蒸发源，等镀工件，如金属、陶瓷、塑料等基片置于坩埚前，系统抽至高真空后，加热坩埚使当中的物质蒸发。
1.2.溅射镀膜
溅射镀膜是用高能粒子轰击固体表面，使固体表面的粒子能够获得能量并且逸出表面，最后沉积在基片上。一般把沉积的材料制成板材靶，固定在阴极上，基片放在正对靶面的阳极上，但是票距靶几厘米，不能太近。当系统抽到高真空后，充入一定量的气体（一般为氩气），在阴极和阳极之间加上几千伏的电压，那么两极之间就会产生辉光放电。放电产生的正离子在电场的作用下飞向阴极，与靶表面的原子发生一定的碰撞，受到碰撞后，从靶面逸出的靶原子称为溅射原子，它的能量在一至几十伏电子的范围，之后溅射原子就会在基片表面沉积形成膜。与蒸发镀膜有所不同，溅射镀膜不受膜材熔点的限制，可溅射W、Ta、C、Mo、WC、TiC等难熔的物质。采用磁控溅射可使沉积速率比非磁控溅射提高近一个数量级。
1.3.离子镀
离子镀蒸发物质的分子被电子碰撞电离后以离子沉积在固体表面，称为离子镀（这种方法用的比较少，就不做介绍了）。
2.真空镀膜机连续生产的基本原理
电子枪高压电源是真空镀膜机这种大型设备比较复杂而且容易出故障的部分，想要真空镀膜机能连续生产就必须保证电子枪高压源的连续。电子枪高压源是由高压部分和自动复位部分组成。高压部分包括三相高压变压器，三相桥式整流，RC阻容吸收网络，高压分压器。自动复位部分包括主开关电路，电流检测电路，栅压切换电路，帘栅控制电路。电子枪工作中由于各种原因会产生高压打火的现象，并且在打火的瞬间，高压线会被短路，电子枪就不能正常的工作了，但是由于自动复位电路的作用，高压线会在40秒内切断高压的输出，然后又在50秒之后恢复高压输出，这个瞬变的过程就是自动复位的过程，这是保证电子枪连续正常工作的必要条件，这也是真空镀膜机连续生产的基本原理。
3.真空镀膜机的故障现象分析及排除
在实际使用的过程中，真空镀膜机就出现过不少故障，其中高压电源部分的故障较多，也比较复杂，下面就几种典型的故障进行分析。
3.1.增加电子束流时，高压没有指示
真空镀膜机在正常工作的时候，设备的主开关电路中的开关管处于饱和的导通状态，当管压下降保持在100V左右的时候，栅极得到正偏压50V，高压指示6kV（或10kV）。从检测电路上得到的电压控制信号不足以使稳压管击穿导通。在不正常的情况下，增加束流时，由于束斑的位置不在中心，电子束可能会打到坩埚的边缘，或者束斑的位置在中心，但蒸镀的材料被打穿等原因，都会出现高压无指示。这是由于高压输出被近似短路，造成电子束流大于预定的值，主开关管处于截止状态，承受全部的高压，让高压无法输出。由于打火而造成束流过大的时候，在电流检测电路时取得的过流信号，使得稳压管被击穿导通，管压处于导通状态，这时高压就没有指示了。
3.2.无束流时，高压指示不稳定
在正常的情况下，即使有束流高压指示也应该是稳定的，无束流时高压指示不稳定，高压表指针就会来回的摆动，这就是不正常情况。从原理上分析，高压电源和负载有问题都会出现这种现象。为了便于排查，先将高压电源和负载分开，如果问题还在，就证明问题不在负载那方面，而是在高压电源那方面，高压电源是由高压部分和自动电源的主开关管进行切断的。当有束流时，高压指示频繁的摆动，就是高压出现连续性的过流打火，自动复位部分就开始运行，使得高压电源的主开关管始终处在切断和导通这两种状态，反映在高压表上的指针就金频繁的摆动。在实际的修理过程中发现，有时会出现这种故障并不是由于高压电源内部的原因，而是真空室内有污染，因为设备使用了很多年，钟罩内壁上聚集了许多蒸镀的材料。在有束流的情况下，会产生二次、三次电子，从而产生较大的假束流，使得主开关管不停的导通和截止，高压指示就不稳定了。消除这种故障，可先将电子枪、坩锅、高压电极进行彻底地清洗，如味故障还没有补消除，再将钟罩内所有的器件和钟罩内壁进行彻底的清洗，故障就会被消除，高压指示就不会在频繁的摆动了。
3.3.故障排查方法
用高压表测量高压的部分输出的电压，电压为+6kV（或者+10kV），指示很稳定，说明高压部分的器件没有什么问题。为了判断自动复位部分的主开关电路是否正常，可以采取替换的方法或者其它的方法来进行判断，假如还是不正常的话，说明自动复位部分中的电流检测电路、栅压切换电路存在问题。在对同类型的设备进行检查时，也发现了同样的故障，这就能说明真空镀膜机在出厂的时候就存在着故障隐患，所以就必须采取相应的办法来进行处理，消除故障，使高压指示恢复正常。
4.结语
真空镀膜机是一种大型的复杂的设备，在实际的使用过程中，高压电源出现的故障的现象就会比较多，并且出现的问题多数为复杂型的。本文通过对真空镀膜机这种设备结构的了解和出现故障原因进行分析，总结出了几种故障的排查方法，掌握了这种设备的维修方法，对以后再出现类似故障的时候，能有缩短设备维修时间，提高科研生产的效率。
参考文献：
[1]高红，李庆绵. 真空蒸发镀膜膜厚影响因素的实验研究[J]. 鞍山师范学院学报. 2003（02）
[2] 高红，李庆绵. 真空蒸发镀膜膜厚影响因素的实验研究[J]. 鞍山师范学院学报. 2003（02）
作者简介：牛星月 （1984.11-）女，籍贯：河北省邢台市临城县 学历：本科。
关键词：真空；镀膜；连续生产线；工作原理；故障分析
1.真空镀膜机的简介
真空镀膜机有三种形式：蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。
1.1.蒸发镀膜
蒸发镀膜通过对某种物质进行加热蒸发使这种物质再沉积在固体表面，称为蒸发镀膜。蒸发物质可以是金属、化合物等，把这些物质放在坩埚内或挂在热丝上作为蒸发源，等镀工件，如金属、陶瓷、塑料等基片置于坩埚前，系统抽至高真空后，加热坩埚使当中的物质蒸发。
1.2.溅射镀膜
溅射镀膜是用高能粒子轰击固体表面，使固体表面的粒子能够获得能量并且逸出表面，最后沉积在基片上。一般把沉积的材料制成板材靶，固定在阴极上，基片放在正对靶面的阳极上，但是票距靶几厘米，不能太近。当系统抽到高真空后，充入一定量的气体（一般为氩气），在阴极和阳极之间加上几千伏的电压，那么两极之间就会产生辉光放电。放电产生的正离子在电场的作用下飞向阴极，与靶表面的原子发生一定的碰撞，受到碰撞后，从靶面逸出的靶原子称为溅射原子，它的能量在一至几十伏电子的范围，之后溅射原子就会在基片表面沉积形成膜。与蒸发镀膜有所不同，溅射镀膜不受膜材熔点的限制，可溅射W、Ta、C、Mo、WC、TiC等难熔的物质。采用磁控溅射可使沉积速率比非磁控溅射提高近一个数量级。
1.3.离子镀
离子镀蒸发物质的分子被电子碰撞电离后以离子沉积在固体表面，称为离子镀（这种方法用的比较少，就不做介绍了）。
2.真空镀膜机连续生产的基本原理
电子枪高压电源是真空镀膜机这种大型设备比较复杂而且容易出故障的部分，想要真空镀膜机能连续生产就必须保证电子枪高压源的连续。电子枪高压源是由高压部分和自动复位部分组成。高压部分包括三相高压变压器，三相桥式整流，RC阻容吸收网络，高压分压器。自动复位部分包括主开关电路，电流检测电路，栅压切换电路，帘栅控制电路。电子枪工作中由于各种原因会产生高压打火的现象，并且在打火的瞬间，高压线会被短路，电子枪就不能正常的工作了，但是由于自动复位电路的作用，高压线会在40秒内切断高压的输出，然后又在50秒之后恢复高压输出，这个瞬变的过程就是自动复位的过程，这是保证电子枪连续正常工作的必要条件，这也是真空镀膜机连续生产的基本原理。
3.真空镀膜机的故障现象分析及排除
在实际使用的过程中，真空镀膜机就出现过不少故障，其中高压电源部分的故障较多，也比较复杂，下面就几种典型的故障进行分析。
3.1.增加电子束流时，高压没有指示
真空镀膜机在正常工作的时候，设备的主开关电路中的开关管处于饱和的导通状态，当管压下降保持在100V左右的时候，栅极得到正偏压50V，高压指示6kV（或10kV）。从检测电路上得到的电压控制信号不足以使稳压管击穿导通。在不正常的情况下，增加束流时，由于束斑的位置不在中心，电子束可能会打到坩埚的边缘，或者束斑的位置在中心，但蒸镀的材料被打穿等原因，都会出现高压无指示。这是由于高压输出被近似短路，造成电子束流大于预定的值，主开关管处于截止状态，承受全部的高压，让高压无法输出。由于打火而造成束流过大的时候，在电流检测电路时取得的过流信号，使得稳压管被击穿导通，管压处于导通状态，这时高压就没有指示了。
3.2.无束流时，高压指示不稳定
在正常的情况下，即使有束流高压指示也应该是稳定的，无束流时高压指示不稳定，高压表指针就会来回的摆动，这就是不正常情况。从原理上分析，高压电源和负载有问题都会出现这种现象。为了便于排查，先将高压电源和负载分开，如果问题还在，就证明问题不在负载那方面，而是在高压电源那方面，高压电源是由高压部分和自动电源的主开关管进行切断的。当有束流时，高压指示频繁的摆动，就是高压出现连续性的过流打火，自动复位部分就开始运行，使得高压电源的主开关管始终处在切断和导通这两种状态，反映在高压表上的指针就金频繁的摆动。在实际的修理过程中发现，有时会出现这种故障并不是由于高压电源内部的原因，而是真空室内有污染，因为设备使用了很多年，钟罩内壁上聚集了许多蒸镀的材料。在有束流的情况下，会产生二次、三次电子，从而产生较大的假束流，使得主开关管不停的导通和截止，高压指示就不稳定了。消除这种故障，可先将电子枪、坩锅、高压电极进行彻底地清洗，如味故障还没有补消除，再将钟罩内所有的器件和钟罩内壁进行彻底的清洗，故障就会被消除，高压指示就不会在频繁的摆动了。
3.3.故障排查方法
用高压表测量高压的部分输出的电压，电压为+6kV（或者+10kV），指示很稳定，说明高压部分的器件没有什么问题。为了判断自动复位部分的主开关电路是否正常，可以采取替换的方法或者其它的方法来进行判断，假如还是不正常的话，说明自动复位部分中的电流检测电路、栅压切换电路存在问题。在对同类型的设备进行检查时，也发现了同样的故障，这就能说明真空镀膜机在出厂的时候就存在着故障隐患，所以就必须采取相应的办法来进行处理，消除故障，使高压指示恢复正常。
4.结语
真空镀膜机是一种大型的复杂的设备，在实际的使用过程中，高压电源出现的故障的现象就会比较多，并且出现的问题多数为复杂型的。本文通过对真空镀膜机这种设备结构的了解和出现故障原因进行分析，总结出了几种故障的排查方法，掌握了这种设备的维修方法，对以后再出现类似故障的时候，能有缩短设备维修时间，提高科研生产的效率。
参考文献：
[1]高红，李庆绵. 真空蒸发镀膜膜厚影响因素的实验研究[J]. 鞍山师范学院学报. 2003（02）
[2] 高红，李庆绵. 真空蒸发镀膜膜厚影响因素的实验研究[J]. 鞍山师范学院学报. 2003（02）
作者简介：牛星月 （1984.11-）女，籍贯：河北省邢台市临城县 学历：本科。