作者：深圳市英能电气有限公司
时间：2025-03-11
HiPIMS电源（Hipims，High Power Impulse Magnetron Sputtering，高功率脉冲磁控溅射电源）是一种现代化的电源系统，广泛应用于薄膜沉积、材料处理等领域，特别是在对薄膜质量要求较高的高端制造领域。HiPIMS电源通过采用脉冲电流模式，提供比传统连续电源更高的溅射功率，从而提升沉积速率、改善薄膜质量，并优化整体沉积过程。
HiPIMS电源的特点
1.高功率脉冲输出
- 峰值功率可达兆瓦级（MW），但脉冲持续时间极短（几十微秒至毫秒），平均功率较低。
- 通过短时高能脉冲产生高密度等离子体，使溅射材料高度离化。
2.脉冲调制能力
- 精确控制脉冲频率（Hz至kHz）、脉宽、占空比等参数，优化薄膜生长过程。
3.高电压/高电流
- 输出电压可达数千伏，电流数百安培，确保高离化率（可达80%以上）。
4.稳定性与重复性
- 需在极端脉冲条件下保持稳定，确保薄膜均匀性和工艺重复性。
特性 | HiPIMS电源 | 传统直流/射频电源 |
功率密度 | 极高（短脉冲） | 连续或低频调制 |
等离子体离化率 | 高（金属离子主导） | 低（中性原子为主） |
薄膜质量 | 致密、高结合力、低缺陷 | 多孔、结合力较低 |
沉积速率 | 相对较低 | 较高 |
HiPIMS电源的核心技术挑战
1.脉冲波形控制
- 需实现陡峭的上升/下降沿，避免电弧放电。
2.散热设计
- 高功率脉冲对电源散热要求极高。
3.匹配网络
- 优化阻抗匹配，减少反射功率，提高能量传输效率。
典型应用领域
- 工具涂层：切削工具、模具的超硬涂层（如TiAlN、CrN）。
- 光学薄膜：高反射率/抗反射涂层。
- 半导体：铜互连阻挡层（Ta/TaN）。
- 新能源：锂离子电池电极薄膜、燃料电池催化剂涂层。
选型建议
- 匹配靶材：根据靶材（金属、陶瓷）选择电压/电流范围。
- 工艺需求：脉冲参数（频率、脉宽）需适配薄膜类型（如DLC需要极高离能）。
- 扩展性：支持多靶协同溅射或与其他技术（如PECVD）集成。
如果需要更具体的电源参数或应用案例，请咨询本公司销售人员。
深圳市英能电气有限公司是一家集真空镀膜电源/PVD镀膜电源的研发、生产与销售为一体的高科技企业，主要产品：中频磁控溅射电源、单极性脉冲偏压电源/双极性脉冲偏压、直流偏压电源、直流磁控溅射电源、单极性脉冲磁控溅射电源，阳极电源、离子源电源、弧电源、高功率脉冲磁控溅射电源，HIPIMS电源等。已获高新技术企业、iso9001认证，拥有专利多份。产品已获得ce、rohs认证。专注提供真空镀膜电源及工业控制领域的解决方案。咨询热线：137-1700-7958
