等離子清洗機射頻匹配器的作用等離子清洗機主要進(jìn)行等離子體清洗、材料表面活化及改進(jìn)材料表面的附著(zhù)力的功能,應用于半導體制造、微電子封裝和生命科學(xué)設備等方面。它由13.56MHz射頻電源發(fā)生器、電子控制系統、自動(dòng)匹配器和等離子體放電腔體四部分構成。外接真空泵系統可通入不同氣體,例如氬氣、氧氣、及氟化氣體等。
容性耦合等離子清洗機結構示意圖
射頻電源作為等離子體發(fā)生系統的能量提供者,通常并不能直接與等離子體電極相連,需要通過(guò)匹配器將負載阻抗匹配到最佳狀態(tài),才能實(shí)現輸出功率傳輸的最大化。
在射頻放電回路中,不同的放電條件下,放電區的阻抗是變化的,為了保護振蕩器,需要在射頻電源和放氣反應器之間增加阻抗匹配網(wǎng)絡(luò )。射頻電路與直流電路不同,其負載與電源匹配的條件是外電路的負載電阻與電源內阻相等。
假設電源內阻抗為(即輸出阻抗)(a+jbΩ),那么為了在負載上獲得最大的功率輸出,就得使負載阻抗與高頻發(fā)生器阻抗“共軛匹配”。共軛匹配的結果是把總阻抗變成純電阻的,這就是說(shuō)負載阻抗(a-jbΩ)。實(shí)際上射頻等離子放電區域的阻抗多為電容性阻抗,匹配的基本思路就是整個(gè)回路的阻抗成阻性,因此匹配網(wǎng)絡(luò )的阻抗應為電感性阻抗,具體的實(shí)現方式就是在反應器的兩端并聯(lián)一個(gè)R、L、C組成的電路,從而使得整個(gè)電路達到諧振狀態(tài)。
實(shí)際上射頻電源在設計時(shí),為了減小回路中流過(guò)的電流,一般按標準負載50Ω設計,但在使用中,反應器中的放電區域阻抗為容性阻抗,這會(huì )造成阻抗網(wǎng)絡(luò )適配,射頻源的輸出電壓加到負載上,會(huì )產(chǎn)生較大的反射,功率轉換效率很低,因此需要調節匹配網(wǎng)絡(luò )的阻抗,使匹配網(wǎng)絡(luò )與負載的阻抗最終等于50Ω。
等離子清洗機射頻匹配器的作用
等離子清洗機射頻匹配器是利用電路中的諧振技術(shù),當輸入特定的射頻頻率(13.56MHz)時(shí),通過(guò)調節電容和電感的大小,可以使匹配網(wǎng)絡(luò )電路中的自激頻率與射頻頻率產(chǎn)生諧振,從而將射頻功率最大化地耦合給等離子體。除此之外,還有減少噪聲干擾、提高功率容量、提高頻率響應線(xiàn)性度等功能。在實(shí)際工作時(shí),等離子清洗機匹配器的位置應該盡可能的靠近真空放電室,這樣可以避免等離子清洗機匹配器和真空放電室之間因反射而流過(guò)較多無(wú)效電流所造成的不必要的功率損耗。等離子清洗機射頻匹配器的作用00224670