在等離子清洗機(jī)干法清洗的應(yīng)用場(chǎng)景中,阻抗失配會(huì)降低樣品表面鍍層的清洗速度,清洗效果變差;因此,無(wú)論是何種應(yīng)用場(chǎng)合,阻抗匹配是保證系統(tǒng)正常工作乃至提高電力
傳輸效率的必要條件,其中快速且高精度的阻抗匹配算法是改良整個(gè)射頻電源系統(tǒng)性能并提升工藝效果的重要因素。
等離子射頻電源自動(dòng)阻抗匹配系統(tǒng)
等離子射頻電源自動(dòng)阻抗匹配系統(tǒng)如上圖所示,其主要由 ZYNQ 中央處理系統(tǒng)、射頻 VI probe解析調(diào)諧法對(duì)采樣反饋的負(fù)載阻抗精度要求較高,采樣精度直接影響了算法精
度從而決定了匹配效果,因此采樣模塊是射頻系統(tǒng)的核心模組,在提高系統(tǒng)匹配穩(wěn)定性上至關(guān)重要。
射頻自動(dòng)阻抗匹配解析調(diào)諧法
針對(duì)射頻電源等離子清洗的應(yīng)用場(chǎng)景,借助高精度的阻抗采樣系統(tǒng),提出了一種基于 L 型匹配網(wǎng)絡(luò)和 Smith 圓圖的解析調(diào)諧法,當(dāng)負(fù)載阻抗在允許范圍內(nèi)可經(jīng)由計(jì)算公式直
接推出最優(yōu)容值,較現(xiàn)有的智能尋優(yōu)算法更加快速的實(shí)現(xiàn)阻抗匹配、抑制反射波的發(fā)生,并保證射頻電源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最大功率的傳輸,實(shí)現(xiàn)更好的清洗效果。
等離子密度低時(shí),鞘層厚度可變得與真空窗的厚度一樣大,此時(shí)容性功率隨著鞘層厚度的增大而增大,因此容性吸收功率隨著密度的減小而增大,此時(shí)任何放電都會(huì)導(dǎo)致容性
驅(qū)動(dòng)在高密度等離子體形成之前,點(diǎn)火階段的高壓電場(chǎng)可以助燃等離子體,點(diǎn)火階段的容性耦合也對(duì)后續(xù)感性放電的啟動(dòng)和維持起到重要的作用,所以匹配器需要滿足點(diǎn)火和
電離階段不同負(fù)載阻抗形式的匹配需求。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
為了進(jìn)一步驗(yàn)證算法在等離子清洗機(jī)工況下的可靠性,對(duì)已氧化銅樣品進(jìn)行還原,在經(jīng)過(guò) 80s 的處理時(shí)間后,如上圖(清洗后)下圖(清洗前) 所示,銅樣品表面的氧化物
薄膜幾乎被清洗完全,銅樣品被還原至原來(lái)的顏色。