合亿兴 S1000 型设备及技术特点

PVD——物理沉积的简称。从世纪 60 年代产生以来得到快速发展和广泛运用，尤其本世纪初以来其发展更为迅速，PVD 技术运用最为广泛的是磁控溅射和多弧离子镀膜技术。其中磁控溅射在光学镀膜、半导体镀膜等领域运用成熟、广泛；多弧离子镀膜技术在金属表面涂层如：刀具、模具、金属零件等领域广泛运用，近年发展多弧离子镀也运用于非金属表

面涂层。在硬质涂层领域，多弧离子镀显示出比磁控溅射更多的优越性，运用更为广泛。正所谓寸有所长、尺有所短。多弧的优势是离化率高、沉积速度快。缺点是，只能用金属导电靶材、会有小液滴。磁控溅射的优点是无熔滴、靶材选择广泛；缺点是，离化率低、沉积速度慢。近些年多弧离子镀和磁控溅射离子镀互相补充，有相互融合的趋势。国外一流的涂层技术公司把握技术发展的方向，其中以苏尔寿美科和巴尔查斯为代表。

苏尔寿美科最先提出 HI3 的技术方案并向市场推广涂层设备。

何谓 HI3？

H——取 Hybrid（杂种）和 High 这两个单词的首字；

I——Ion（离子）单词的首字；

3——three

合在一起苏尔寿简称 HI3 技术，即 3 重高离化的混合离子镀膜技术。

其实质是磁控溅射和多弧离子镀的混合涂层技术（Hybrid），国内将这种技术称之为 ABS

技术（ARC 与 BS 混合）。所不同的是，苏尔寿的 HI3 是高离化电弧 HIPAC 与高离化溅射

HIPIMS 的混合。

多弧按磁结构大致分为：

1、永磁控发散场弧；

2、永磁控聚焦磁增强弧；

3、聚焦脉冲磁增强弧（无极磁控）。

其中 2、3 多弧属于苏尔寿 HIPAC 概念范畴的多弧。

磁控溅射也有多种不同形式，按电源种类大致分为：

1、直流磁控溅射；

2、中频磁控溅射；

3、高功率高能脉冲磁控溅射（HIPIMS）。

昆山合亿兴机电设备有限公司

多弧和溅射的组合方式大致有三种：

1、多弧与直流磁控溅射的混合；

2、多弧与中频磁控溅射的混合；

3、多弧与高能脉冲磁控溅射（HIPIMS）的混合；

苏尔寿美科的 HI3 采用的是永磁控聚焦磁增强多弧与高能脉冲磁控溅射的混合。因为这种混合方式沉积速度快、离化高、可以加非金属，如 SI、B、C 等，工艺更灵活。值得一提的是，还有一种混合方式，即 聚焦脉冲磁控增强弧与高能脉冲磁控溅射的混合，这种混合会更加高质量和高效，只是苏尔寿美科目前还没有聚焦脉冲磁增强弧技术。巴尔查斯最早推出热阴极离子镀，并运用在刀具上。随着技术不断发展，巴尔查斯先后推出了上述所说的三种多弧离子镀技术并广泛运用与刀具、模具涂层。在巴尔查斯收购苏尔寿美科后，巴尔查斯提出了引领 PVD 涂层技术的几个方向。

2012 年巴尔查斯提出 P3E 的概念，何谓 P3E 呢？

P——plasma 的首字；

3——three;

E——Enhance,的首字。

P3E 即是指 3 种 Plasma 增强技术，技术核心是提高 Plasma 的能量和离子输送过程的碰撞离化，具体实现手段：

P1——磁增强（采用聚焦磁，增强磁场强度，从而增加弧的运动速度和离子碰撞几率）；

P2——阴极能量增加（Plasma 的能量取决于发射电压和电流，对于多弧技术而言是通过提高发射电流来提高能量；磁控溅射通过提高发射电压进而提高发射电流来提高发射能量）。

P3——阳极能量增强（辅助阳极，通过提高阳极电位进而提高 Plasma 的电子能量，电子

碰撞离化增强）。

2015 年巴尔查斯进一步提出 S3P 的概念，引领技术发展方向。何谓 S3P？

S——Scalability，的首字；

3——three;

P——pulse 的首字。

对于多弧离子镀来说 S3P 含义指三种可调节的脉冲，指的是实现 P3E 的三种技术手段。

S1P——可度量的脉冲磁场（无极磁控；

S2P——可度量的的脉冲弧（脉冲多弧）；

S3P——可度量的脉冲沉积能量（脉冲偏压）。

对于磁控溅射来说 S3P 含义指：

S1P——可调节的脉冲磁场（无极磁控）；

S2P——可调节的高能脉冲溅射能量（HIPIMS）；

S3P——可调节的脉冲沉积能量（脉冲偏压）。

苏尔寿强调 HI3 杂化技术，而巴尔查斯强调 S3P。我公司最新推出的涂层设备，站在行

业制高点，推出的 S1000 型设备，采用 S3P、P3E 的技术手段，HI3 技术原理的优势组合，

实现高质量、高速涂层功能，设备结构如下：

采用正 8 面体真空腔体，双开门结构。

共6组靶，每组靶位可以是两个直径125mm的多弧靶或1个矩形弧靶或者1个矩形HIPIMS

磁控溅射靶；

靶位可以随意互换，可实现以下组合方式：

1、矩形 HIPAC 弧源与矩形 HIPIMS 磁控溅射的混合；

2、圆形 HIPAC 弧源与矩形 HIPIMS 磁控溅射源的混合；

3、圆形 HIPAC 与矩形 HIPAC 组合；

4、全部圆形 HIPAC 弧源；

5、全部 HIPIMS 磁控溅射源；

6、全部 HIPAC 矩形弧源。

设备主要配置可根据需求进行多种配置：

弧离子源配置：

1、磁控方式，有直流电磁控、脉冲磁电磁控，可选择。

2、点火方式，机械引弧、电子引弧，可选择。

3、弧源靶形式，圆形、矩形，可选择。

4、弧电源，直流电源、脉冲直流电源，可选择。

磁控溅射离子源配置：

矩形磁控溅射靶，可选择中频电源和高功率高能脉冲磁控溅射电源。

偏压形式：中频脉冲偏压，可根据用户要求配置中频非对称双极脉冲偏压。

真空系统配置：

分子泵：可以选择复合分子泵、磁悬浮分子泵。

这款设备突出的是模块化设计，功能块组合，功能柔性化，适合于刀具、模具、金属零

件等多种涂层体系的涂层要求。整体功能上完全实现和超出 HI3 混合要求，而且 HIPAC 技

术比苏尔寿先进。采用 S3P、P3E 等技术手段，涂层性能向国际一流看齐，功能上更切合中

国市场需要。

以下是设备外观图：