一种等离子体改性超滤膜处理系统的利记博彩app

本发明涉及超滤膜处理系统，具体涉及一种等离子体改性超滤膜处理系统。

背景技术：

等离子表面改性工艺是利用各种表面涂镀层及表面改性技术，赋予基体材料本身所不具备的特殊的力学、物理或化学性能。现有等离子体改性系统存在以下几个问题：

1、薄膜厚度不均匀；

2、在沉积某些半导体、掺杂半导体、导体时会不可避免的会在石英玻璃管的表面形成薄膜，这些薄膜具有一定的电导率，薄膜逐渐变厚的时候存在趋肤效应，影响微波在以等离子体为外导体的同轴波导内传播以及在气体中产生击穿放电，进而不利于该等离子体装置的连续性运行及加工；

3、对于某些不适于采用r2r结构实现大面积等离子体处理的工件，目前采用的是多组线形等离子体并排的方式产生大面积等离子体，这种大面积等离子体源在处理上述材料的薄膜沉积，或者需要进行自由基增强沉积时同样存在上述问题。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种等离子体改性超滤膜处理系统解决了现有等离子体改性系统在工作时薄膜厚度不均匀的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种等离子体改性超滤膜处理系统，其包括工作室，工作室的上方设置有放电室，放电室的一侧设置有总控箱；总控箱内设置有控制单元和等离子体电源模块，总控箱上设置有与控制单元相连接的控制面板；放电室内设置有两个正对且连接等离子体电源模块的电极，两个电极之间设置有第一进气管；工作室内设置有超滤膜装载部件，工作室的底部设置有抽气口，抽气口与一真空机组连接，真空机组连接控制单元；

超滤膜装载部件包括与控制单元相连接的步进装置，步进装置通过至少一根螺纹杆与一用于存放超滤膜的基片台活动连接。

进一步地，步进装置通过一根螺纹杆与基片台活动连接，步进装置与基片台之间还设置有用于辅助螺纹杆承载基片台的滑杆。

进一步地，基片台上设置有加热片，加热片的电源线设置在滑杆内并连接控制单元。

进一步地，放电室的上方、左侧和右侧分别设置有第一磁场产生器、第二磁场产生器和第三磁场产生器；第一磁场产生器的上端和下端分别为n极和s极；第二磁场产生器和第三磁场产生器的上端和下端均分别为s极和n极。

进一步地，放电室的另一侧设置有气体容置腔，气体容置腔通过气体输送控制装置连接第一进气管，气体输送控制装置为连接控制单元的流量电磁阀；放电室内还设置有第二进气管。

进一步地，等离子体电源模块包括三个并联的rc阻容缓冲电路，与三个并联的rc阻容缓冲电路相连接的三相可控硅全桥整流滤波电路，并联在三相可控硅全桥整流滤波电路输出端的两个串联的电解电容，以及连接在三相可控硅全桥整流滤波电路输出端的脉冲输出电路；两个串联的电解电容还并联有一无感聚酯薄膜电容。

进一步地，脉冲输出电路包括逆变器控制电路，npn型三极管q1、npn型三极管q2、npn型三极管q3和npn型三极管q4，串联的二极管d7和二极管d8，以及串联的二极管d9和二极管d10；npn型三极管q1、npn型三极管q2、npn型三极管q3和npn型三极管q4的基极分别连接逆变器控制电路，npn型三极管q1和npn型三极管q3的发射极与二极管d7和二极管d9的正极两两相互连接；npn型三极管q2和npn型三极管q4的集电极与二极管d8和二极管d10的负极两两相互连接；二极管d7的负极连接二极管d8的正极；二极管d9的负极连接二极管d10的正极；pnp型三极管q2的发射极依次连接一变压器和电容c7，电容c7的另一端连接npn型三极管q4的发射极；npn型三极管q2的集电极和npn型三极管q1的发射极分别为连接三相可控硅全桥整流滤波电路输出端的节点。

进一步地，逆变器控制电路包括一型号为sg3525的处理芯片，处理芯片包含引脚1～引脚16；引脚1和引脚2分别通过电阻r6和电阻r7接地；引脚5、引脚8和引脚9分别通过电容c9、电容c10和电容c11接地；引脚6通过串联的电阻r9和r8接地；引脚7通过串联电阻r10和电容c8接地；引脚10通过并联的电阻r18和电容c14接地并作为脉冲禁止信号输入的节点；引脚12接地；引脚11和引脚14共同作为pwm脉冲输出并连接一驱动芯片；引脚13分别连接一接地电容c12和电阻r17，电阻r17的另一端连接15v电源、引脚15和电阻r14；引脚16通过电阻r11连接引脚2；

引脚9还连接电阻r12的一端，电阻r12的另一端分别连接电容c15、电阻r13和引脚1；电容c15的另一端分别连接电阻r13的另一端、电阻r14的另一端、电阻r16的一端和接地电阻r15；电阻r16的另一端连接二极管d11的负极，二极管d11的正极为电流调整信号的输入端；

驱动芯片的型号为exb841，驱动芯片分别连接npn型三极管q1、npn型三极管q2、npn型三极管q3和npn型三极管q4的基极。

进一步地，可控硅为skkt57/12e。

进一步地，工作室的底部设置有脚架，工作室内的角落处设置有与控制单元相连接的真空计。

本发明的有益效果为：

1、本发明的第一磁场产生器、第二磁场产生器和第三磁场产生器可以形成磁镜型磁场位形用于提高等离子体的密度和均匀性。这些磁场的引入减少了等离子体带电粒子在壁面上的复合损失，增加等离子体中电子的碰撞截面，也增加了等离子体内部的电子碰撞使等离子体密度得到提高。在磁镜场位形中，带电粒子无法或者较少飘逸出磁镜场区域，等离子体能够被限制在磁镜中，而非带电的自由基则可以无阻碍穿过该区域，到达待处理样品表面形成非常有效的自由基增强沉积，进而避免了等离子体中的光、带电粒子轰击等对样品的损伤。

2、本发明的超滤膜装载部件可以使得超滤膜在工作室内匀速移动，使得等离子体以扫描的形式对其进行改性，保证超滤膜表面改性的均匀。且滑杆可以内置电源线，便于基片台添加加热组件。

3、等离子体电源模块采用了三相工频交流电电源输入，在三相交流输入电源之间并联了三个rc阻容缓冲电路，经过三相可控硅全桥整流滤波后，在通过全桥逆变和高频脉冲变压器升压。三相全桥可控硅整流采用市场上成熟的触发板控制，可以通过电流计取得电流信号后送给可控硅触发板用于过电流保护，

本电源采用的控制脉冲发生芯片是sg3525。sg3525是电压型控制芯片，其锯齿波的波形斜率与发生的pwm波频率有关，它可以驱动双端变换器，驱动脉冲为图腾柱推挽输出，输出相位相差180度，驱动芯片选用exb841整流用可控硅采用的是skkt57/12e，控制电路采用pwm和pid控制，使得本电源模块能有效滤波稳压，提高输出的稳定性。

4、在本电源中，将高压直流线上电流经霍尔元件检测后通过检测电阻取样后滤波放大加至sg3525的10脚，形成闭环，使输出电流更加稳定。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的正面剖视图；

图3为本发明的等离子体电源模块电路图；

图4为逆变器控制电路图。

其中：1、放电室；101、电极；102、第一进气管；103、第二进气管；104、第一磁场产生器；105、第二磁场产生器；106、第三磁场产生器；2、工作室；201、步进装置；202、螺纹杆；203、基片台；204、抽气口；205、滑杆；206、真空计；3、真空机组；401、总控箱；402、控制面板；403、气体容置腔；404、气体输送控制装置；5、脚架。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1和图2所示，该等离子体改性超滤膜处理系统包括工作室2，工作室2的上方设置有放电室1，放电室1的一侧设置有总控箱401；总控箱401内设置有控制单元和等离子体电源模块，总控箱401上设置有与控制单元相连接的控制面板402；放电室1内设置有两个正对并连接等离子体电源模块的电极101，两个电极101之间设置有第一进气管102；工作室2内设置有超滤膜装载部件，工作室2的底部设置有抽气口204，抽气口204连接一真空机组3，真空机组3连接控制单元；

超滤膜装载部件包括与控制单元相连接的步进装置201，步进装置201通过至少一根螺纹杆202活动连接一用于存放超滤膜的基片台203。

步进装置201通过一根螺纹杆202活动连接基片台203，步进装置201与基片台203之间还设置有用于辅助螺纹杆202承载基片台203的滑杆205。

基片台203上设置有加热片，加热片的电源线设置在滑杆2内并连接控制单元。

放电室1的上方、左侧和右侧分别设置有第一磁场产生器104、第二磁场产生器105和第三磁场产生器106；第一磁场产生器104的上端和下端分别为n极和s极；第二磁场产生器105和第三磁场产生器106的上端和下端均分别为s极和n极。

放电室1的另一侧设置有气体容置腔403，气体容置腔403通过气体输送控制装置404连接第一进气管102，气体输送控制装置404为连接控制单元的流量电磁阀；放电室1内还设置有第二进气管103。

如图3所示，等离子体电源模块包括三个并联的rc阻容缓冲电路，与三个并联的rc阻容缓冲电路相连接的三相可控硅全桥整流滤波电路，并联在三相可控硅全桥整流滤波电路输出端的两个串联的电解电容，以及连接在三相可控硅全桥整流滤波电路输出端的脉冲输出电路；两个串联的电解电容还并联有一无感聚酯薄膜电容c6。

脉冲输出电路包括逆变器控制电路，npn型三极管q1、npn型三极管q2、npn型三极管q3和npn型三极管q4，串联的二极管d7和二极管d8，以及串联的二极管d9和二极管d10；npn型三极管q1、npn型三极管q2、npn型三极管q3和npn型三极管q4的基极分别连接逆变器控制电路，npn型三极管q1和npn型三极管q3的发射极与二极管d7和二极管d9的正极两两相互连接；npn型三极管q2和npn型三极管q4的集电极与二极管d8和二极管d10的负极两两相互连接；二极管d7的负极连接二极管d8的正极；二极管d9的负极连接二极管d10的正极；pnp型三极管q2的发射极依次连接一变压器和电容c7，电容c7的另一端连接npn型三极管q4的发射极；npn型三极管q2的集电极和npn型三极管q1的发射极分别为连接三相可控硅全桥整流滤波电路输出端的节点。

如图4所示，逆变器控制电路包括一型号为sg3525的处理芯片，处理芯片包含引脚1～引脚16；引脚1和引脚2分别通过电阻r6和电阻r7接地；引脚5、引脚8和引脚9分别通过电容c9、电容c10和电容c11接地；引脚6通过串联的电阻r9和电阻r8接地；引脚7通过串联电阻r10和电容c8接地；引脚10通过并联的电阻r18和电容c14接地并作为脉冲禁止信号输入的节点；引脚12接地；引脚11和引脚14共同作为pwm脉冲输出并连接一驱动芯片；引脚13分别连接一接地电容c12和电阻r17，电阻r17的另一端连接15v电源、引脚15和电阻r14；引脚16通过电阻r11连接引脚2。

引脚9还连接电阻r12的一端，电阻r12的另一端分别连接电容c15、电阻r13和引脚1；电容c15的另一端分别连接电阻r13的另一端、电阻r14的另一端、电阻r16的一端和接地电阻r15；电阻r16的另一端连接二极管d11的负极，二极管d11的正极为电流调整信号的输入端；驱动芯片的型号为exb841，驱动芯片分别连接npn型三极管q1、npn型三极管q2、npn型三极管q3和npn型三极管q4的基极。可控硅为skkt57/12e。

工作室2的底部设置有脚架5，工作室2内的角落处设置有与控制单元相连接的真空计206。

在本发明的一个实施例中，真空机组3为机械泵-分子泵。用于沉积的工作气体通过第一进气管102和第二进气管103进入放电室1内，其中惰性气体和还原性气体通过第一进气管102，反应性前驱物气体通过第二进气管103进入等离子体下游区域，这样的气路设计有助于减少沉积过程中对室体产生的污染。控制面板402可以采用触摸屏，便于实时查看系统运行状态。抽气口204优先设置在放电室1的正下方。三相全桥可控硅整流采用市场上成熟的触发板控制，通过电流计取得电流信号后送给可控硅触发板用于过电流保护。

本发明在使用时，第一磁场产生器104、第二磁场产生器105和第三磁场产生器107可以形成磁镜型磁场位形用于提高等离子体的密度和均匀性。这些磁场的引入减少了等离子体带电粒子在壁面上的复合损失，增加等离子体中电子的碰撞截面，也增加了等离子体内部的电子碰撞使等离子体密度得到提高。在磁镜场位形中，带电粒子无法或者较少飘逸出磁镜场区域，等离子体能够被限制在磁镜中，而非带电的自由基则可以无阻碍穿过该区域，到达待处理样品表面形成非常有效的自由基增强沉积，进而避免了等离子体中的光、带电粒子轰击等对样品的损伤。

使用者可以先将待改性的超滤膜放置在基片台203上，通过控制面板402操控真空机组3工作，使得放电室1和工作室2满足低压条件，接着控制气体输送控制装置404，使得预先存放在气体容置腔403中的工作气体进入放电室1，在电极101之间电离，并从放电室1进入工作室2。使用者通过控制面板402开启步进装置201，基片台203在螺纹杆202的带动下前后(或是左右)匀速移动，使的从放电室1中出来的等离子体以类似于扫描的形式作用于超滤膜上，匀速移动使得等离子体在超滤膜上分布更加均匀。使用者还可以根据实际情况实现对超滤膜的加热，进一步控制等离子体中离子和活性基团的能量，提高沉积的可控性。

综上所述，本发明在超滤膜上形成的薄膜厚度均匀，等离子体电源模块输出稳定，能进行意外跳闸保护，有效提高本系统的安全性。