Lichtbogenverdampfung

Bei der Lichtbogenverdampfung bewegt sich ein von einem Magnetfeld geführter Lichtbogen gezielt über das Beschichtungsmaterial (z.B. Ti, AlTi, AlCr, TiSi, usw.) und verdampft dieses, wobei eine nahezu hundertprozentige Ionisierung der Dampfteilchen erfolgt.

Der ionisierte Metalldampf verbindet sich mit den in die Vakuumkammer eingeführten Reaktivgasen, z.B. 2 Ti + N₂ (Stickstoff) > 2 TiN (Titannitrid).
Infolge der hohen Teilchenenergien und der hohen Streufähigkeit erfolgt eine äußerst haftfeste und gleichmäßige Beschichtung auch komplexgeometrischer Substrate (Bauteile und Werkzeuge) mit Unterstützung von einfacher-, zweifacher- und dreifacher Rotation selbiger.

Je nach Anwendung setzten wir verschiedene Prozesse ein, d.h. die Verdampfung kann im konstanten DC-Betrieb oder im gepulsten Betrieb bei unterschiedlich hohen Verdampferleistungen umgesetzt werden, wobei die Substrate sowohl mit konstantem DC-Bias (elektrische Vorspannung) als auch mit gepulstem DC-Bias versorgt werden.

Ziel der Prozessführung ist es immer den Lichtbogen gleichmäßig verteilt über das Target zu bewegen um die Anzahl und Größe der Mikrodroplets zu kontrollieren und zu minimieren und gleichzeitig die Targetausnutzung zu maximieren.

Folgendes Bild veranschaulicht das Funktionsprinzip:

PDA and HiParc

Mittels der von uns entwickelten PDA (Plasma Diffused Arc)- und HiParc (High Power Pulsed Arc)-Verfahren wird der Lichtbogen einerseits sehr stark aufgespalten und andererseits wird mit einem gepulsten Hochleistungslichtbogen gearbeitet. Dies führt zu einer Verminderung der Bildung von Mirkor-Dropletts und gleichzeitig zu einer besseren Targetausnutzung und Erhöhung der Produktivität.

Der Lichtbogen: Standard, PDA, HiParc, PDA + HiParc

Standard Lichtbogen – 1. Generation

PDA III – höhere Plasmadichte und diffusere Aufspaltung

HiParc –höhere Energielevel durch gepulsten Lichtbogen

HiParc + PDA III – 3. Generation mit sehr starker Leistung