KRI 考夫曼离子源应用案例发布日期:2026-03-18

KRI 离子源技术革新:薄膜沉积与表面处理的完美解决方案


          自 1978 年以来,Kaufman & Robinson, Inc. (KRI) 作为宽束离子源技术的先驱和领导者,凭借在等离子体物理、离子源设计和电源控制工程方面的世界公认的专业知识,已为全球真空加工社区(包括制造商和研究人员)设计了 40 多年的 broad-beam 离子源产品。目前,KRI 拥有 20 多项关于离子束和等离子体技术的活跃专利,包括其在多孔离子光学技术和无栅端霍尔技术方面的创新设计。

         上海伯东作为美国 KRI 离子源的全国总代理,致力于将这一尖端技术引入中国市场,为精密光学、半导体、光伏、显示面板、航空航天等众多行业提供卓越的薄膜沉积和表面处理解决方案。

 

一、KRI 离子源技术核心优势与应用领域

KRI 离子源技术已助力多个关键领域取得突破性进展。根据官方资料,KRI 技术主要应用于以下行业:

1. 精密光学与眼科设备 (Precision optics, Ophthalmic devices)

2. 光子学/光电子学 (Photonics/ optoelectronics)

3. 数据存储与半导体 (Data storage, Semiconductors)

4. 高频电子与材料分析 (High-frequency electronics, Material analysis)

5. 耐磨防腐与航空航天 (Wear and corrosion protection, Aerospace)

6. 传感器与平板显示 (Sensors, Flat panel displays)

7. 有机柔性显示与 MEMS (Organic flexible displays, MEMS)

8. 太阳能薄膜与超导材料 (Solar thin films, Superconductors)

9. 医疗设备与摩擦学 (Medical devices, Tribology)

通过离子束工艺能力,工程师和研究人员能够实现以前无法获得的理想薄膜和表面特性。KRI 产品广泛应用于以下核心工艺:

表格

工艺名称 英文缩写 主要应用描述
原位基板预清洗 PC In-situ substrate preclean
离子束辅助沉积 IBAD Ion-beam-assisted deposition
离子束刻蚀 IBE Ion-beam etching
反应离子束刻蚀 RIBE Reactive ion-beam etching
化学辅助离子束刻蚀 CAIBE Chemically assisted ion-beam etching
离子束溅射沉积 IBSD Ion-beam sputter deposition
反应离子束溅射沉积 RIBSD Reactive ion-beam sputter deposition
偏压靶离子束溅射沉积 BTIBSD Biased target ion-beam sputter deposition
表面活化键合 SAB Surface-activated bonding
离子束改性 IBSM Ion-beam modification of material and surface properties
表面抛光/平滑 - Surface polishing or smoothing
表面纳米结构化 - Surface nanostructures and texturing
离子整形与增强 - Ion figuring and enhancement
离子修剪与调谐 - Ion trimming and tuning

 

二、KRI 栅网式离子源系列 (Gridded Ion Sources)

KRI 的栅网式离子源以其卓越的光学设计和可控性著称,适用于需要精确控制离子能量和方向的高端应用。

 

核心技术特点

1. OptiBeam™ 自对准光学系统:KRI 独有的专利技术,消除了传统栅网对准的繁琐程序,确保可重复且优化的光束特性,最大化束流强度并延长栅网寿命。

2. 可控中和技术:支持介电材料的稳定加工,有效消除电荷积累效应。

3. 模块化架构:易于集成到现有的真空系统或新的 OEM 系统中。

4. 广泛气体兼容性:支持惰性气体、反应性气体和有机气体(如 Ar, Kr, Xe, O₂, N₂, H₂等)。

5. 多样化光束形态:提供准直、发散和会聚等多种光束类型选择,以适应不同的工艺需求。

6. 宽能量范围:既支持低能量操作以最小化基底损伤,也支持高能量操作以实现高速溅射。

 

主要产品系列

KRI 提供多种类型的栅网式离子源,以满足不同功率和应用场景的需求:

1. RFICP 系列 (射频感应耦合等离子体):利用射频感应耦合产生等离子体,无电极损耗,适合长寿命和高纯度要求的应用。

2. KDC 系列 (考夫曼直流热阴极):经典的考夫曼源设计,采用热阴极发射电子,技术成熟,性能稳定。

(注:具体的型号参数如电流、电压、尺寸等数据因配置不同而变化,请联系上海伯东获取针对您具体应用需求的详细规格书。)

三、KRI 无栅端霍尔离子源系列 (Gridless End-Hall Ion Sources)

KRI 的无栅端霍尔离子源以其高电流、低能量和大面积均匀性而闻名,特别适合大规模生产和对离子损伤敏感的材料处理。

核心技术特点

  • 无栅设计:彻底消除了栅网腐蚀和维护问题,显著降低运营成本,提高系统可靠性。
  • 专利模块化阳极:采用即插即用设计,便于在台面上进行快速维护和更换。
  • 低能量高电流:能够在极低的离子能量下提供高束流密度,最小化离子轰击对基底的损伤,非常适合聚合物、有机材料等敏感基材。
  • 大发散角光束:天然的大发散角(半高宽通常>45°)能够均匀覆盖大加工区域,显著提高产能和涂层均匀性。
  • 紧凑低轮廓设计:结构紧凑,高度低,易于安装在各种真空腔体中,适用于从研发到高产量生产的各种场景。

主要产品系列

KRI 提供多种规格的端霍尔离子源,从小型研发用到大尺寸生产用:

  • eH 系列:包括 eH200, eH400, eH1000, eH2000, eH3000 等多种型号,涵盖不同的功率和流量需求。
  • 特殊版本
    • LE (Low Energy):低能量版本,进一步优化低能性能。
    • LO/HO/MO (Low/High/Medium Output):针对不同输出需求优化的版本。
    • xO₂:专门针对氧气工艺优化的型号,提高在反应性气体中的性能和寿命。

特色配置选项

  1. 阴极/中和器选择

    • 灯丝发射器 (Filament):经济实用,适用于一般应用。
    • 空心阴极系统 (Hollow Cathode):长寿命、高性能,适合严苛环境和长时间运行。提供从 2A 到 20A 不等的多种发射电流选项。
  2. 模块化阳极设计

    • 可拆卸阳极模块,无需拆解整个源即可维护。
    • 自对准设计,简化重新安装过程。
    • 双轮廓阳极优化等离子体放电效率。
    • 热去耦磁系统和增强的气体分布设计,提高稳定性和气体利用率。
  3. 线性源配置 (eHL-X)

    • 采用模块化线性阵列设计,可灵活调节模块间距和数量。
    • 优化电流密度剂量和均匀性,特别适用于在线卷绕镀膜、大面积平板显示和旋转溅射系统。
    • 单电子源和共用电源设计,有效降低成本。
  4. 可选配件

    • 真空馈通件、沟槽阳极、水冷阳极/冷前面板。
    • 角度安装支架。
    • 多种材质气体反射器(Ti, Ta, 石墨, 不锈钢)。
    • 定制化磁场选项。

电源与控制系统

1. 模块化架构,支持快速更换电源模块。

2. 工业级可靠电源模块,输出功率从 300W 到 4000W+。

3. 具备完善的短路和电弧保护功能。

4. 在全工作范围内保持恒定稳定的离子束参数控制。

5. 支持多种操作模式,数字控制,集成 MFC 气体控制。

6. 配方存储和远程控制接口,方便自动化集成。

 

四、为什么选择上海伯东代理的 KRI 离子源?

1. 40 年技术积淀:KRI 自 1978 年成立以来,始终引领离子源技术创新,是行业的绝对领导者。

2. 20+ 项核心专利:拥有涵盖多孔离子光学和无栅端霍尔技术等关键领域的多项活跃专利,技术壁垒高。

3. 完整产品线:提供从研发级小尺寸到量产型大尺寸的全系列栅网式和无栅式离子源,满足各类应用场景需求。

4. 定制化能力:可根据客户的具体工艺需求(如特殊气体、特殊束流分布、特殊功率等)提供优化配置和专属解决方案。

5. 本地化支持:上海伯东作为中国区总代理,提供专业的售前技术咨询、现场安装调试、操作培训和售后维修服务。

6. 快速响应:备件供应充足,维修周期短,最大限度减少客户停机时间,保障生产连续性。

立即咨询,获取专为您的应用定制的 KRI 离子源解决方案!让我们的专家团队帮助您提升工艺水平,实现产品性能的飞跃。由于离子源参数配置灵活多样,欢迎联系上海伯东索取最新的产品选型手册和详细技术规格书。

 

上海伯东是日本  NS 离子蚀刻机, 美国  KRI 考夫曼离子源,  德国 ph-instruments 磁悬浮转子真空计, 德国 普发 Pfeiffer  真空设备, 美国 inTEST 高低温冲击测试机, 美国  HVA 真空阀门, 美国  Gel-pak 芯片包装盒,比利时原装进 口 Europlasma 等离子表面处理机 ,  和  美国 Ambrell 感应加热设备 等进口知名品牌的指定代理商 .我们真诚期待与您的合作!

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上海伯东: 罗小姐                                    台湾伯东: 王小姐
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