FTM-106膜厚监控仪技术使用说明书

感谢您购置本公司生产FTM106型膜厚监控仪。本用户手册包含仪器品功能和操作过程等,为了确保正确使用仪器,在操作仪器前请仔细阅读手册。请妥善保存手册,以便碰到问题时快速查阅。

注意:

l手册内容有可能改变,恕不另行通知。

l我们已经尽最大努力准备本手册以确保其准确性,然而,如您有疑问或发现错误,请直接与本公司或本公司的授权代理商联系。

l没有本公司书面许可,任何抄袭或改编本手册全部或部分内容均视为严重侵权。

l对于手册内容如有不同理解,以本公司技术部门解释为准。

 

 

 

开箱检查

用户第一次打开仪器包装箱时,请对照装箱清单检查仪器和配件,若发现仪器或配件错误、配件不齐或是不正常,请与销售商或生产商联系。

检查主机型号与您订购的是否一致,仪器后面板的铭牌上标有仪器的型号及编号。

 

装箱清单:

序号

名称

数量

1

FTM-106膜厚监控仪

1

2

电源线

1

3

晶体振荡器

1

4

同轴电缆线

1

5

探头

1

6

6MHZ晶片

1

7

使用说明书

1

本膜厚监控仪适用于真空蒸发、高频溅射、直流溅射、离子镀等镀膜工作,通过液晶直接显示镀膜过程中的沉积数据,包括速率、厚度和晶体振荡频率,也可以通过通信接口连续获取完整的沉积数据

注意:

1、用户如无特殊要求,仪器的电源电压AC 220V,所提供的电源线允许最大电250V、最大电流10A

2、请您妥善保存好包装箱,以便运输时使用,防止包装箱不配套时导致不应有的仪器损伤

 

 

目录

1        基本工作原理        

2        技术指标        

2.1        监控仪指标        

2.1.1        测量        

2.1.2        显示        

2.1.3        Communication 通讯        

2.1.4        Material Parameters 材料参数        

2.1.5        Other其它        

2.1.6        Overall Dimensions外部尺寸        

2.1.7        常规技术指标        

2.1.8        探头技术指标        

2.2        带档板探头技术指标        

3        监控仪的面板        

3.1        前面板        

3.1.1        前面板说明        

3.2        后面板        

3.2.1        电源        

3.2.2        探头座        

3.2.3        RS-232RS-485接口        

3.2.4        输出接头        

4        使用操作        

4.1        操作前的准备        

4.2        设置镀膜层参数        

4.2.1        进入镀膜层参数设置界面        

4.2.2        选择要修改的项目        

4.2.3        选择镀膜层        

4.2.4        选择镀膜材料        

4.2.5        设置终厚        

4.2.6        工具因        

4.2.7        选择输入探头        

4.2.8        修改材料Z        

4.2.9        返回初始界面        

4.3        巡回次挡板时本机地        

4.3.1        巡回次        

4.3.2        挡板时        

4.3.3        本机地        

4.4        镀膜工作        

4.4.1        启动镀膜工作        

4.4.2        停止镀膜工作        

4.4.3        探头失效        

5        安装与连接        

5.1        仪器安装        

5.2        仪器-晶体振荡器-探头的连接        

5.2.1        晶体振荡器外型参见图3.1        

5.2.2        连接方法参见图5.2        

5.3        输出接头连接        

5.3.1        如果您探头附有档板,连接方法参见图5.3        

5.3.2        输出接头2连接        

5.4        RS232 连接        

5.5        RS485 连接        

5.6        接地线连接        

5.7        探头安装前准备        

5.7.1        探头主体        

5.7.2        探头结构        

5.7.3        预安装探头校验        

5.7.4        停振或不振原因 排除方法        

5.8        探头安装        

5.8.1        典型安装        

5.8.2        溅射系统安装        

6        校正        

6.1        材料密度校正        

6.2        工具因子的确定        

6.3        材料Z因子的校正        

6.4        几点说明        

7        维护与修理        

7.1        探头故障、原因、修理        

7.2        仪器的保养        

8        计算机连接        

8.1        连接方法        

8.1.1        RS232 连接        

8.1.2        RS485 连接        

8.2        软件安装        

8.3        软件执行程序        

附表一:材料参数表        

附录一:通信协议        

 

 

第1章基本工作原理

FTM-106膜厚监控仪由主机、探头、晶体振荡器三部分组成。

主机核心是单片微机,监控仪CPU控制下,实现对数据采集、计算、显示等操作。探头内安装一6MHz测厚晶片,它通过同轴电缆与晶体振荡器的输入端相连,与振荡器的前级构成一个完整输入回路并产6MHz振荡频,该振荡讯号经放大后,再通过同轴电缆与主机的探头座相连。在镀膜过程中,晶片表面就不断获得介质或金属沉积材料,使得晶片表面逐渐变厚,导致振荡频率渐渐下降。主机通过传输过来的不断变化频率信号送到频率采样转换器内,通过一系列整形,计数以一定时序送CPU总线上CPU再经过一系列计算后,将频率变化量转换成对应的厚度变量,并将该数据通过显示接口到显示屏上显示。当计算厚度与预置的厚度相一致时,膜厚仪就停止采集频率,并在显示屏上显镀膜结,并指示出镀膜结束后的实际厚度及振荡频率。

主机内设有一块主板,一块液晶显示屏和操作键盘及有关控制接口等液晶显示屏采MGLS-24064,该显示屏视域尺132X39mm,点的大小0.48X0.48mm

键盘16个按键组成,其10个数字键6个功能键,完成对膜厚仪各种操作。

输出控制接口实际上为二组常开常闭触点,采用继电器输出形式,用户根据自己的情况完成对档板及镀膜源的制。

RS232串口接口与计算机相连有关内容参见第8.1

img1

 

1.1 系统原理框图

第2章 技术指标

2.1监控仪指标

2.1.1测量

Frequency Resolution

频率

1Hz

Thickness Accuracy

厚度精确性

1Å

Rate Resolution

速率分辨率

0.1Å

Sensor Crystal Frequency 

传感器晶片频率

6 MHz

2.1.2显示

Thickness Display

膜厚显示

1Å-99μ9999Å

Rate Display

速率显示

0-999.9Å

Crystal Health %

晶体寿命

0 to 99%

Layer Number

膜层序数

1 to 99

Graphics Display

图象显示

240X64 LCD

2.1.3Communication 通讯

RS-232 serial port standard标准串行接口

RS-485 serial port optionalRS-485串行接口

2.1.4Material Parameters 材料参数

Material Number

材料数量

257

Sensor #

传感器

1 to 4

Material Density

材料密度

0.01to 99.99 

Z-Ratio

Z因子

0.01 to 999.99 

Tooling Factor

工具系数

0.001 to 99.999

2.1.5 Other其它

Cycling Count

巡回次数

1 to 99

Cycling Rime

巡回时间

1 to 198

Output Port 

输出接头

10A/36V

2.1.6Overall Dimensions外部尺寸440×280×119mm××高)

2.1.7常规技术指标

环境温度和温度范围54020%80%R.H(无结)

供电电源220V±10%,频率50Hz/60Hz

功耗:10W

2.1.8探头技术指标

img2

1.2 标准探头外型

最高温度

105

尺寸(最大封装)

φ26X12mm(外盖直X高)

水管和同轴电缆长度

10-80cm,水管外径4mm不锈钢管

晶片更换

前面装载,容易更换

水管馈送接头

带小孔黄铜同轴接头,内φ4mm

O密封

φ36×3mmφ45×3mmφ26φ32通孔)

刀口密封

CF-35 CF-50 , KF40快装)

水流量

水流150-200cm/min,水温不超过30

壳体和支撑体

1Cr18Ni9Ti不锈钢

弹簧片

镀金

水管

1Cr18Ni9Ti无封不锈钢管

接头

带小孔黄铜同轴接头

绝缘材料

聚四氟乙烯

导线

聚四氟乙烯绝缘铜线

晶片

6MHz左右AT切割,镀金

2.2带档板探头技术指标

img3

 1.3 带档板探头外  

最高温度

105

尺寸(最大封装)

φ35X18mm(外盖直X高)

气管、水管和电缆长度

10-80cm,外径4mm无缝不锈钢管

晶片更换

前面装载,容易更换

气管、立管馈送接头

带小孔黄铜同轴接头,内φ4mm

O密封圈

φ36X3mm,外φ45X3mmφ26mmφ32mm通孔)

刀口密封

CF-35CF-50,  KF40)

水流量

水流150-200cc/min,水温不超过30

壳体和支撑体

1Cr18Ni9Ti

弹簧片

镀金

送水管、气管

1Cr18Ni9Ti无缝不锈钢管

接头

带小孔黄铜同轴接]

绝缘材料

聚四氟乙烯

导线

聚四氟乙烯绝缘铜线

晶片

6MHZ左右AT切割,镀金

 

第3章监控仪的面板

3.1前面板

img4

3.1 FTM-106 膜厚监控面板

3.1.1前面板说明

序号

名称

说明

1

液晶显示器

蓝色背光高亮度显示器,屏现尺132*39mm

2

工作层键

选择镀膜层,显示振荡频率

3

设置键

设置镀膜层参数,每按下一次选中要修改的下一参数

4

选择工作层和设置镀膜层参数时用于选择前一层或后一层,镀膜工作时用于选择镀膜速率放大比例

5

6

/定时键

设置镀膜巡回次数定时时间、本机地址

7

0/ 

0;镀膜层删除;在工作过程中连按两下停止工作

8

/开始键

启动镀膜

9

指示灯

镀膜过程工作指示

10

数字键

计算器风格0-9)数字输入在光标位置

11

微调电位器

调节液晶显示的背光

12

电源开关

打开、关闭FTM-106电源

13

数码管

显示当前膜沉积的厚度

14

数码管

显示当前膜沉积的速率

 

3.2后面板

img5

3.2 板示意图

FTM-106膜厚监控仪后板提供各种插座,包括RS-232RS485接口(串行)、系统控制接头(源档板、探头档板)、晶体振荡器输入探头号、电源输入插座等,后板上所有组件位置参见图3.2

3.2.1电源

提供系统熔断丝座和电源插座。

3.2.2探头座

用于晶体振Q9型的输入接头。

3.2.3RS-232RS-485接口

这是9D型接头,与计算机相连控制仪器操作,并采集镀膜过程中全部数据。

RS-485通信时可以实现一台计算机同时控制多台监控仪,此时计算机端需另RS232-RS485转换模块485通信卡。

3.2.4输出接头

输出接头有二只,每接头有常开和常闭二组触点,每组触点最大能承受10A/36V。接头触点参见图3.3

img6

 

 

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