FTM-106膜厚监控仪技术使用说明书
感谢您购置本公司生产的FTM-106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。
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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 |
镀金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,仪器的电源电压为AC 220V,所提供的电源线允许最大电压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。
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,监控仪在CPU控制下,实现对数据采集、计算、显示等操作。探头内安装一片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生6MHz振荡频率,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,计数以一定时序送到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,并在显示屏上显示“镀膜结束”,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用MGLS-24064,该显示屏视域尺寸132X39mm,点的大小为0.48X0.48mm。
键盘由16个按键组成,其中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控制。
RS232串口接口与计算机相连有关内容参见第8.1。
图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 |
Material Number |
材料数量 |
257种 |
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 |
巡回时间 |
1 to 198秒 |
|
Output Port |
输出接头 |
10A/36V |
2.1.6Overall Dimensions外部尺寸440×280×119mm(宽×深×高)
2.1.7常规技术指标
环境温度和温度范围:5℃~40℃,20%~80%R.H(无结露)
供电电源:220V±10%,频率:50Hz/60Hz
功耗:<10W
2.1.8探头技术指标
图1.2 标准探头外型
最高温度 |
105℃ |
尺寸(最大封装) |
φ26X12mm(外盖直径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,内径φ4mm |
“O”密封 |
外径φ36×3mm,φ45×3mm(φ26,φ32通孔) |
刀口密封 |
CF-35, CF-50 , (KF40快装) |
水流量 |
水流量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
图1.3 带档板探头外型
最高温度 |
105℃ |
尺寸(最大封装) |
φ35X18mm(外盖直径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,内径φ4mm |
“O”密封圈 |
外径φ36X3mm,外径φ45X3mm(φ26mm,φ32mm通孔) |
刀口密封 |
CF-35,CF-50, ( KF40快装) |
水流量 |
水流量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 |
第3章监控仪的面板
3.1前面板
图3.1 FTM-106 膜厚监控前面板
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,屏现尺寸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 |
↓键 |
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 |
↑键 |
|
6 |
巡回/定时键 |
设置镀膜巡回次数、定时时间、本机地址 |
7 |
0/删除 键 |
数字0;镀膜层删除;在工作过程中连按两下停止工作 |
8 |
启动/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亮度 |
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
图3.2 后面板示意图
FTM-106膜厚监控仪后板提供各种插座,包括用RS-232和RS-485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
用于晶体振荡Q9型的输入接头。
3.2.3RS-232和RS-485接口
这是两个9孔的D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。
采RS-485通信时可以实现一台计算机同时控制多台监控仪,此时计算机端需另购RS232-RS485转换模块或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。
长春市星达电子仪器厂
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