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：
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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：
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序号 |
名称 |
数量 |
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1 |
FTM-106膜厚监控仪 |
1 |
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2 |
电源线 |
1 |
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3 |
晶体振荡器 |
1 |
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4 |
同轴电缆线 |
1 |
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5 |
探头 |
1 |
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6 |
镀金6MHZ晶片 |
1 |
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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
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Frequency Resolution |
频率 |
1Hz |
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Thickness Accuracy |
厚度精确性 |
1Å |
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Rate Resolution |
速率分辨率 |
0.1Å |
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Sensor Crystal Frequency |
传感器晶片频率 |
6 MHz |
2.1.2显示
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Thickness Display |
膜厚显示 |
1Å-99μ9999Å |
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Rate Display |
速率显示 |
0-999.9Å |
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Crystal Health % |
晶体寿命 |
0 to 99% |
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Layer Number |
膜层序数 |
1 to 99 |
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Graphics Display |
图象显示 |
240X64 LCD |
2.1.3Communication 通讯
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RS-232 serial port standard标准串行接口 |
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RS-485 serial port optionalRS-485串行接口 |
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Material Number |
材料数量 |
257种 |
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Sensor # |
传感器 |
1 to 4 |
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Material Density |
材料密度 |
0.01to 99.99 |
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Z-Ratio |
Z因子 |
0.01 to 999.99 |
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Tooling Factor |
工具系数 |
0.001 to 99.999 |
2.1.5 Other其它
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Cycling Count |
巡回次数 |
1 to 99 |
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巡回时间 |
1 to 198秒 |
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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
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最高温度 |
105℃ |
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尺寸（最大封装） |
φ26X12mm（外盖直径X高） |
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水管和同轴电缆长度 |
10-80cm，水管外径4mm不锈钢管 |
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晶片更换 |
前面装载，容易更换 |
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水管馈送接头 |
带小孔黄铜同轴接头，内径φ4mm |
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“O”密封 |
外径φ36×3mm，φ45×3mm（φ26，φ32通孔） |
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刀口密封 |
CF-35， CF-50 , （KF40快装） |
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水流量 |
水流量150-200cm/min，水温不超过30℃ |
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壳体和支撑体 |
1Cr18Ni9Ti不锈钢 |
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弹簧片 |
镀金 |
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水管 |
1Cr18Ni9Ti无封不锈钢管 |
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接头 |
带小孔黄铜同轴接头 |
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绝缘材料 |
聚四氟乙烯 |
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导线 |
聚四氟乙烯绝缘铜线 |
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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
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最高温度 |
105℃ |
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尺寸（最大封装） |
φ35X18mm（外盖直径X高） |
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气管、水管和电缆长度 |
10-80cm，外径4mm无缝不锈钢管 |
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晶片更换 |
前面装载，容易更换 |
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气管、立管馈送接头 |
带小孔黄铜同轴接头，内径φ4mm |
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“O”密封圈 |
外径φ36X3mm，外径φ45X3mm（φ26mm，φ32mm通孔） |
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刀口密封 |
CF-35，CF-50, （ KF40快装) |
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水流量 |
水流量150-200cc/min，水温不超过30℃ |
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壳体和支撑体 |
1Cr18Ni9Ti |
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弹簧片 |
镀金 |
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送水管、气管 |
1Cr18Ni9Ti无缝不锈钢管 |
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接头 |
带小孔黄铜同轴接头] |
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绝缘材料 |
聚四氟乙烯 |
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导线 |
聚四氟乙烯绝缘铜线 |
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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
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序号 |
名称 |
说明 |
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1 |
液晶显示器 |
蓝色背光高亮度显示器，屏现尺寸132*39mm |
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2 |
工作层键 |
选择镀膜层，显示振荡频率 |
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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 |
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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 |
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5 |
↑键 |
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6 |
巡回/定时键 |
设置镀膜巡回次数、定时时间、本机地址 |
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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 |
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8 |
启动/开始键 |
启动镀膜 |
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9 |
指示灯 |
镀膜过程工作指示 |
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10 |
数字键 |
计算器风格（0-9）数字输入在光标位置 |
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11 |
微调电位器 |
调节液晶显示的背光亮度 |
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12 |
电源开关 |
打开、关闭FTM-106电源 |
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13 |
数码管 |
显示当前膜沉积的厚度 |
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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
长春市星创科技电子有限公司
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