P17 陶瓷金属化真空溅镀设备技术参数

嘉品仪器 2025 年 7 月推出的JP17 陶瓷半导体专用真空磁控溅射金属化设备，覆盖设备用途、工艺流程、硬件配置、真空系统、溅射系统、自控、功率、性能指标、物料清单、售后技术服务十大板块，是设备采购、验收、运维的完整技术依据。

一、设备定位、用途与完整生产工艺流程

1. 设备用途

专为陶瓷半导体素片金属化开发，采用NiCr 过渡底层 + Cu 导电层双层磁控溅射工艺，实现陶瓷基板金属导电膜沉积，适配电子陶瓷基板量产。

2. 前置预处理工序

陶瓷素片需无尘无油污，佩戴指套 + 手套装片，每台基材架装载 7 片掩膜板，39 架为一炉；整架送入 150℃烤箱烘烤 30 分钟除水汽，出炉后立即进真空炉，非进出料时段炉门常闭，防止水汽侵入腔体。

3. 炉内标准自动化镀膜流程（单炉闭环周期）

整套自动化工序从关门到破真空出炉标准 40 分钟，人工上下料≤10 分钟，单炉完整周期合计 50 分钟：

1. 抽本底真空：15min，目标真空 8.0E-3Pa；

2. 第一次充 Ar 工艺气：1min，真空 0.20Pa；

3. NiCr 过渡层溅射：6min，膜厚 0.2~0.3μm；

4. 第二次充 Ar 工艺气：1min，真空 0.35Pa；

5. Cu 导电层溅射：12min，标准膜厚 0.8μm，可调试至 1.5μm；

6. 炉体水冷冷却；

7. 自动破真空：5min。

4. 量产产能核算

· 每日有效生产时长 22h：22×60÷50=26 炉 / 天；

· 每月按 26 天生产：26×26=676 炉 / 月；

· 单炉装载量：39 架 ×7 片 / 架 =273 片掩膜基板。

二、整机硬件结构与腔体核心配置

1. 真空腔体主体

o 尺寸：内径 Φ2300mm，内高 H1600mm；材质 SUS304 镜面不锈钢，顶板 40mm、底板 30mm、围板 12mm；配套带双圆形视窗的真空大门，大门、腔体全覆盖焊接冷却水套。

o 内衬：SUS316L 内衬板、转架屏蔽罩各 2 套，厚 1.5mm；配套 120 套 SUS304 挂架。

2. 真空阀组 翻板式光栅阀全套；2 套三体高阀（每套搭载 3 台 DN400 分子泵，合计 6 台分子泵安装位）；DN200 粗抽阀、DN100/DN50 维持 / 旁通阀、DN40 放气阀，管路全部 SUS304 抛光材质。

3. 公转载片系统 中心驱动大公转架，配套 39 套基材架，工件随公转均匀受靶，保证膜层均匀性；掩膜板材质 7075，由客户自备。

4. 辅助配套 完整分水冷却系统、水流监测开关、实时腔体温控探头；预留冷凝器安装盲板位；设备外罩为亮白色喷塑外壳；设备总重约 16 吨，占地尺寸 L5500×W4600×H2600mm，厂房一楼层高要求≥5.5m。

三、真空抽气机组系统（分前级粗抽 + 高真空分子泵 + 深冷捕集）

1. 泵组配置清单（进口莱宝 + 国产中科科仪）

2. 深冷辅助系统

1 台 20P 超低温捕集器，制冷温度 - 135℃，用于水汽低温捕捉，提升真空洁净度；该设备为客户自备，功率 14KW。

3. 真空核心性能指标

1. 空载抽速：常压至 8.0×10⁻³Pa 耗时＜13min；

2. 极限真空：空载连续抽 8h，优于 4.0×10⁻⁴Pa；

3. 压升率：极限真空关阀保压，升压＜0.2Pa/h。

四、溅射源与镀膜电源系统（双层膜专用双靶组）

设备分 NiCr 打底、Cu 导电两层独立溅射系统，全部采用30KW 脉冲调频电源 + 圆柱磁控靶，适配高能离子溅射，膜层致密附着力强。

1. NiCr 过渡层系统（底层结合膜）

· 脉冲电源：4 台，最高电压 1.7KV，电流≤50A，调频 20~80KHz；

· 圆柱靶：4 套 70YZB 型，靶管 Φ70×L1420，靶材 Ni80Cr20；

· 作用：提升陶瓷基底与铜层结合力，阻挡金属扩散。

2. Cu 导电层系统（功能导电膜）

· 脉冲电源：6 台，最高电压 1KV，电流≤50A，调频 20~80KHz；

· 圆柱靶：6 套 100YZB 型，靶管 Φ100×L1420，靶材 99.99% 高纯铜；

· 配套 4 件 SUS316L 靶挡灰罩，便于维护更换。

3. 工艺气路

4 台 MC-AN770C 型 500SCCM 高精度质量流量计，全管路 VCR 精密接头，氩气工艺压力精准可调。

五、全自动智能控制系统

1. 硬件元器件：主控 PLC 为三菱，低压件欧姆龙、施耐德、和泉；人机交互 21.5 英寸昆仑通态工业触摸屏；气缸采用宁波佳尔灵。

2. 操作模式：全自动一键工艺、半自动、手动调试三模式；触摸屏内置 20 套可自定义命名工艺菜单，调取编号即可自动完成全流程。

3. 数据管理：实时采集真空度、水温、靶电流电压、膜厚等工艺曲线，数据自动存储3 个月，支持溯源；质量流量计数字通信控制，抗干扰、控制精度高。

4. 可视化界面：设备运行状态、真空管路、靶位、阀门全图形化实时显示。

六、整机功率参数

1. 额定总功率 360KW：溅射电源合计 300KW，泵组、冷却、控制系统等其他 60KW；客户自备深冷捕集器 14KW 不计入设备本体。

2. 平均运行功率约 114KW：溅射电源按 30% 负载、其余辅机 40% 负载核算。

3. 峰值运行最大功率≤180KW，厂房配电按此标准预留。

4. 分项功率明细：主直联泵 18.5KW、罗茨 7.5KW、6 台分子泵合计 12KW、2 台维持泵合计 3KW、控制系统 5KW、冷水塔 / 空压机等外围 10KW。

七、整机完整配置清单（34 项成套交付）

全套供货，核心分为五大类：

1. 真空腔体、阀件、管路、机架、公转转架全套不锈钢结构件；

2. 真空机组全套泵、阀门、波纹管、真空计、密封耗材；

3. 溅射系统：10 台 30KW 脉冲电源、10 套圆柱磁控靶、气路、流量计；

4. 电控系统：三菱 PLC、21.5 寸触摸屏、全套低压元器件、控制柜；

5. 随机交付物料与技术资料

o 备件：全套密封圈、德国骨架油封、视窗玻璃、靶绝缘件、各类盲板；

o 说明书：各真空泵、真空计原厂手册；

o 技术文档：安装、操作、维保、故障排查、易损件手册；靶体加工安装图纸。

客户自备物料

超低温深冷捕集器、7075 材质掩膜板、基材模板。

八、技术服务与质保条款

1. 安装调试：设备到货后 25 个工作日内供方上门免费安装、操作培训，直至设备量产达标。

2. 质保政策：整机1 年免费质保，质保期从验收合格起算；非人为损坏故障免费现场维修、更换配件。

3. 故障响应时效

o 质保期内：12 小时线上响应，重大故障 2 个工作日工程师抵达现场；

o 质保期满：24 小时出具维修报价，客户确认后 3 个工作日上门维修；长期优惠供应原厂备件，持续保有维修配件库存。

九、设备核心特点总结

1. 双层膜一体化溅射：同一真空周期完成 NiCr 过渡层 + Cu 导电层沉积，适配陶瓷半导体量产；

2. 高真空稳定系统：莱宝前级泵 + 6 台中科科仪大抽速分子泵 + 深冷捕集，真空洁净度高、水汽抑制能力强；

3. 大装载量产设计：单炉 273 片基板，单炉周期 50 分钟，月产能 676 炉，适合大批量电子陶瓷加工；

4. 全自动数字化管控：一键式生产、工艺数据 3 个月存储、参数全程可视化，降低人工误差；

5. 完善水冷与密封：腔体、大门、阀件全水套控温，全镜面不锈钢腔体，低漏率、压升指标优异；

6. 完整交付 + 长效售后：全套结构、泵、电源、电控配套交付，附带全套图纸运维资料，一年质保 + 终身维修服务。

银代铜真空磁控溅镀设备规格书

设备型号：JP17-2300 银代铜陶瓷金属化专用溅镀设备 出品单位：嘉品仪器 版本日期：2025 年 07 月

一、设备概述

1.1 设备用途

本设备为陶瓷半导体基板银层替代铜层金属化专用真空磁控溅射设备，针对陶瓷元件、氮化铝 / 氧化铝陶瓷基板实现「NiCr 过渡打底膜 + 高纯银导电膜」一体化连续镀膜，以银膜替代传统铜膜，解决高频器件铜层迁移、抗氧化、导电性能不足问题，适用于射频陶瓷、功率陶瓷、封装陶瓷批量金属化生产。 工件：陶瓷素片基板，配套 7075 铝合金掩膜板（掩膜板客户自备）。

1.2 工艺原理

采用圆柱磁控脉冲溅射工艺，高真空环境下先镀 NiCr 合金过渡层，提升陶瓷基底与银膜结合力；再沉积高纯银导电层，膜层致密均匀、附着力强、低电阻、抗迁移，适配高频、高可靠陶瓷元器件量产。

1.3 前置工件预处理

1. 陶瓷素片需无尘、无油污、无指纹，操作人员佩戴无尘指套 + 橡胶手套作业；

2. 装载标准：7 片掩膜板 / 基材架，39 架为一整炉；

3. 烘烤除水汽：整架工件送入烘箱，150℃恒温烘烤 30min，彻底去除基板吸附水汽；

4. 腔体防护：仅上下料时开启炉门，连续生产全程关闭炉门，隔绝空气水汽污染真空腔体。

二、标准工艺流程与产能参数

2.1 单炉全自动镀膜工序（关门至破真空出炉 40min）

1. 本底真空抽取：15min，腔体真空度达到 8.0×10⁻³Pa

2. 第一次充氩工艺气：1min，工艺真空 0.20Pa

3. NiCr 过渡层溅射：6min，膜厚 0.2~0.3μm

4. 二次充氩工艺气：1min，工艺真空 0.35Pa

5. 高纯银导电层溅射：14min，标准银膜厚度 0.8μm，可工艺调试至 1.5μm

6. 腔体水循环冷却降温

7. 自动放气破真空：5min

2.2 单炉完整周转周期

炉内镀膜 40min + 人工上下料≤10min = 单炉总周期 50min

2.3 量产产能核算

1. 单炉装载量：39 架 × 7 片 / 架 = 273 片陶瓷基板

2. 日产能：每日有效生产 22h，22×60÷50 = 26 炉 / 天

3. 月产能：每月 26 个工作日，26 炉 / 天 ×26 天 = 676 炉 / 月

三、整机机械腔体规格

3.1 真空腔体主体

1. 腔体尺寸：内径 Φ2300mm，内部高度 H1600mm

2. 材质：SUS304 镜面不锈钢（太钢 / 宝钢），顶板 40mm、底板 30mm、围板 12mm

3. 水冷结构：腔体、大门整体满焊冷却水套，持续控温，抑制膜层高温氧化

4. 真空大门：配套燕尾密封槽，内置 2 块圆形防爆观察视窗

5. 内部防护：SUS316L 内衬板、转架屏蔽罩各 2 套（板厚 1.5mm）；SUS304 工件挂架 120 套

6. 预留接口：预留冷凝器安装位，出厂配密封盲板

3.2 真空阀组与管路

1. 翻板式气缸驱动光栅阀 1 套，SUS304 材质

2. 三体高阀 2 套，单台高阀搭载 3 个 DN400 分子泵安装位，整机共 6 台分子泵布置位

3. 全套抛光不锈钢管路：DN200 粗抽阀、DN100/DN50 维持阀、旁通阀、DN40 自动放气阀

4. 管路接头、波纹管均为 SUS304 抛光材质

3.3 工件公转载架系统

中心传动大公转架，39 套基材架同步公转；镀膜过程工件匀速旋转，保证银膜、NiCr 膜厚度均匀性，无阴阳面。

3.4 设备外形与厂房要求

1. 整机重量：约 16000kg（16 吨）

2. 设备占地面积：长 5500mm × 宽 4600mm × 高 2600mm（不含外围操作通道）

3. 厂房要求：一楼安装，室内层高≥5.5m

4. 外部护罩：整机亮白色喷塑防尘外罩

四、真空抽气机组配置及真空指标

4.1 真空机组配置清单

4.2 水汽捕集深冷装置（客户自备）

1 台 20P 超低温深冷捕集器，制冷温度 - 135℃，强效捕捉腔体内水汽、有机挥发物，提升银膜光洁度，设备功率 14kW，不在供货范围内。

4.3 真空性能验收标准

1. 空载抽速：常压抽至 8.0×10⁻³Pa，耗时≤13min

2. 极限真空：腔体空载连续抽气 8h，真空度优于 4.0×10⁻⁴Pa

3. 腔体密封性：抽至极限真空关闭高阀，腔体压升率＜0.2Pa/h

五、银代铜溅射镀膜系统（核心靶源配置）

整套溅射系统分为NiCr 过渡层模组、高纯银导电层模组，全部采用 30kW 脉冲调频电源 + 圆柱磁控靶，适配低应力、高致密银膜生产。

5.1 NiCr 底层溅射单元

1. 脉冲调频电源：4 台，单台额定功率 30kW 电气参数：最高电压 1.7kV，工作电流≤50A，调频区间 20kHz~80kHz

2. 圆柱磁控靶：4 套 70YZB 型靶 靶管规格：Φ70mm × L1420mm，靶材 Ni80Cr20 镍铬合金

3. 功能：陶瓷基底过渡层，防止银膜脱落、抑制银向陶瓷基底扩散

5.2 高纯银导电层溅射单元（银代铜核心）

1. 脉冲调频电源：6 台，单台额定功率 30kW 电气参数：最高电压 1kV，工作电流≤50A，调频区间 20kHz~80kHz

2. 圆柱磁控靶：6 套 100YZB 型靶 靶管规格：Φ100mm × L1420mm，靶材纯度 99.99% 高纯银

3. 配套配件：4 件 SUS316L 可拆卸挡灰罩，减少银靶飞溅污染腔体

5.3 工艺供气系统

1. 高精度质量流量计：4 台 MC-AN770C，量程 500SCCM

2. 气路管路：全 SUS304 不锈钢，VCR 精密密封接头，氩气流量、工艺压力数字精准调控

六、全自动智能控制系统

1. 核心电气元器件

1. 主控 PLC：三菱；低压元件：欧姆龙、施耐德、和泉；气动气缸：宁波佳尔灵

2. 人机交互：21.5 英寸昆仑通态工业触摸屏，全图形可视化界面，实时显示真空、电源、温度、阀门状态

3. 操作模式：全自动一键生产、半自动调试、手动单步控制三种模式

4. 工艺存储：内置 20 套可自定义命名工艺配方，切换产品只需调取配方编号，自动完成整套镀膜流程

5. 数据追溯：全程自动采集真空度、靶电流电压、膜层工艺曲线，数据本地自动存储 3 个月，支持品质追溯

6. 控制优势：流量计数字通信控制，抗干扰强，氩气气压、溅射功率控制精度高

七、整机电气功率参数

1. 设备本体额定总功率：360kW

1. 10 台溅射脉冲电源合计 300kW；泵组、冷却、控制系统等辅机合计 60kW

2. 平均运行功率：约 114kW（溅射电源按 30% 负载、辅机按 40% 负载测算）

3. 设备峰值最大功率：≤180kW，甲方配电按此标准预留容量

4. 备注：客户自备深冷捕集器 14kW，不计入设备本体功率

八、设备全套供货清单

8.1 机械结构件

真空腔体、大门、视窗、全水冷套、光栅阀、2 套三体高阀、真空管路、波纹管、整机机架、泵架、公转载架、基材挂架、内衬屏蔽板、整机白色外护罩

8.2 真空机组全套

莱宝直联泵 / 罗茨泵 / 维持泵、6 台中科科仪分子泵、全套真空阀门、ZDF 真空计、全套密封圈、德国进口骨架油封、各类 KF 盲板、视窗钢化玻璃、靶绝缘四氟配件

8.3 溅射镀膜系统

4 台 NiCr 专用 30kW 脉冲电源、6 台银层专用 30kW 脉冲电源；4 套 70YZB 靶、6 套 100YZB 银靶；4 台质量流量计、全套氩气工艺管路、分水冷却器、水流监测开关

8.4 电控气动系统

三菱 PLC 控制柜、21.5 寸触摸屏、全套低压电气、温控探头、整套气缸气动组件

8.5 随机备件与技术资料

1. 备用配件：整机全套密封件、骨架油封、视窗玻璃、靶绝缘件、管路盲板

2. 原厂手册：真空泵、真空计原厂说明书

3. 设备技术手册：安装配套指南、设备操作手册、日常维护保养手册、故障排查手册、易损件清单

4. 加工图纸：70YZB、100YZB 靶安装图纸、靶管加工图纸

8.6 客户自备物料

20P/-135℃超低温深冷捕集器、7075 铝合金掩膜板、生产用基材模板、高纯银靶材、NiCr 合金靶材

九、安装、培训、质保及售后服务

1. 安装调试：设备到货后 25 个工作日内供方工程师上门免费安装、接线调试，同步完成操作人员实操培训，直至设备稳定量产达标

2. 质保期限：整机 1 年免费质保，质保起算时间为设备验收合格当日；质保期内非人为故障，免费上门维修、免费更换配件

3. 质保期故障响应：客户反馈故障 12 小时内远程技术对接；重大现场故障 2 个工作日内工程师抵达厂区处理

4. 质保期满服务：客户报修 24 小时内出具维修报价，确认后 3 个工作日上门维修；长期储备原厂备件，提供优惠备件采购与终身维修技术支持

十、设备核心优势

1. 银代铜专用工艺：同炉完成 NiCr 打底 + 高纯银膜沉积，替代传统铜层，解决高频器件银迁移、导电、抗氧化痛点

2. 大产能量产设计：单炉 273 片基板，50 分钟单炉周期，月产能 676 炉，适配大批量陶瓷元器件生产

3. 高洁净真空系统：莱宝前级泵 + 6 台大抽速分子泵 + 深冷捕集，水汽去除能力强，银膜无发雾、无针孔

4. 全自动数字化管控：一键生产、3 个月工艺数据存储，参数全程可视化，降低人工操作误差

5. 全水冷腔体设计：稳定控温，避免银膜高温氧化变色，膜层均匀附着力优异

6. 完整配套交付 + 长效售后：机械、真空、溅射、电控成套交付，配套全套运维图纸手册，一年质保终身维保