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0510-88276101光潤與您分享真空鍍膜出現(xiàn)不良反應(yīng)的改善對策
發(fā)布時間:2020-02-14瀏覽次數(shù):載入中...來源:http://bccsz.com.cn/
改善對策:
㈠ 加強(qiáng)去油去污處理,如果是超聲波清洗,應(yīng)重點(diǎn)考慮去油功能,并保證去油溶液的有效性;如若是手擦,可考慮先用碳酸鈣粉擦拭后再清擦。
㈡ 加強(qiáng)鍍前烘烤,條件許可,基片溫度能達(dá)到300℃以上更好,恒溫20分鐘以上,盡可能使基片表面的水汽、油汽揮發(fā)。注意:溫度較高,基片吸附能力加大,也容易吸附灰塵。所以,真空室的潔凈度要提高。否則基片在鍍前就有灰塵附著,除產(chǎn)生其它不良外,對膜強(qiáng)度也有影響。(真空中基片上水汽的化學(xué)解吸溫度在260℃以上)。但不是所有的零件都需要高溫烘烤,有的硝材溫度高了反而膜強(qiáng)度不高還會有色斑產(chǎn)生。這與應(yīng)力以及材料熱匹配有較大的關(guān)系。
㈢ 有條件時,機(jī)組安裝冷凝機(jī)(PLOYCOLD),除提高機(jī)組真空抽速外,還可以幫助基片水汽、油氣去除。
㈣ 提高蒸鍍真空度,對于1米以上的鍍膜機(jī),蒸鍍啟動真空應(yīng)高于3*10-3Pa,鍍膜機(jī)越大,蒸鍍啟動真空更高。
㈤ 有條件時,機(jī)組安裝離子源,鍍前轟擊,清潔基片表面,鍍膜過程輔助,有利于膜層的密實(shí)牢固。
㈥ 膜料的去潮,將待用膜料用培養(yǎng)皿盛放在真空室干燥。
㈦ 保持工作環(huán)境的干燥(包括鏡片擦拭、上傘工作區(qū)),清潔工作環(huán)境時不能帶入過多的水汽。
㈧ 對于多層膜,在膜系設(shè)計(jì)時,就要考慮一層膜與基片的匹配,盡可能考慮用Al2O3膜料,該膜料對大部分基片有較好的吸附力。對于金屬膜,也可考慮一層鍍Cr或Cr合金。Cr或Cr合金對基片也有較好的吸附力。
㈨ 采取研磨液(拋光液)復(fù)新去除鏡片表面的腐蝕層(水解層)
㈩ 有時候適當(dāng)降低蒸發(fā)速率對膜強(qiáng)度的提高有幫助,對提高膜表面的光滑度有積極意義。
②膜層應(yīng)力:
薄膜的成膜過程,是一個物質(zhì)形態(tài)的轉(zhuǎn)變過程,不可避免地在成膜后的膜層中會有應(yīng)力存在,對于多層膜來說有不同膜料的組合,各膜層體現(xiàn)出的應(yīng)力是有所不同的,有的是張應(yīng)力、有的是壓應(yīng)力,還有膜層及基片的熱應(yīng)力。
應(yīng)力的存在對膜強(qiáng)度是有害的,輕者是膜層耐不住摩擦,重者,造成膜層的龜裂或網(wǎng)狀細(xì)道子。
對于減反膜,由于層數(shù)不多,應(yīng)力一般體現(xiàn)不明顯,(但有些硝材的鏡片即便是減反膜也有應(yīng)力問題存在。)而層數(shù)較多的高反膜、濾光膜,應(yīng)力是一個常見的不良因素,應(yīng)特別注意。
改善對策:
㈠ 鍍后烘烤,后一層膜鍍完后,烘烤不要馬上停止,延續(xù)10分鐘“回火”。讓膜層結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。
㈡ 降溫時間適當(dāng)延長,退火時效。減少由于真空室內(nèi)外溫差過大帶來的熱應(yīng)力。
㈢ 對高反膜、濾光膜等在蒸鍍過程中,基片溫度不宜過高,高溫易產(chǎn)生熱應(yīng)力。并且對氧化鈦、氧化鉭等膜料的光學(xué)穩(wěn)定性有負(fù)面作用。
㈢ 鍍膜過程離子輔助,減少應(yīng)力。
㈣ 選擇合適的膜系匹配,一層膜料與基片的匹配。(如五層減反膜采用Al2O3-ZrO2-Al2O3-Al2O3-ZrO2-MgF2;ZrO2也可以采用SV-5(一種ZrO2 TiO2混和膜料)或其他混合高折射率膜料。。
㈤ 適當(dāng)減小蒸發(fā)速率(Al2O3-2.5A/S;ZrO2-3A/S;MgF2-6A/S參考速率)
㈥ 對氧化物膜料全部充氧反應(yīng)鍍,根據(jù)不同膜料控制氧進(jìn)氣量。
③ 外層膜表面硬度:
減反膜一般外層選用MgF2,該膜層剖面是較松散的柱狀結(jié)構(gòu),表面硬度不高,容易擦拭出道子。
改善對策:
㈠ 膜系設(shè)計(jì)允許時,外層加10nm左右的SiO2層,二氧化硅的表面光滑度優(yōu)于氟化鎂(但二氧化硅表面耐磨度、硬度不如氟化鎂)。鍍后離子轟擊幾分鐘,牢固度效果會更好。(但表面會變粗)
㈡ 鏡片出真空室后,放置在較干燥潔凈的地方,防治快速吸潮, 表面硬度降低。
④ 其它
造成膜強(qiáng)度不良的原因還有,真空度過低(在手動控制的機(jī)臺容易發(fā)生)、真空室臟、基片加熱不到位。
輔助氣體充入時,膜料也在放氣致使真空度降低,使分子自由程減少,膜層不牢。所以輔助氣體的充入要考慮膜料的放氣,鍍前對膜料充分預(yù)熔充分放氣,也可以避免由于蒸鍍中膜料放氣造成真空度過度下降,從而影響膜強(qiáng)度。
⑤ 脫膜
這里的脫膜雖然也是膜弱的一種,但與前述的脫膜有一些區(qū)別,主要特征為:點(diǎn)狀脫膜、邊緣脫膜、局部脫膜。
主要原因使膜內(nèi)有臟或污染物所造成的。
改善方法:提高基片的潔凈度。
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㈠ 加強(qiáng)去油去污處理,如果是超聲波清洗,應(yīng)重點(diǎn)考慮去油功能,并保證去油溶液的有效性;如若是手擦,可考慮先用碳酸鈣粉擦拭后再清擦。
㈡ 加強(qiáng)鍍前烘烤,條件許可,基片溫度能達(dá)到300℃以上更好,恒溫20分鐘以上,盡可能使基片表面的水汽、油汽揮發(fā)。注意:溫度較高,基片吸附能力加大,也容易吸附灰塵。所以,真空室的潔凈度要提高。否則基片在鍍前就有灰塵附著,除產(chǎn)生其它不良外,對膜強(qiáng)度也有影響。(真空中基片上水汽的化學(xué)解吸溫度在260℃以上)。但不是所有的零件都需要高溫烘烤,有的硝材溫度高了反而膜強(qiáng)度不高還會有色斑產(chǎn)生。這與應(yīng)力以及材料熱匹配有較大的關(guān)系。
㈢ 有條件時,機(jī)組安裝冷凝機(jī)(PLOYCOLD),除提高機(jī)組真空抽速外,還可以幫助基片水汽、油氣去除。
㈣ 提高蒸鍍真空度,對于1米以上的鍍膜機(jī),蒸鍍啟動真空應(yīng)高于3*10-3Pa,鍍膜機(jī)越大,蒸鍍啟動真空更高。
㈤ 有條件時,機(jī)組安裝離子源,鍍前轟擊,清潔基片表面,鍍膜過程輔助,有利于膜層的密實(shí)牢固。
㈥ 膜料的去潮,將待用膜料用培養(yǎng)皿盛放在真空室干燥。
㈦ 保持工作環(huán)境的干燥(包括鏡片擦拭、上傘工作區(qū)),清潔工作環(huán)境時不能帶入過多的水汽。
㈧ 對于多層膜,在膜系設(shè)計(jì)時,就要考慮一層膜與基片的匹配,盡可能考慮用Al2O3膜料,該膜料對大部分基片有較好的吸附力。對于金屬膜,也可考慮一層鍍Cr或Cr合金。Cr或Cr合金對基片也有較好的吸附力。
㈨ 采取研磨液(拋光液)復(fù)新去除鏡片表面的腐蝕層(水解層)
㈩ 有時候適當(dāng)降低蒸發(fā)速率對膜強(qiáng)度的提高有幫助,對提高膜表面的光滑度有積極意義。
②膜層應(yīng)力:
薄膜的成膜過程,是一個物質(zhì)形態(tài)的轉(zhuǎn)變過程,不可避免地在成膜后的膜層中會有應(yīng)力存在,對于多層膜來說有不同膜料的組合,各膜層體現(xiàn)出的應(yīng)力是有所不同的,有的是張應(yīng)力、有的是壓應(yīng)力,還有膜層及基片的熱應(yīng)力。
應(yīng)力的存在對膜強(qiáng)度是有害的,輕者是膜層耐不住摩擦,重者,造成膜層的龜裂或網(wǎng)狀細(xì)道子。
對于減反膜,由于層數(shù)不多,應(yīng)力一般體現(xiàn)不明顯,(但有些硝材的鏡片即便是減反膜也有應(yīng)力問題存在。)而層數(shù)較多的高反膜、濾光膜,應(yīng)力是一個常見的不良因素,應(yīng)特別注意。
改善對策:
㈠ 鍍后烘烤,后一層膜鍍完后,烘烤不要馬上停止,延續(xù)10分鐘“回火”。讓膜層結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。
㈡ 降溫時間適當(dāng)延長,退火時效。減少由于真空室內(nèi)外溫差過大帶來的熱應(yīng)力。
㈢ 對高反膜、濾光膜等在蒸鍍過程中,基片溫度不宜過高,高溫易產(chǎn)生熱應(yīng)力。并且對氧化鈦、氧化鉭等膜料的光學(xué)穩(wěn)定性有負(fù)面作用。
㈢ 鍍膜過程離子輔助,減少應(yīng)力。
㈣ 選擇合適的膜系匹配,一層膜料與基片的匹配。(如五層減反膜采用Al2O3-ZrO2-Al2O3-Al2O3-ZrO2-MgF2;ZrO2也可以采用SV-5(一種ZrO2 TiO2混和膜料)或其他混合高折射率膜料。。
㈤ 適當(dāng)減小蒸發(fā)速率(Al2O3-2.5A/S;ZrO2-3A/S;MgF2-6A/S參考速率)
㈥ 對氧化物膜料全部充氧反應(yīng)鍍,根據(jù)不同膜料控制氧進(jìn)氣量。
③ 外層膜表面硬度:
減反膜一般外層選用MgF2,該膜層剖面是較松散的柱狀結(jié)構(gòu),表面硬度不高,容易擦拭出道子。
改善對策:
㈠ 膜系設(shè)計(jì)允許時,外層加10nm左右的SiO2層,二氧化硅的表面光滑度優(yōu)于氟化鎂(但二氧化硅表面耐磨度、硬度不如氟化鎂)。鍍后離子轟擊幾分鐘,牢固度效果會更好。(但表面會變粗)
㈡ 鏡片出真空室后,放置在較干燥潔凈的地方,防治快速吸潮, 表面硬度降低。
④ 其它
造成膜強(qiáng)度不良的原因還有,真空度過低(在手動控制的機(jī)臺容易發(fā)生)、真空室臟、基片加熱不到位。
輔助氣體充入時,膜料也在放氣致使真空度降低,使分子自由程減少,膜層不牢。所以輔助氣體的充入要考慮膜料的放氣,鍍前對膜料充分預(yù)熔充分放氣,也可以避免由于蒸鍍中膜料放氣造成真空度過度下降,從而影響膜強(qiáng)度。
⑤ 脫膜
這里的脫膜雖然也是膜弱的一種,但與前述的脫膜有一些區(qū)別,主要特征為:點(diǎn)狀脫膜、邊緣脫膜、局部脫膜。
主要原因使膜內(nèi)有臟或污染物所造成的。
改善方法:提高基片的潔凈度。
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