真空蒸镀热反射玻璃电清洗工艺研究

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1、真空蒸镀热反射玻璃电清洗工艺研究张宗权［摘要］　分析了蒸镀热反射膜时电清洗玻璃的必要性，提出了在真空室体中设置栅极并加以负高压，采用氩气产生等离子场并用其轰击清洗玻璃表面的方法。实验确定了蒸镀热反射膜(Ni/Cr)时的最佳轰击清洗时间。［关键词］　真空蒸镀；热反射玻璃；轰击清洗；附着力［中图分类号］　TQ171.72＋4　［文献标识码］　A　［文章编号］　1001-7569(1999)04-0066-04Studyonthetechnologyofelectricpurginginheat-reflectiveglass

2、ZHANGZong-quan(DepartmentofPhysics,ShaanxiNormalUniversity,Xian710062,China)　　Abstract:Thenecessityofelectricpurginginplatingtheheat-reflectiveglassisanalyzed.Amethodforpurgingtheglassisgiven,whichisusingtheplasmatobombardthesuperficiesoftheglass.Theoptimumtimefo

3、rbombard-purginginplating(Ni/Cr)isdeterminatedexpreimentally.　　KeyWords:vaccumevaporation;heat-reflectiveglass;bombard-purging,adhesion　　随着节能与美学意识在建筑领域影响的日益深入，具有节能与装饰的真空蒸镀热反射玻璃以其绝对的价格优势成为民宅首选的采光材料．该玻璃膜层的均匀生、抗变色性等通过薄膜工作者的努力，已有很大改观，但蒸镀工艺仍待进一步完善．其主要问题这一是膜层的附着力较磁控镀膜差

4、．影响膜层附着力的因素较多，而玻璃表面的洁净程度是关键因素之一．本文在分析传统玻璃表面清洗方法的基础上，提出了电清洗方法．1　传统清洗方法　　目前玻璃镀前的清洗方法有机械、化学、超声清洗等多种，且都是镀前在大气环境中清洗．这些方法在装件、抽真空等镀前操作过程中容易造成二次污染，同时也无法完全清除成膜前玻璃表面由于范德瓦尔斯力而形成的吸附气体层和残留固体沉积物．因此，单一的室外清洗很难满足对氧控制量要求较高的膜层(如阳光控制膜、ITO膜、铁电膜等)的工艺要求．在磁控溅射镀膜中，由于镀钉本身处在等离子体气氛中，且其沉积粒子的

5、能量较高(一般是蒸镀粒子能量的数十倍)，沉积过程中金属粒子的“撞击自洁”作用，使镀件表面的吸附气体解吸，从而保证膜层质量，特别是附着力．而在蒸镀中，由于蒸发粒子的离化率几乎为零，其蒸发粒子的能量很低，膜层在基底表面的形成过程，实质是一种“漂落沉积”过程，因此靠蒸发粒子无法解吸玻璃表面的吸附气体，这样往往在膜层中夹杂着大量的气体分子，直接影响了膜层的附着力和其结构的致密性，对要求较高的膜层，则无法满足工艺要求．因此在真空蒸镀工艺中，研究在真空环境中，如何在镀前清除基底表面的二次污染和使其表面的吸附气体解吸有着重要的技术意义

6、．在真空环境中，加热玻璃有利于吸附气体的解吸，但往往无法清除玻璃表面的固体沉积物，即并不是理想的方法．2　玻璃在真空环境中的电清洗方法2.1　原理　　玻璃是绝缘度很高的非金属材料，与金属件的最大区别是无法加上外电压，即它不能成为电路的一部分［1］有源电极．所以，既不能采用对金属件加负压直接用气体离子轰击清洗，又不能对其加正电位用热电子轰击清洗的方法．因此如何使玻璃处于等离子场中，用等离子体进行轰击清洗，是解决这一问题的关健，本文采用了如图1所示的方案，其原理为：1　室体　2　玻璃　3　栅极4　电流表　5　负压源　6　蒸发

7、源7　抽气系统　8　充氩管图1　玻璃电清洗原理　　在蒸发源与玻璃之间设置一栅极．对抽成真空状态的室体充入适量的氩气，当栅极加负高压时，栅极附近的空间自由电子，在电场的作用下加速，飞离棚极，跑向带正电位的室体壳．在此过程中，高能量的电子与氩原子发生频繁磁撞，使氩原子变为Ar＋和电子．Ar＋对栅极的轰击，使更多的电子飞离栅极，即就产生了更多的Ar＋和e，因此便在栅极与实体之间建立起了等离子场［2］．置于等离子场中的玻璃作为绝缘体，对等离子场的分布会产生一定的影响．由于电子的迁移率很高，它会立即微弱的被束缚在玻璃表面，因而使玻

8、璃产生负的表面电位，即“自偏压”效应，一般会达到-60～-70V．相应在玻璃附近就建立起了密度较高的等离子场．玻璃表面负电位必然吸引以Ar＋为主的粒子对玻璃的轰击，往往有污渍的地方会出现电子堆积，故首先受到Ar＋的集中轰击，即最终清洗净玻璃表面的污物，同时则轰击掉吸附气体．Ar＋激活的Ar原子以及电子对玻璃表面的轰击