真空镀膜产品的常见不良分析报告、改善对策

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1、实用标准文案真空镀膜产品常见不良分析、改善对策一、膜强度膜强度是镜片镀膜的一项重要指标，也是镀膜工序最常见的不良项。膜强度的不良（膜弱）主要表现为：①擦拭或用专用胶带拉撕，产生成片脱落；②擦拭或用专用胶带拉撕，产生点状脱落；③水煮15分钟后用专用胶带拉撕产生点状或片状脱落；④用专用橡皮头、1Kg力摩擦40次，有道子产生；⑤膜层擦拭或未擦拭出现龟裂纹、网状细道子。改善思路：基片与膜层的结合是首要考虑的，其次是膜表面硬度光滑度以及膜应力。膜强度不良的产生原因及对策：①基片与膜层的结合。一般情况，在减反膜中，这是膜弱的主要原因。由于基片表面在光

2、学冷加工及清洗过程中不可避免地会有一些有害杂质附着在表面上，而基片的表面由于光学冷加工的作用，总有一些破坏层，深入在破坏层的杂质（如水汽、油汽、清洗液、擦拭液、抛光粉等，其中水汽为主要），很难以用一般的方法去除干净，特别对于亲水性好，吸附力强的基片尤其如此。当膜料分子堆积在这些杂质上时，就影响了膜层的附着，也就影响了膜强度。此外，如果基片的亲水性差、吸附力差，对膜层的吸附也差，同样会影响膜强度。硝材化学稳定性差，基片在前加工过程中流转过程中，表面已经受到腐蚀，形成了腐蚀层或水解层（也许是局部的、极薄的）。膜层镀在腐蚀层或水解层上其吸附就差

3、，膜牢固度不良。基片表面有脏污、油斑、灰点、口水点等，局部膜层附着不良，造成局部膜牢固度不良。改善对策：㈠加强去油去污处理，如果是超声波清洗，应重点考虑去油功能，并保证去油溶液的有效性；如若是手擦，可考虑先用碳酸钙粉擦拭后再清擦。㈡加强镀前烘烤，条件许可，基片温度能达到300℃以上更好，恒温20分钟以上，尽可能使基片表面的水汽、油汽挥发。*注意：温度较高，基片吸附能力加大，也容易吸附灰尘。所以，真空室的洁净度要提高。否则基片在镀前就有灰尘附着，除产生其它不良外，对膜强度也有影响。（真空中基片上水汽的化学解吸温度在260℃以上）。但不是所有

4、的零件都需要高温烘烤，有的硝材温度高了反而膜强度不高还会有色斑产生。这与应力以及材料热匹配有较大的关系。㈢有条件时，机组安装冷凝机（PLOYCOLD），除提高机组真空抽速外，还可以帮助基片水汽、油气去除。㈣提高蒸镀真空度，对于1米以上的镀膜机，蒸镀启动真空应高于3*10-3Pa，镀膜机越大，蒸镀启动真空更高。㈤有条件时，机组安装离子源，镀前轰击，清洁基片表面，镀膜过程辅助，有利于膜层的密实牢固。㈥膜料的去潮，将待用膜料用培养皿盛放在真空室干燥。㈦保持工作环境的干燥（包括镜片擦拭、上伞工作区），清洁工作环境时不能带入过多的水汽。㈧对于多层膜

5、，在膜系设计时，就要考虑第一层膜与基片的匹配，尽可能考虑用Al2O3膜料，该膜料对大部分基片有较好的吸附力。对于金属膜，也可考虑第一层镀Cr或Cr合金。Cr或Cr合金对基片也有较好的吸附力。㈨采取研磨液（抛光液）复新去除镜片表面的腐蚀层（水解层）精彩文档实用标准文案㈩有时候适当降低蒸发速率对膜强度的提高有帮助，对提高膜表面的光滑度有积极意义。②膜层应力：薄膜的成膜过程，是一个物质形态的转变过程，不可避免地在成膜后的膜层中会有应力存在，对于多层膜来说有不同膜料的组合，各膜层体现出的应力是有所不同的，有的是张应力、有的是压应力，还有膜层及基片

6、的热应力。应力的存在对膜强度是有害的，轻者是膜层耐不住摩擦，重者，造成膜层的龟裂或网状细道子。对于减反膜，由于层数不多，应力一般体现不明显，（但有些硝材的镜片即便是减反膜也有应力问题存在。）而层数较多的高反膜、滤光膜，应力是一个常见的不良因素，应特别注意。改善对策：㈠镀后烘烤，最后一层膜镀完后，烘烤不要马上停止，延续10分钟“回火”。让膜层结构趋于稳定。㈡降温时间适当延长，退火时效。减少由于真空室内外温差过大带来的热应力。㈢对高反膜、滤光膜等在蒸镀过程中，基片温度不宜过高，高温易产生热应力。并且对氧化钛、氧化钽等膜料的光学稳定性有负面作用

7、。㈢镀膜过程离子辅助，减少应力。㈣选择合适的膜系匹配，第一层膜料与基片的匹配。（如五层减反膜采用Al2O3-ZrO2-Al2O3-Al2O3-ZrO2-MgF2；ZrO2也可以采用SV-5（一种ZrO2TiO2混和膜料）或其他混合高折射率膜料。。㈤适当减小蒸发速率（Al2O3-2.5A/S;ZrO2-3A/S;MgF2-6A/S参考速率）㈥对氧化物膜料全部充氧反应镀，根据不同膜料控制氧进气量。③外层膜表面硬度：减反膜一般外层选用MgF2，该膜层剖面是较松散的柱状结构，表面硬度不高，容易擦拭出道子。改善对策：㈠膜系设计允许时，外层加10nm

8、左右的SiO2层，二氧化硅的表面光滑度优于氟化镁（但二氧化硅表面耐磨度、硬度不如氟化镁）。镀后离子轰击几分钟，牢固度效果会更好。（但表面会变粗）㈡镜片出真空室后，放置在较干燥洁净的地方，防治快