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真空镀膜机镀膜层色斑产生的原因及改善对策

2020-07-21

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       真空镀膜机在镀膜层的时候,镀出的膜层经常会出现各种各样的异样,很多商家因找不到出现的这种情况的原因,从而影响镀膜质量和进度,束手无策。其中最常见的就是出现色斑这种情况,下面汇成小编为大家详细介绍一下真空镀膜机镀膜层时,出现色斑是什么原因导致的,后期该如何改善。


真空镀膜机



       色斑(也称膜色压克、烧蚀)是指镜片上的膜色局部变异(一般不规则)。有膜内色斑(含膜层色斑)和膜外色斑二种。有时会出现规则的局部区域(如凹镜片的中心或环状区域等)膜色变异。 那色斑是因为什么原因产生的呢?色斑是膜色局部折射率变异,所谓膜色是薄膜光谱特性的反映,薄膜光谱分光特性的设计和达成是建立在一定折射率基片的基础上,如果基片局部折射率改变,那么所镀的膜层在局部的光谱分光特性也有变化。局部点的膜色就会有变异,形成膜内色斑的。镀膜中和镀膜后由于种种原因,使得膜层的局部折射率变异,形成膜层或膜外色斑。膜外色斑一般较浅,可以用抛光粉或碳酸钙分擦掉,如果是中间层或底层膜层局部折射率变异的膜层色斑,就不能用抛光粉或碳酸钙粉擦拭去掉了。分辨膜内膜层和膜外色斑的一个有效手段是用抛光粉或碳酸钙粉擦拭。膜内、膜层、膜外色斑的处理对策是不同的。
 
膜内色斑产生原因: 
      (1)前道加工过程中工装夹具、加工方法带来的。这个局部可能大,也可能小,还可能大部,由此可能会有大小不等的色斑。这种色斑有一个特征,色斑的形状规则、部位一致、界线分明。
      (2)周转、运输、库存产生。有些基底本身的化学特性较差,如H-ZK9,耐潮、耐酸性能很弱,在前加工过程中不可避免的会与水接触,会与潮湿空气接触,形成腐蚀,如果前加工与镀膜的周期长(超过5小时)就容易产生膜内色斑,如果是反射膜、红外截至膜,这种色斑就会非常明显,还有可能刚镀完是良品,若干天后还会有色斑显出而成为不良品。
     (3)研磨抛光工程在镜片表面完工后没有及时将表面处理干净,残留的抛光粉、液等干结在镜片表面,对镜片产生腐蚀或污染。这种腐蚀或污染不能用洗净或擦拭的方法祛除,镀膜后显现的就是色斑。
     (4)研磨抛光所用抛光液的PH值匹配没有受控,影响镜片在研磨加工到镀膜加工之间的化学稳定。
 
膜层和膜外色斑产生原因有以下几点: 
    (1)镀膜后,膜层的空隙中渗透了难以消除的杂质,改变了局部膜层的折射率,从而膜外形成色斑。
    (2)镀膜过程中,有些高折射率基片的温度过高,造成局部膜层(也有可能是膜层和基片的结合部)折射率变异。也会造成膜层色斑产生。
    (3)膜系匹配中,有的膜层太薄,结晶处于不稳定状态,也可能产生膜层色斑。
    (4)膜系的膜料选择与基片材料的匹配不好,也是膜层色般的产生原因之一。
    (5)机组的微量返油,在镜片或膜层中形成局部的极薄的油斑,也是膜层色斑的产生原因,此类色斑处的膜强度一般较差些。
 
膜内色斑改善对策有以下: 
    (1)加快研磨(抛光)到镀膜的周期,减少镜片被污染腐蚀的几率,注意:是镜片的全部抛光面。
    (2)抛光加工中,注意对另一已抛好光的面保护
    (3)注意抛光加工中的工装、夹具、加工方法,以免造成对镜片表面局部腐蚀伤害。
    (4)抛光加工完成的光面,必须立即清洁干净,不能有抛光粉或其他杂质附着干结。
    (5)控制研磨抛光液的PH值。
    (6)镀膜前,用抛光粉(氧化铈、氧化铁)或碳酸钙粉(用甘油或水调和)对镜片抛光面复新。并尽快清洁干净。
    (7)加强镀前的离子轰击
    (8)对于可见光区减反膜,在满足技术要求的前提下设计制作成单峰形,反射色呈淡绿色,掩盖色斑
    (9)对于化学性能较好的镜片,在清洗前先用退膜液或稀酸液浸泡去除腐蚀斑。
    (10)选择合适的膜层匹配对色斑改善也有帮助。
    (11)提高基片镀制时的温度,加快水汽的彻底挥发。(但可能会有 膜层色斑产生,要根据具体情况分析对策。
    (12)第一层镀上Al2O3膜层一般会有好的改善效果。
  
膜层、膜外色斑改善对策: 
     (1)对减反膜,设计条件许可时,外层加以SiO2层,10nm左右即可(一般的外层膜是MgF2)。使外层趋于光滑、致密,减少有害物质的侵蚀。(如果镀后离子轰击SiO2层会粗糙。)
     (2)适当降低蒸镀速率(在一定范围内)提高膜层光滑度,减少吸附。
     (3)镜片在出罩后,待冷却后再下伞和擦拭。
     (4)镜片在出罩后,放置在洁净干燥的场合待冷却。减少污染可能。
     (5)用碳酸钙粉,轻擦去除外层附着物。
     (6)改善工作环境的湿度、温差。
     (7)改善充气口附近的环境,使充入的大气干燥、洁净。
     (8)工作人员的个人卫生(口罩、服装、手套、指套等)改善。
     (9)检讨真空室返油状况,防止返油。
    (10)适当降低基片温度;(不能影响膜强度)
    (11)改善膜系,取消太薄的膜层,根据硝材特性,选择合适的膜层材料。
 
        真空镀膜机镀膜层出现各式各样的异样膜层情况,其实是很常见的事情,但是当出现这种情况时,我们一定要知道它的产生原因,并且也要知道该如何去改善和减少这种情况发生,这是每个镀膜工程师都应该要掌握的技能。