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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划镀膜材料,预熔镀膜产品常见不良分析、改善对策镀膜产品的不良，部分是镀膜工序的本身造成的，部分是前工程遗留的不良，镀膜最终的品质是整个光学零件加工的的综合反映，对策镀膜不良时必须综合考虑，才能真正找到不良产生的原因，对策改善才能取得成效。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。膜强度的不良主要表现为：擦拭或用专用胶带拉撕，产生成片脱落；擦拭或用专用胶带拉撕，产生点状脱落；水煮15分钟后用专用胶带拉撕产生点状或片状脱落；用专用橡皮头、1Kg力摩擦40次，有道
2、子产生；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：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，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
3、中流转过程中，表面已经受到腐蚀，形成了腐蚀层或水解层。膜层镀在腐蚀层或水解层上其吸附就差，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：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。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。但不是所有的零件都需要高温烘烤，有
4、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。有条件时，机组安装冷凝机，除提高机组真空抽速外，还可以帮助基片水汽、油气去除。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*10Pa，镀膜机越大，蒸镀启动真空更高。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。膜料的去潮，将待用膜料用培养皿盛放在真空室干燥。保持工作环境的干燥，清洁工作环境时不能带入过多的水汽。对于多层膜，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C
5、r合金。Cr或Cr合金对基片也有较好的吸附力。采取研磨液复新去除镜片表面的腐蚀层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。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-3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，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：镀后烘烤，最后一层膜镀完后
6、，烘烤不要马上停止，延续10分钟“回火”。让膜层结构趋于稳定。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。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。镀膜过程离子辅助，减少应力。选择合适的膜系匹配，第一层膜料与基片的匹配。或其他混合高折射率膜料。适当减小蒸发速率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。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：膜系设计允许时，外层加10nm左右的SiO2层，二氧化硅的表面光滑度优于
7、氟化镁。镀后离子轰击几分钟，牢固度效果会更好。镜片出真空室后，放置在较干燥洁净的地方，防治快速吸潮，表面硬度降低。其它造成膜强度不良的原因还有，真空度过低、真空室脏、基片加热不到位。辅助气体充入时，膜料也在放气致使真空度降低，使分子自由程减少，膜层不牢。所以辅助气体的充入要考虑膜料的放气，镀前对膜料充分预熔充分放气，也可以避免由于蒸镀中膜料放气造成真空度过度下降，从而影响膜强度。脱膜这里的脱膜虽然也是膜弱的一种，但与前述的脱膜有一些区别，主要特征为：点状脱膜、边缘脱膜、局部脱膜。主要原因使膜内有脏或污染物所造成的。改善方法：提高基片的洁净度。写在前面的话我XX年毕业，一直在所谓的专业对口光学公
8、司里奋斗，算来从事镀膜已有三年多，还算个新手，有很多的心得体会，在这里和大家交流，最主要的是建立和大家长期一起进步的良好关系。我XX年开始逛这个论坛，开始也是每天打卡攒金币，然后找合适的资源下载学习，发现每天看回帖、在线人数越来越少,大部分经典帖子都是多年前发的，我想是不是大家要得多、分享的少才导致大神流失的。想法：我是新手，我相信论坛还有很多新手，我们一起进步；大家开始在学习彼此的同时多分享自己的心得，召唤大神们的回归与让论坛再次繁华起来。言规正传我认为镀膜应该是三部分，懂膜系理论、会使用软件、能用镀膜机做出和合(转载于:写论文网:镀膜材料,预熔)格的产品。这里理论是基础，软件是辅助，能做出
9、产品才是最终目的。所以我们需要大量的时间在产线研究镀膜机，大量的学习知识来支撑我们的理论，而不是花更多的时间在电脑上点击软件。理论：推荐光学薄膜技术_麦克劳德_1974，现代光学薄膜技术-唐晋发这两本书多看几遍，哪怕开始都看不懂，哪怕看了想吐，都得看，吐着吐着就习惯了。如果这点毅力都没有那还镀什么膜呢？这两本书论坛上都有，可搜索下载。注意：千万不要忽略教材，现在我们所用的很多膜系都有现成的参考模板，所以很多人可能觉得设计膜系时很好上手，只要优化下厚度就可以，但是当要自己从零开始调试机器，设定初始工艺膜系，甚至要设计没有初始结构的膜系的时候，你会感觉自己原来根本就是外行中的业余，这种感觉让人绝望
10、；软件：我只用过Macleod和TFCalc，都很不错：Macleod功能很强大，计算分析能力无以伦比，但是很贵；TFC的操作上手快，功能很全面，速度快，而且很容易搞到软件，我个人更推荐从TFC上手。关于TFC的操作，是论坛上Macleod,TFCalc模块有英文的说明书，百度文库上也能找到中文译文，能耐下性子的话尽量看英文，原汁原味，通篇看下来对自己的英文水平有很大提高。多去产线,有很多不理解意思或理解意思不理解用法的地方，往往在产线镀膜时能够灵光一闪，论坛问大神，而且是有针对性的具体例子的问，如果问TFC怎么学？哪里有资料？这类的问题估计没人能回答。生产：这是关键的一步了，要说的非常多，连
11、载几天几夜也说不完，我也是大致谈一下。完整的生产应该是设计好膜系之后，能够达到小批试制并量产才是成功的镀膜，这需要非常扎实的现场工艺能力，以下几点要求也可以作为学习目标：懂得镀膜机操作，明白镀膜机各个主要部件的工作原理，能够维护保养镀膜机部件甚至整机最佳能够试制并计算各种镀膜材料的参数，并在试制的同时掌握材料的特性、工艺要求、不同蒸镀方法会产生不同的效果能够保证自己加工出来的镜片光谱要求和设计一致，不一致时能找到调整的方向说了这么多，那具体怎么样上手呢？万事开头难。开始：我开始学习镀膜的时候，机器不会、理论一知半解、软件不会操作，感觉无从下手，看了很多这种那种的书，还是一团糟，心中更是狂躁无比
12、。如果你也有这种感觉，我这里有个建议：当你觉得无从下手时，先不要问怎么学镀膜，直接去产线，先自己动手学会如何操作镀膜机。镀膜机上肯定有原来好的膜系，所以学会操作镀膜机，可作为第一步。在学习镀膜的时候，工艺是提升得最快的，比如说简单的镀单层AR。我们是用的MGF2，你可以有心的去发现MGF2用坩埚、阻蒸都能加工，各有什么优缺点？MGF2颗粒大还是颗粒小的好？多层膜材料AL2O3、H4、TIO2、OS50、SIO2等等也是一样的，什么材料需要预熔？为什么？甚至每种材料的成膜速率、光斑大小、应力等都是要考虑并研究的。开始我们不懂，我们只管记住现有材料的工艺，不断总结，等要试新材料的时候，你会发现其实
13、你已经练成了。同步：在镀膜操作的同时，理论和软件也是同步进行的。而且理论可以得到很好的印证，还是单层AR膜来说。我为什么选择MGF2，因为镀膜理论上的公式反射率计算干涉示意图矢量图从矢量图上可以看到，合振幅矢量r随着r1和2之间的夹角2而变化合矢量端点的轨迹为一园周。当膜层的光学厚度为某一波长的四分之一时，则两个矢量的方向完全相反。可见当厚度为某一波长1/4，并且r1=r2时剩余反射为零。易得出r1?r2即n0?n1n1?n2，所以此时我们可以得出两个结?则n1?n0n2，n0?n1n1?n2论，要得到单层最低反射率，镀膜材料折射率选择要n1?n0n2，如空气垂直入射到K9玻璃，n1=但是这个
14、折射率材料不存在，所?n0?Y以K9单层膜无法达到反射率为0.。又有公式R?n?Y?0?2?n12?n0?2?，得2?n?n1?02?2知，n1越小，R越小，所以我们取折射率最小的MGF2材料作为单层膜材料。厚度也可以确定，光学厚度为四分之一波长，如果我们要得到550nm最低反射率，那么他的光学厚度nd?）为d?4，所镀的物理厚度4注意：书上的公式等等，我们看不懂推理过程，繁复的导纳没关系，一定要找到每次推理的结论，每个推理最后的结果就行，并加以应用。我们计算的是物理厚度，到镀膜机台上的实际厚度还需要先计算材料折射率导入TFC，计算TOOLing值，将膜系设计上的物理厚度转化为实际厚度。于是，只要善用结论，双层到多层的膜系，也是在书中可以找到方向，红线：兰线(上)：其中nH=nH=1H到多层AR的时候，这时候的膜系设计，其实大部分是为了熟悉软件的使用，因为多层膜折射率计算和厚度计算的工作奇大，人类很难自己完成，所以要借助软件如TFC。此时上手，最好是参考以往膜系的结构，记住它熟悉它并创新它。带着问题去镀膜，带着问题尝试着设计。公司以往的AR膜用哪几种材料？这些材料如何搭配？膜堆结构如何？比如。K9基底，结构参考(nH=nL=)折射率高一点的基底(nH=nL=)或者1L(nH=)书上也能找到UR膜的设计思路，如长波通膜堆(L)N短波通膜堆(H)N同样的，高反、分光
