光学镀膜工艺指导课件

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1、光学镀膜AR coating工艺指导熒茂科技有限公司熒茂科技有限公司MILDEX Tech Inc 工程一部1工艺简介目录 1-光学镀膜原理 2-光学镀膜设备简介 3-镀膜靶材介绍 4-ARcoating 原理 5-ARcoating的设计方法.2光学镀膜原理o1-1光学镀膜之真空镀膜： 1-1-1真空镀膜主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜，具体包括很多种类，包括真空离子蒸发，磁控溅射，MBE分子束外延，PLD激光溅射沉积等很多种。主要有两类分成蒸发和溅射两种。需要镀膜的被成为基片，镀的材料被成为靶材或药材。 基片与靶材同在真空腔中。 1-1-2蒸发镀膜一般是加热靶材使表面组分以原子团或离

2、子形式被蒸发出来，并且沉降在基片表面，通过成膜过程（散点岛状结构-迷走结构-层状生长）形成薄膜。 1-1-3对于溅射类镀膜，可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材，并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来，并且最终沉积在基片表面，经历成膜过程，最终形成薄膜。3光学镀膜原理o1-1-4物理气相沉积技术 这个方法主要应用热升华或原子溅射的方法在 基板上沉积薄膜,它主要有三个过程 1-1-4-1 将钯材固态材料加热升华到气态。 1-1-4-2将气态的原子,分子,或离子加速通过一个高度真空的空间,到达附着的基板表面。 1-1-4-3将钯材材料在欲镀面的表面沉积形成薄膜。 4光学镀膜原理1-1-5真空

3、系统 一个真空系统包含了两部份:一是真空腔体,一是抽气系统。真空腔体是一个密闭空间,当抽气系统抽离腔体空气时,腔体必须保持密封,不能让外界的空气渗入。又由于真空度要求高,抽气系统的帮浦,抽气能力必须很强。目前最先进的真空设备,配备了冷冻帮浦(polycoid)和油扩散式帮浦串联,可以得到 10-7 torr真空度。不过在薄膜沉积的过程,部份的制程还需要导入一些气体和电子枪或者离子枪做反应,因此10-4 10-7的真空度,对一般光学镀膜来说已经足够。5光学镀膜原理o1-1-6真空度的分解 真空度大概被分成四个阶层： 粗真空度(Rough)7601 torr, 中真空度(medium)110-3

4、torr. 高真空度(high) 10-3 10-7 torr . 超高真空度(ultra high) 10-7 torr以上. 6光学镀膜原理o1-2为什么需要真空呢?o主要是因为靶材材料都被升华成原子或分子状态的粒子,被加速经过一个空间后到达基板的表面,原子或分子其实是很轻的粒子,如果腔体空间中充满了空气分子,靶材粒子将在腔体中不断的被空气分子碰撞,行进路线会偏离预设的方向,而导致靶材无法沉积在基板上,当然就不可能生成薄膜了。而且腔体中充满的空气,也会导致膜质不纯,含有空气分子,会使得光学功能大打折扣。一个真空系统包含了两部份:一是真空腔体,一是抽气系统。真空腔体是一个密闭空间,当抽气系统

5、抽离腔体空气时,腔体必须保持密封,不能让外界的空气渗入。7光学镀膜设备简介2-1真空蒸镀设备结构 真空蒸镀设备结构由六大部分组成2-1-1真空帮浦。2-1-2蒸镀源。2-1-3主腔体。2-1-4监控系统。2-1-5操作系统。2-1-6辅助设备。. 8光学镀膜设备简介2-1-1真空帮浦的作用？ 作用抽去腔体内气体，使腔体内达到一定高真空的状态。 真空帮浦又分三种（RP）机械帮浦， （BP）罗茨帮浦,（DP）扩散帮浦。 机械帮浦主要抽去腔体内大部分气 体至低真空状态- 7601 torr， 随着罗茨帮浦(F辅助帮浦)打开， 两组帮浦同时抽气至中真空110-3 torr，系统中设定一个中真空转高 真

6、空的真空值，待中真空达到设定值时， 将会有个转换高真空的过程，关闭底阀， （DP）扩散帮浦会自动打开，高阀开启 三组帮浦同时抽气将达到所需要的高真空度： 高真空度(high) 10-410-7 torr。9光学镀膜设备简介 2-1-2蒸镀源 蒸镀源指加热靶材使其达到离子状蒸发至基材表面的设备，分电子枪式和阻蒸式。 2-1-2-1电子枪系统 由磁场的协助产生电子束可以转弯180度或270度。电子能量可达5,000 eV至30,000 eV，产生电子束的电子枪可产生高达1,200 KW的能量,会产生高热,因此可以造成局部非常高的温度蒸发靶材。10光学镀膜设备简介2-1-2-1-1电子枪加热优点和缺

7、点 优点：经设计旋转式坩埚机制,可以蒸镀不同靶材材料的多层膜膜层。可适当微调电子束轰击位置, 大幅提高膜层厚度的均匀性，可蒸发高熔点的材料。 缺点：电子枪需要大量的电能消耗,因为需要使用1000015000伏特的电压持续数个小时,导致电子枪蒸镀系统,所耗的能量高于其它方法。 11光学镀膜设备简介 2-1-2-1-2坩埚 ：坩埚是盛放靶材的容器，而且耐高温,坩埚本身不能被高温蒸发以免污染腔体及膜质。所以坩埚都是使用热传导性好的材料,如铜cu,钼Mo等，根据不同的靶材来选择不同材质的坩埚。一个介电质的多层膜产品,大都使用两种(高折射率,低折射率)靶材,膜层数从2-50层不等。因此一个镀膜制程中,好

8、几个坩埚必须以药材区分摆放在一起连成一个系统,在制程中可以循环的转换。12光学镀膜设备简介2-1-2-2阻蒸系统阻蒸系统 阻蒸原理是使用电极通过高电流加热钨舟或钨丝，使其加热到欲蒸镀靶材的蒸发温度，靶材将徐徐蒸發，靶材蒸发而后冷却，凝結于基材上面形成膜层。 阻蒸优点：蒸镀膜层较厚的金属膜速率比电子枪要高，电阻式蒸镀机设备价格便宜,构造简单容易维护 。 缺点：热阻式蒸镀比较适合金属材料的靶材,光学镀膜常用的介电质(dielectric)材料,因为氧化物所需熔点温度更高,大部分都无法使用电阻式加温来蒸发。蒸镀的膜层硬度比较差,密度比较低 。13光学镀膜设备简介o2-1-3腔体的构造 腔体是由腔门，

9、主腔体，公转，伞架部分组成。腔体整体结构腔门伞架公转14光学镀膜设备简介o2-1-3-1公转的用途 公转装置于腔体内部镀膜中联动伞架的旋转治具：旋转模式有很多种,公转，公自转比较常见,但是并没有哪一种旋转模式是最好的,必须搭配蒸镀方式,靶材种类,工件形状来考虑公转的模式，便用于伞架的放置，使基材得到均匀镀膜。 2-1-3-2何为伞架？ 伞架是盛放镀膜基板,并将其支撑在镀膜腔体上面的治具。由于希望每个镀膜基板上的膜层厚度的均匀性都是一致的,所以伞架都会在镀膜过程中旋转,让蒸发气体可以均匀的分布在伞架上每一片基板上。膜厚不均匀会导致整个镀膜批的良率很低。虽然尺寸较大的腔体可以容纳较多的基板,但是大

10、腔体却不利于膜厚的均匀度,因此镀膜机的设计,必须在产量与均匀性的要求中间取得平衡。15光学镀膜设备简介射出件伞架不同伞架结构对比16光学镀膜设备简介o2-1-4 监控系统 2-1-4-1真空镀膜中监控系统的重要性：镀膜机中的监控系统,是控制膜层厚度最重要的机制,由于膜层厚度都是奈米级(nanometer) 的范围,所以膜厚的量测也是高难度技术。如果膜厚监控不好,堆栈后,过大的误差,将导致光学产品的功能无法达到设计目标。监控有两个主要难点:第一,要如何正确的量测奈米级的膜层厚度,尤其这个膜层还在生成中。第二,当到达期望厚度后,镀膜机要非常敏感的停止蒸镀(注意:膜层的厚度只有几奈米而已,稍慢一点,

11、厚度就会到达异常范围)。17光学镀膜设备简介o2-1-4-2镀膜机的膜厚监控仪器 被应用在镀膜机膜厚监控上的仪器有三种： 光学监控,石英监控,时间监控 ，而我们常见的只有两种：光学监控和石英监控。 2-1-4-2-1光学监控：直接在镀膜机内安装一台光谱仪,直接量测监控片。当监控片某些光学特性符合时,代表膜层厚度已经到达。镀膜机停止镀膜,完成一层的膜层产制。当下一个膜层开始镀制时,使用一个新的监控片。因此一台镀膜机可以镀多少层的产品,原则上取决于监控片的容纳数量，适用于蒸镀多层介质膜。 18光学镀膜设备简介o 2-1-4-2-2石英监控：也是被广泛使用的方法,当石英被镀上膜层时,它的重量会改变,

12、当石英通电时,震荡频率会改变,而且这个改变是与仲谅相关的线性关系,因此可以由震荡频率的改变,精确的测量石英片上面增加的重量,转而求出镀膜基板上的增加的膜层厚度。19光学镀膜设备简介 2-1-5操作系统o操作系统由软体功能组成：分设备主面板操作系统和参数编制系统。 2-1-5-1主面板操作系统：是由PLC软件连接设备的触控操作面板。在控制面板中可以设置抽气系统数据：A:自动与手动模式，关闭腔门后点击自动排气模式，设备会自动排气切换阀门及帮浦达到所需镀膜真空度，自动除霜泄气。手动排气需要手动转化阀门及帮浦，单一任务完成后不会自动进入下一工作，一般镀工件时不会选用此模式。B: 电子枪扫描系统：系统内

13、可根据蒸镀不同之药材来设定电子束光的大小和位置，以及设置自动环绕药材打点。20光学镀膜设备简介o2-1-5-2软体参数编制系统- 蒸镀设备的品牌之多，不同设备配备的软体系统同样众多，我司拥有的蒸镀设备为台湾龙翩生产，以下为龙翩机台所配备系统架构： 2-1-5-2-1檔案 2-1-5-2-2硬體設定 2-1-5-2-3功能測試 2-1-5-2-4 製程分析 2-1-5-2-5製程監控 21光学镀膜设备简介o2-1-5-2-1-档案 档案栏里有建立新製程檔、開啟已存製程檔、存档及另存新檔 项目，在此可以建立一个新的镀膜参数档案并保存档案，要进行修改已存档参数，点击开启已存制程档案可进行修改所需参数

14、修改后确认并存档。点击另存新档确认后输入新档备注名，就可建立一组同样的参数。22光学镀膜设备简介o2-1-5-2-2硬體設定 硬體設定功能是電腦監控系統與被控制設備之間訊號傳輸設定， 其設定與硬體連接線有密切的一對一關係，连线设定如 PLC，真空計，石英振盪，离子枪控制界面等 。 23光学镀膜设备简介o2-1-5-2-3功能測試 各項系統硬體功能測試如圖所示（石英監控測試，PLC相關功能測試，離子鎗相關功能測試）,點選其中一項就可進入相對應之測試畫面，从而進行所需之功能測試 ，測試方法：在設定框輸入所想輸出之数据，再点击”輸出”按鈕即可。 注：測試前，務必打開氧氣瓶、流量閥、電磁 閥，以免誤判

15、24光学镀膜设备简介 2-1-5-2-4-1 製程檔資料設定 2-1-5-2-4-2膜層分析 2-1-5-2-4-3膜材檔資料 o2-1-5-2-4 製程分析25光学镀膜设备简介2-1-5-2-4-1 製程檔資料設定 开启制程资料设定：工具栏上方显示增加资料和删除资料，指增加或删除膜层意思，点击增加资料后会弹出增加笔数画面，可以输入需增加膜层层数，点击确认即可，删除资料也是同样。26光学镀膜设备简介 2-1-5-2-4-1-1材料：设定之此层所镀膜材料元素代号，如：TIO2. 2-1-5-2-4-1-2 膜厚：所蒸镀膜层的厚度，单位为KA (千埃),。 2-1-5-2-4-1-3比率：指本机台

16、的比率，比率的设定会影响实际镀膜的厚度，设定膜厚*比率等于实际膜厚。27光学镀膜设备简介 2-1-5-2-4-1-4方法：o膜層切換控制方法，點選資料位置，即會出現資料框，框內所列之號碼就是此系統所提供之所有膜層切換控制方法，可點選設定。 o 編碼以十位數(xx)表之o十位數:0或空白 -表示該層使用電子鎗1o十位數:1 -表示該層使用電子鎗2(雙鎗設備)o十位數:2 -表示該層使用 1 號電極o十位數:3 -表示該層使用 2 號電極o 個位數:0:-光學膜厚監控、手動切換膜層，操作者需根據光譜，自行判斷何時換層。o 個位數:1:-光學膜厚監控、自動切換膜層，膜層是否完成，判斷與切換由電腦控制

17、。o個位數:2:-時間控制換層，蒸著時間設定於相對應之膜厚資料欄。o個位數:3:-離子鎗清潔(Clean)，清潔時間(秒)設定於相對應之膜厚資料欄。o個位數:4:-石英膜厚監控，自動切換膜層，膜層是否完成，判斷與切換由電腦自動控制。o個位數:9:-自動融藥，融完藥後自動切至下一層，不會進入蒸著步驟。o如:方法: 21 表用 1 號電極、光學膜厚監控、自動切換膜層。28光学镀膜设备简介o2-1-5-2-4-1-5溢镀量： 可將測試所得之溢鍍量(遮板關閉膜厚多鍍的部份)打入此項中,單位為 kA(千埃),如此分析膜厚就可事先扣除溢鍍量,增加膜厚監控的準確性。 2-1-5-2-4-1-6监控位置：設定

18、膜層監控片位置，依設計所需設定。若設為 0則停留在原位置，不會轉動監控片 。此功能只针对光学监控系统。 2-1-5-2-4-1-7坩埚设定：設定鍍膜材料所在之坩堝位置。若設為 0則停留在原位置，不會轉動坩堝29光学镀膜设备简介o2-1-5-2-4-1-8电子枪选定： 設定膜層蒸著所需電子鎗資料編碼，其相關編號內容參考 電子鎗資料設定檔。o2-1-5-2-4-1-9通氧方式： 0:不必控制真空度或氧流量。 1:真空度控制，電腦會自動調節氧流量來符合所設定之真空度。膜層蒸著完成，氧流量會歸零再換層。 2:直接設定氧流量(SCCM)。膜層蒸著完成，氧流量會歸零再換層。 3:真空度控制，與方式1類似，

19、差別在膜層蒸著結束後直接換層，氧流量維持沒有歸零的動作，適用於有離子助鍍之膜層。 4:直接設定氧流量(SCCM)，與方式2類似，差別在膜層蒸著結束後直接換層，氧流量維持沒有歸零的動作，適用於有離子助鍍之膜層。30光学镀膜设备简介o2-1-5-2-4-1-10设定真空： 若通氧方式設0 時,不理會此設定值。 若通氧方式設1或3 時,則按設定數值進行真空度控制。真空度單位: E-5 Torr 如設 8 表 0.00008 Torr。若通氧方式設2或4 時,則按設定數值進行氧流量大小設定，氧流量單位: SCCM 。 2-1-5-2-4-1-11等待真空： 每一層材料都会有等待真空度的选项，可设也可不

20、设置，设定等待真空(需到達此真空度以下，才進入執行此層所設定之工作如融藥、蒸著) ，其真空度單位:E-5 Toor，如設 8 表示 0.00008 Torr ，8.0 E-5 Toor。在放气量较高的材料下一膜层设定此项目，可使镀膜速率稳定。 31光学镀膜设备简介2-1-5-2-4-1-12离子枪程序：o 設定膜層蒸著所需離子鎗資料編碼，其相關編號內容，參考離子鎗資料設定檔。若無離子鎗助鍍，此值務必設定為 0。32光学镀膜设备简介o2-1-5-2-4-2膜層分析在新建立製程檔、舊製程檔資料有所更改，或材料檔有所變更的情況下，則需要重新分析，方能產生正確的監控波長，供操作者選擇利用。一般製程檔，

21、待試鍍成功後，若無修改的話，不需要每次蒸著都分析一次。需重新分析的情況o 膜層總數有所變更o 蒸著材料有所變更o 膜厚有所變更o 比率有所改變o 監控片組成有所變更33光学镀膜设备简介2-1-5-2-4-3膜材檔資料 o膜材档资料为新增或删除已有材料资料，如增加TIO2，在新膜材名空白框内输入TIO2点击OK即可。34光学镀膜设备简介2-1-5-2-5製程監控 ： 2-1-5-2-5-1自動蒸著2-1-5-2-5-2補層蒸著 2-1-5-2-5-3電子鎗組態設定 2-1-5-2-5-4離子源組態設定 35光学镀膜设备简介2-1-5-2-5-1自動蒸著： 待制程参数设置OK,分析无异常点击自动蒸

22、著系统会按照所设定参数 自动镀膜。2-1-5-2-5-2補層蒸著： 補層蒸著方式：如：设置参数为5层，但又不需要镀前2层，可以直接跳至第3层镀膜。补层蒸著优点：自动蒸著中出现制程异常，膜层未蒸镀所需膜厚，补层方式可以连接切断膜层膜 继续补层至所设定膜厚。36光学镀膜设备简介o2-1-5-2-5-3電子鎗組態設定镀膜所需设定的预融时间和镀膜POWER，电子枪扫描选项，蒸发速率挡板，均匀板密度的设定均在此资料内设定.37光学镀膜设备简介oTR1：第一段預融上升時間設定(sec)oTS1：第一段預融停留時間設定(sec)oTS1：第一段預融停留時間設定(sec)oTR2：第二段預融上升時間設定(se

23、c)oTS2：第二段預融停留時間設定(sec)oTR3：第三段預融上升時間設定(sec)oTS3：第三段預融停留時間設定(sec)oPW1：第一段預融電流設定(0-10)oPW2：第二段預融電流設定(0-10)oPW3：第三段預融電流設定(0-10)oSC1：第一段預融(TR1跟TS1)所使用的電子鎗掃瞄組oSC2：第二段預融(TR2跟TS2)所使用的電子鎗掃瞄組oSC3：第三段預融(TR3跟TS3)所使用的電子鎗掃瞄組38光学镀膜设备简介 SHNo：作動之電子鎗遮板編號 o Masker：作動之修正板編碼 0：修正板維持現狀，沒有動作 1：左修正板上，右修正板下 2：左修正板下，右修正板上

24、3：左右修正板皆上o Rate：蒸著速率設定，0:固定功率，以第三段預融功率蒸著o Den：石英振盪器之膜材密度設定o ZFac：石英振盪器之Zero Factor設定39光学镀膜设备简介o2-1-5-2-5-4離子源組態設定控制模式： 模式1-流量、陽極電流固定 模式2-流量、陽極電壓固定 模式3-陽極電壓、陽極電流固定Ar 流量：設定氬氣作動質流量，設定單位:SCCMO2 流量：設定氧氣作動質流量，設定單位:SCCM 發射電流：設定陰極發射電流，設定單位:安培(A)陽極電壓：設定陽極作動電壓，設定單位:伏特(V)陽極電流：設定陽極作動電流，設定單位:安培(A)40光学镀膜设备简介o調節時間

25、：啟動離子源，調節至設定值的時間，設定單位:秒(Sec)oAr 調節：調節氬氣流量的快慢，值大調節快，但要避免調節過度 振盪，此值在模式3才起作用，值0:不調節1。oO2 調節：調節氧氣流量的快慢，值大調節快，但要避免調節過度 振盪，此值在模式3才起作用，值0:不調節1。o若是使用混合氣體時，不能同時調節兩種氣體，須其中o遮板開 ：設定離子源遮板是否開啟 0：維持現狀，沒有動作 1：遮板開啟 遮板關 ：設定離子源遮板是否關閉 0：維持現狀，沒有動作 1：遮板關閉o離子鎗關：設定電子鎗是否關閉 0：維持現狀，沒有動作 1：離子鎗關閉41光学镀膜设备简介o2-1-6辅助设备 作用于膜层更好的附着，

26、提高产品良率 2-1-6-1：离子枪： 離子蒸鍍是一種蒸鍍和電漿的合成，离子源和基板間被加速離子形態到達基板。高速離子會在基板中埋的較深，可能把基板原子趕出來，使沉積附著力較好，並將基板清乾淨。o 42光学镀膜设备简介2-1-6-2：高温石英加热灯管 高温石英加热灯管作用：它装置在腔体内周边缘，2-3组，同时加热温度最高可达300，烘烤腔体湿气，使腔体的抽气速率提高。基材进行加温烘烤功能性可得到更好的效果。 以上为蒸镀设备的整体介绍以上为蒸镀设备的整体介绍 43镀膜靶材介绍o3-镀膜靶材介绍 3-1靶材分类：钯材的种类非常多,主要可分成四大类。金属钯材,金属氧化物,非金属氧化物,金属氟化物。钯

27、材的纯度要求非常高,通常在99.9999.9999% 是基本要求,纯度不够的钯材,会影响光谱结果,同时也会影响表面质量。 3-2靶材在镀膜中的用途：钯材是薄膜的组成材料,附着在基板上面。如果薄膜只有单层钯材,通常是作保护膜,抗反射膜或者装饰性镀膜。两种材料的钯材通常搭配成高折射率,低折射率两种膜层堆栈成多层膜。利用膜层与膜层,膜层与基板之间的干涉效果,做成特定波段的光，增强或减弱效果,由此达成滤光片的功能，并形成彩色光的膜层 。 3-3靶材的选用条件：选择钯材主要是基于光谱上的考虑(如折射率,吸收)。价格上的差异及某些化学或物理特性,也是考虑的重点(如:附着力,耐热性,抗腐蚀性等) 。44镀膜

28、靶材介绍o 3-4光学镀膜材料种类： （纯度99.9%-99.9999%） o3-4-1高纯氧化物： 一氧化硅、SiO，二氧化铪、HfO2，二硼化铪，氯氧化铪，二氧化锆、ZrO2，二氧化钛、TiO2，一氧化钛、TiO，二氧化硅、SiO2，三氧化二钛、Ti2O3，五氧化三钛、Ti3O5，五氧化二钽、Ta2O5，五氧化二铌、Nb2O5，三氧化二铝、Al2O3，三氧化二钪、Sc2O3，三氧化二铟、In2O3，二钛酸镨、Pr(TiO3)2，二氧化铈、CeO2，氧化镁、MgO，三氧化钨、WO3，氧化钐、Sm2O3，氧化钕、Nd2O3，氧化铋、Bi2O3，氧化镨、Pr6O11，氧化锑、Sb2O3，氧化钒、

29、V2O5，氧化镍、NiO，氧化锌、ZnO，氧化铁、Fe2O3，氧化铬、Cr2O3，氧化铜、CuO等。 45镀膜靶材介绍o3-4-2高纯金属类： 高纯铝,高纯铝丝，高纯铝粒，高纯铝片，高纯铝柱，高纯铬粒，高纯铬粉，铬条，高纯金丝，高纯金片，高纯金，高纯金粒，高纯银丝，高纯银粒，高纯银,高纯银片，高纯铂丝，高纯铪粉，高纯铪丝，高纯铪粒，高纯钨粒，高纯钼粒，高纯单晶硅，高纯多晶硅，高纯锗粒，,高纯锰粒，高纯钴，高纯钴粒，高纯钼，高纯钼片，高纯铌，高纯锡粒，高纯锡丝，高纯钨粒，高纯锌粒，高纯钒粒，高纯铁粒，高纯铁粉，海面钛,高纯锆丝，高纯锆，海绵锆,碘化锆,高纯锆粒，高纯锆块，高纯碲粒，高纯锗粒， 高

30、纯钛片，高纯钛粒，高纯镍，高纯镍丝，高纯镍片，高纯镍柱，高纯钽片，高纯钽，高纯钽丝，高纯钽粒，高纯镍铬丝，高纯镍铬粒，高纯镧,高纯镨,高纯钆,高纯铈,高纯铽,高纯钬,高纯钇,高纯镱,高纯铥,高纯铼,高纯铑,高纯钯,高纯铱等.46镀膜靶材介绍o3-4-3高纯氟化物： 氟化镁、MgF2，氟化镱、YbF3，氟化钇、LaF3，氟化镝、DyF3，氟化钕、NdF3，氟化铒、ErF3，氟化钾、KF，氟化锶、SrF3，氟化钐、SmF3，氟化钠、NaF，氟化钡、BaF2，氟化铈、CeF3，氟化铅等。 o3-4-4混合料： 氧化锆氧化钛混合料，氧化锆氧化钽混合料，氧化钛氧化钽混合料，氧化锆氧化钇混合料，氧化钛氧化

31、铌混合料，氧化锆氧化铝混合料，氧化镁氧化铝混合料，氧化铟氧化锡混合料，氧化锡氧化铟混合料，氟化铈氟化钙混合料等混合料 o3-4-5其他化合物： 钛酸钡，BaTiO3，钛酸镨，PrTiO3，钛酸锶，SrTiO3，钛酸镧，LaTiO3，硫化锌，ZnS，冰晶石，Na3AlF6，硒化锌，ZnSe，硫化镉。 o3-4-6辅料： 钼片，钼舟、钽片、钨片、钨舟、钨绞丝。 47镀膜靶材介绍o3-3光学材料的种类及指标 不同氧化材料形状.熔点.密度.折射率各不相同，以下为光学镀膜部分材料的特性:48ARcoating 原理o4- 1ARcoating 原理： AR英文翻译指抗反射意思，ARcoating称增透膜

32、层， 它的基本原理就是薄膜干涉原理。增透膜则是在透镜表 面镀一层厚度均匀的透明介质膜，使其上、下表面对某 种色光的反射光产生相消干涉，其结果是减少了该光的 反射，从而增加透射光的强度，使成像更清晰 。 4- 2增透膜简介： 在光学系统中， 入射光的能量往往因多次反射而损失。例如，高级照相机的镜头有六、七个透镜组成。反射损失的光能约占入射光能的一半，同时反射的杂散光还要影响成像的质量。为了减少入射光能在透镜玻璃表面上反射时所引起的损失，在镜面上镀一层厚度均匀的透明薄膜，分单层增透或多层增透膜（常用镀膜材料MGF2，SIO2，TIO2.等）利用薄膜的干涉使反射光能量减到最小，这样的薄膜称为增透膜。

33、49ARcoating 原理 4-3用于玻璃和塑料基底上的增透膜 ： 在众多的光学系统中，一个相当重要的组成部分是镜片上能降低反射的镀膜。在很多应用领域中，增透膜是不可缺少的，否则，无法达到应用的要求。当光线进入不同传递物质时（如由空气进入玻璃），大约有 5% 会被反射掉，在光学瞄准镜中有许多透镜和折射镜，整个加起来可以让入射光线损失达30%至40%。现代光学透镜通常都镀有单层或多层的增透膜，单层增透膜可使反射减少至 1.5%，多层增透膜则可让反射降低至 0.25%，所以整个瞄准镜如果加以适当镀膜，光线透穿率可达 95%。镀了单层增透膜的镜片通常是蓝紫色或是红色，镀多层增透膜的镜片则呈淡绿色或

34、暗紫色现象较多，可随光谱变换镀出不同颜色 。50ARcoating 原理抗反射滤光片抗反射滤光片 98%(双面 AR) 420680nm Tave 98% 抗反射滤光片抗反射滤光片 94%(单面 AR) 420680nm Tave94% 51ARcoating 原理o4-4光谱波段范围色系： 以下为光波在不同波段位置所呈现的不同颜色分析52ARcoating 的设计方法o5-1：了解镀膜基材特性。o5-2：选择镀膜材料。o5-3：测试镀膜药材与设备之比率。o5-4：使用软件或计算方式设计所要求光谱。o5-5：使用设计参数实际镀膜测试。53ARcoating 的设计方法o5-1：镀膜基材的种类与

35、特性： 光学镀膜产业中可镀膜加工的工件种类较多，制作手机.数码相机及Note BOOK镜片所使用的基材分两大类：光学玻璃和光学塑料，光学塑料大部分为热塑性塑料 。目前我们常 用的为塑料材质有 ：PMMA,PC, PET,PMMA/PC复合板。 基材特性：（PMMA）聚甲基丙烯酸甲脂 PMMA密度为1.19kg/m3，在20*109Pa时的平均吸水率为2%，在所有光学塑料中它的吸水率最高，抗张强度为(462-703) *109Pa.透过率为：90%-92%，它的熔化温度为180. 有优良的耐气候性,在热带气候下曝晒多年,它的透明度和色泽变化小.目前于广泛被用于制造照相机,摄录一体机,投影机,光盘

36、读出头以及光盘基板等零件. （PC） 聚碳酸脂 PC密度为1.20kg/m3,本色呈淡黄色, 透过率为88%-90%,抗冲击强度在熱塑性塑膠中占前列非常强,成型收縮率穩定在0.5%-0.7%.有良好的耐热,耐寒性,并在 较宽温度范围内(-135-+120)保持高的机械强度,尺寸稳定性好，它的熔化温度为200 54ARcoating 的设计方法o5-2镀膜药材的选择o选择光学镀膜药材需具备以下条件： 5-2-1掌握常用每种药材的特性： A：化学或物理特性:化学或物理特性直接关乎与基材之间的附着性，塑料基材一般承受温度70以下才可保证不会变质，变形。如：（选择MGF2 药材蒸镀在PMMA材质表面，

37、MGF2 材质非常软，熔点：1255 需要高温100 以上真空状态下才可牢固的附着于基材的表面形成膜层，由此MGF2 不宜于蒸镀塑料基材),它的抗反射性强，通常会使用在玻璃材质的数码相机镜头表面。 B：光谱要求：每种氧化材料所达到的透光范围均不同，需要根据要求光谱范围选择药材，如（氧化锆ZR02，它的透光范围400nm-12000nm，如果客户要求电镀AR coating光谱：300nm-700nm穿透率均94%以上，那么使用ZR02来制作此样品，300-400nm将无法准确的设计出所需光谱。 c:药材的纯度：药材的纯度要求必须：99.99%以上，纯度较低的药材对镀膜产生的影响：1：光谱效果差，对新产品开发测试难以准确的对光谱调试。 2：膜层质量：纯度较低的药材5556