對于單片膜色不均勻產生的原因
對于單片膜色不均勻產生的原因:
主要是由于基片凹凸嚴重,與傘片曲率差異較大,基片上部、或下部法線與蒸發源構成的蒸發角差異較大。造成一片鏡片上各部位接受膜料的條件差異大,形成的膜厚差異大。
另外鏡片被鏡圈(碟片)邊緣部遮擋、鏡圈(碟片)臟在蒸鍍時污染鏡片等等也會造成膜色差異問題。
改善思路:改善鏡片邊緣的蒸發角。
改善對策:
㈠ 條件許可,用行星夾具;
㈡ 選用傘片平坦(R大)的機臺;
㈢ 根據傘片孔位分布,基片形狀,制作專門的鋸齒形修正板。
㈣ 如果有可能,把蒸發源往真空室中間移動,也可改善單片的膜色均勻性。
㈤ 改善鏡圈(碟片),防止遮擋。
㈥ 注意旋轉傘架的相應部位對邊緣鏡片的部分遮擋
㈦ 清潔鏡圈(碟片)
㈧ 改善膜料蒸發狀況。
四、膜臟(也稱白壓克)
顧名思義,膜層有臟。一般的膜臟發生在膜內或膜外。臟可以包括:灰塵點、白霧、油斑、指紋印、口水點等。(灰塵點和白霧單列)
改善思路:檢討過程,杜絕臟污染。
改善對策:
㈠ 送交洗凈或擦拭的鏡片不要有過多的不佳附著物;
㈡ 加強鍍前鏡片的洗凈率或擦凈率;
㈢ 改善上傘后待鍍鏡片的擺放環境,防治污染;
㈣ 養成上傘作業員的良好習慣,防治鏡片污染(指紋印、口水點及其它);
㈦ 加快真空室護板更換周期;
㈧ 充氣管道清潔,防治氣體充入時污染;
㈨ 初始排氣防渦流(湍流),初始充氣防過沖;
㈩ 鏡片擺放環境和搬運過程中避免油污、水汽(磨邊、超聲波清洗)污染。
(十一) 工作環境改造成潔凈車間
(十二) 將鍍膜機作業面板和主機隔開,減少主機產生的有害物質污染鏡片。
四/1、灰點臟
現象:鏡片膜層表面或內部有一些點子(不是膜料點)有些可以擦除,有的不能擦除。并且會有點狀脫膜產生。
產生原因:
1、真空室臟,在開始抽真空時的空氣渦流將真空室底板、護板的臟灰帶到鏡片上,形成灰點層。(膜內,不能擦除,會有點狀脫膜)
2、鏡圈或碟片臟,有浮點灰塵,在離子束作用下附著到了鏡片上形成灰點層。(膜內,不能擦除,會有點狀脫膜)
3、鏡片上傘時就有灰塵點,上傘時沒有檢查挑選。(膜內,不能擦除,會有點狀脫膜)
4、鍍制完成后的環境污染是膜外灰點的主要成因,特別是當鏡片熱的時候,更容易吸附灰塵,而且難以擦除。(膜外)
5、真空室充氣口環境臟、開始充氣量過大、充氣過濾器臟,充氣時鏡片溫度過高也是造成鏡片膜外灰塵點不佳的原因。(膜外)
6、作業員人為帶來的灰塵污染(膜內膜外)
7、工作環境中灰塵過多
改善思路:杜絕灰塵源
改善對策:
㈠ 工作環境改造潔凈車間,嚴格按潔凈車間規范實施。
㈡盡可能做好環境衛生。盡量利用潔凈工作臺。
㈢真空室周期打掃,保持清潔。
四/2、膜外白霧
現象:鍍膜完成后,表面有一些淡淡的白霧,用丙酮或混合液擦拭,會有越擦越嚴重的現象。用氧化鈰粉擦拭,可以擦掉或減輕,(又稱:可擦拭壓克)
分析:膜外白霧的成因較為復雜,可能的成因有:
① 膜結構問題:外層膜的柱狀結構松散,外層膜太粗糙;
② 蒸發角過大,膜結構粗糙。
③ 溫差:鏡片出罩時內外溫差過大
④ 潮氣;鏡片出罩后擺放環境的潮氣
⑤ 真空室內POLYCOLD解凍時水汽過重
⑥ 蒸鍍中充氧不完全,膜結構不均勻
⑦ 膜與膜之間的應力
改善思路:膜外白霧成因很多,但各有些特征,盡量對癥下藥。主要思路,一是把膜做的致密光滑些不容易吸附,二是改善環境減少吸附的對象。
改善對策:
㈠ 改善膜系,外層加二氧化硅,使膜表面光滑,不易吸附。改善鏡片出罩時的環境(干燥、清潔)
㈡ 降低出罩時的鏡片溫度(延長在真空室的冷卻時間)減少溫差、降低應力。
㈢ 改善充氧(加大),改善膜結構。
㈣ 適當降低蒸發速率,改善柱狀結構
㈤ 離子輔助鍍膜,改善膜結構
㈥ 加上polycold解凍時的小充氣閥(其功能是及時帶走水汽)
㈦ 從蒸發源和夾具上想辦法改善蒸發角。
㈧ 改善基片表面粗糙度。
㈨ 注意polycold解凍時的真空度。
四/3、膜內白霧
白霧形成在膜內,無法用擦拭方法祛除。
可能的成因:
① 基片臟,附著前工程的殘留物
② 鏡片表面腐蝕污染
③ 膜料與膜料之間、膜料與基片之間的匹配。
④ 氧化物充氧不夠。
⑤ **層氧化鋯膜料,可能對某些基片產生白暈現象
⑥ 基片進罩前(洗凈后)受潮氣污染
⑦ 洗凈或擦拭不佳,洗凈痕跡、擦拭痕跡
⑧ 真空室臟、水氣過重
⑨ 環境濕度大
改善思路:基片本身的問題可能是主要的,鍍膜是盡量彌補,鍍膜本身*大的可能是膜料匹配問題。
改善對策:
㈠改進膜系,**層不用氧化鋯。
㈡盡量減少真空室開門時間,罩與罩之間在*短的時間內做好真空室的清潔、鍍膜準備工作。
㈢真空室在更換護板、清潔后,*好能空罩抽真空烘烤一下,更換的護板等真空室部件必須干燥、干凈。
㈣改善環境
㈤妥善保護進罩前在傘片上的鏡片,免受污染。
㈥改善洗凈、擦拭效果。
㈦改善膜匹配(考慮**層用Al2O3)
㈧改善膜充氧和蒸發速率(降低)
㈨加快前工程的流程。前工程對已加工光面的保護加強。
㈩拋光加工完成的光面,必須立即清潔干凈,不能有拋光粉或其他雜質附著干結。
五、色斑
色斑(也稱膜色壓克、燒蝕)是指鏡片上的膜色局部變異(一般不規則)。有膜內色斑(含膜層色斑)和膜外色斑二種。
有時會出現規則的局部區域(如凹鏡片的中心或環狀區域等)膜色變異。
色斑產生的原因:
局部折射率變異:所謂膜色是薄膜光譜特性的反映,薄膜光譜分光特性的設計和達成是建立在一定折射率基片的基礎上,如果基片局部折射率改變,那么所鍍的膜層在局部的光譜分光特性也有變化。局部點的膜色就會有變異,形成膜內色斑的。
鍍膜中和鍍膜后由于種種原因,使得膜層的局部折射率變異,形成膜層或膜外色斑。
膜外色斑一般較淺,可以用拋光粉或碳酸鈣分擦掉,如果是中間層或底層膜層局部折射率變異的膜層色斑,就不能用拋光粉或碳酸鈣粉擦拭去掉了。
分辨膜內膜層和膜外色斑的一個有效手段是用拋光粉或碳酸鈣粉擦拭。
膜內、膜層、膜外色斑的處理對策是不同的。
膜內色斑產生來源:
基片上局部折射率改變大都是由于基片局部被腐蝕造成的。腐蝕層一般形成一層極薄的低折射率層。
1.前道加工過程中工裝夾具、加工方法帶來的。
這個局部可能大,也可能小,還可能大部,由此可能會有大小不等的色斑。這種色斑有一個特征,色斑的形狀規則、部位一致、界線分明。
2.周轉、運輸、庫存產生。
有些基底本身的化學特性較差,如H-ZK9,耐潮、耐酸性能很弱,在前加工過程中不可避免的會與水接觸,會與潮濕空氣接觸,形成腐蝕,如果前加工與鍍膜的周期長(超過5小時)就容易產生膜內色斑,如果是反射膜、紅外截至膜,這種色斑就會非常明顯,還有可能剛鍍完是良品,若干天后還會有色斑顯出而成為不佳品。
3.研磨拋光工程在鏡片表面完工后沒有及時將表面處理干凈,殘留的拋光粉、液等干結在鏡片表面,對鏡片產生腐蝕或污染。這種腐蝕或污染不能用洗凈或擦拭的方法祛除,鍍膜后顯現的就是色斑。
4.研磨拋光所用拋光液的PH值匹配沒有受控,影響鏡片在研磨加工到鍍膜加工之間的化學穩定。
膜層和膜外色斑產生來源
1.鍍膜后,膜層的空隙中滲透了難以消除的雜質,改變了局部膜層的折射率,從而膜外形成色斑。
2.鍍膜過程中,有些高折射率基片的溫度過高,造成局部膜層(也有可能是膜層和基片的結合部)折射率變異。也會造成膜層色斑產生。
3.膜系匹配中,有的膜層太薄,結晶處于不穩定狀態,也可能產生膜層色斑。
4.膜系的膜料選擇與基片材料的匹配不好,也是膜層色般的產生原因之一。
5.機組的微量返油,在鏡片或膜層中形成局部的極薄的油斑,也是膜層色斑的產生原因,此類色斑處的膜強度一般較差些。
膜內色斑改善對策:
一、 加快研磨(拋光)到鍍膜的周期,減少鏡片被污染腐蝕的幾率,注意:是鏡片的全部拋光面。
二、 拋光加工中,注意對另一已拋好光的面保護
三、 注意拋光加工中的工裝、夾具、加工方法,以免造成對鏡片表面局部腐蝕傷害。
四、 拋光加工完成的光面,必須立即清潔干凈,不能有拋光粉或其他雜質附著干結。
五、 控制研磨拋光液的PH值。
六、 鍍膜前,用拋光粉(氧化鈰、氧化鐵)或碳酸鈣粉(用甘油或水調和)對鏡片拋光面復新。并盡快清潔干凈。
七、 加強鍍前的離子轟擊
八、 對于可見光區減反膜,在滿足技術要求的前提下設計制作成單峰形,反射色呈淡綠色,掩蓋色斑
九、 對于化學性能較好的鏡片,在清洗前先用退膜液或稀酸液浸泡去除腐蝕斑。
十、 選擇合適的膜層匹配對色斑改善也有幫助。
十一、 提高基片鍍制時的溫度,加快水汽的徹底揮發。(但可能會有 膜層色斑產生,要根據具體情況分析對策。)
十二、 **層鍍上Al2O3膜層一般會有好的改善效果。
膜層、膜外色斑改善對策:
一、 對減反膜,設計條件許可時,外層加以SiO2層,10nm左右即可(一般的外層膜是MgF2)。使外層趨于光滑、致密,減少有害物質的侵蝕。(如果鍍后離子轟擊SiO2層會粗糙。)
二、 適當降低蒸鍍速率(在一定范圍內)提高膜層光滑度,減少吸附。
三、 鏡片在出罩后,待冷卻后再下傘和擦拭。
四、 鏡片在出罩后,放置在潔凈干燥的場合待冷卻。減少污染可能。
五、 用碳酸鈣粉,輕擦去除外層附著物。
六、 改善工作環境的濕度、溫差。
七、 改善充氣口附近的環境,使充入的大氣干燥、潔凈。
八、 工作人員的個人衛生(口罩、服裝、手套、指套等)改善。
九、 檢討真空室返油狀況,防止返油。
十、 適當降低基片溫度;(不能影響膜強度)
十一、 改善膜系,取消太薄的膜層,根據硝材特性,選擇合適的膜層材料。
