Рабочий процесс оптических коатеризаторов обычно включает следующие основные этапы: предварительная обработка, нанесение покрытия, контроль и корректировка пленки, охлаждение и удаление. Конкретный процесс может варьироваться в зависимости от типа оборудования (например, коатеризатор с испарением, коатеризатор с распылением и т. д.) и процесса нанесения покрытия (например, однослойная пленка, многослойная пленка и т. д.), но в целом процесс оптического покрытия выглядит примерно следующим образом:
Сначала подготовительный этап
Очистка и подготовка оптических компонентов:
Перед нанесением покрытия оптические компоненты (например, линзы, фильтры, оптическое стекло и т. д.) должны быть тщательно очищены. Этот шаг является основой для обеспечения качества покрытия. Обычно используемые методы очистки включают ультразвуковую очистку, травление, паровую очистку и т. д.
Чистые оптические элементы обычно помещаются на вращающееся устройство или зажимную систему машины для нанесения покрытия, чтобы гарантировать их устойчивость во время процесса нанесения покрытия.
Предварительная обработка вакуумной камеры:
Перед тем, как поместить оптический элемент в машину для нанесения покрытия, камеру для нанесения покрытия необходимо откачать до определенной степени вакуума. Вакуумная среда может эффективно удалять примеси, кислород и водяной пар из воздуха, предотвращать их реакцию с материалом покрытия и обеспечивать чистоту и качество пленки.
Как правило, в камере нанесения покрытия необходимо обеспечить высокий вакуум (от 10⁻⁵ до 10⁻⁶ Па) или средний вакуум (от 10⁻³ до 10⁻⁴ Па).
Во-вторых, процесс нанесения покрытия
Исходный источник покрытия:
Источником покрытия обычно является источник испарения или источник распыления. Различные источники покрытия будут выбираться в зависимости от процесса покрытия и материала.
Источник испарения: Материал покрытия нагревается до состояния испарения с помощью нагревательного устройства, например, электронно-лучевого испарителя или резистивного нагревательного испарителя, в результате чего его молекулы или атомы испаряются и осаждаются на поверхности оптического элемента в вакууме.
Источник распыления: при подаче высокого напряжения мишень сталкивается с ионами, распыляя атомы или молекулы мишени, которые осаждаются на поверхности оптического элемента, образуя пленку.
Нанесение пленочного материала:
В вакуумной среде покрытый материал испаряется или распыляется из источника (например, источника испарения или мишени) и постепенно осаждается на поверхности оптического элемента.
Скорость осаждения и толщина пленки должны точно контролироваться, чтобы гарантировать, что слой пленки будет равномерным, непрерывным и будет соответствовать требованиям проекта. Параметры во время осаждения (такие как ток, поток газа, температура и т. д.) будут напрямую влиять на качество пленки.
Мониторинг пленки и контроль толщины:
В процессе нанесения покрытия толщина и качество пленки обычно контролируются в режиме реального времени, а наиболее часто используемыми инструментами контроля являются кварцевые микровесы (QCM)** и другие датчики, которые могут точно определять скорость осаждения и толщину пленки.
На основе этих данных мониторинга система может автоматически регулировать такие параметры, как мощность источника покрытия, скорость потока газа или скорость вращения компонента, для поддержания однородности и однородности слоя пленки.
Многослойная пленка (при необходимости):
Для оптических компонентов, требующих многослойной структуры, процесс нанесения покрытия обычно выполняется слой за слоем. После нанесения каждого слоя система будет выполнять повторное определение толщины пленки и ее корректировку, чтобы гарантировать, что качество каждого слоя пленки соответствует требованиям проекта.
Этот процесс требует точного контроля толщины и типа материала каждого слоя, чтобы гарантировать, что каждый слой может выполнять такие функции, как отражение, передача или интерференция в определенном диапазоне длин волн.
В-третьих, охладите и выньте.
Компакт-диск:
После завершения нанесения покрытия необходимо охладить оптику и машину для нанесения покрытия. Поскольку оборудование и компоненты могут нагреваться во время процесса нанесения покрытия, их необходимо охладить до комнатной температуры с помощью системы охлаждения, например, охлаждающей воды или потока воздуха, чтобы предотвратить термическое повреждение.
В некоторых высокотемпературных процессах нанесения покрытий охлаждение не только защищает оптический элемент, но и позволяет пленке достичь оптимальной адгезии и стабильности.
Снимите оптический элемент:
После завершения охлаждения оптический элемент можно извлечь из машины для нанесения покрытия.
Перед снятием необходимо проверить качество покрытия, включая равномерность слоя пленки, толщину пленки, адгезию и т. д., чтобы убедиться, что качество покрытия соответствует требованиям.
4. Постобработка (опционально)
Упрочнение пленки:
Иногда пленку с покрытием необходимо упрочнить, чтобы повысить ее устойчивость к царапинам и долговечность. Обычно это делается такими способами, как термическая обработка или ультрафиолетовое излучение.
Очистка пленки:
Для удаления загрязнений, масел и других примесей с поверхности пленки может потребоваться проведение незначительной очистки, например, чистки, ультразвуковой обработки и т. д.
5. Проверка и тестирование качества
Тест оптических характеристик: После завершения нанесения покрытия проводится ряд тестов оптических компонентов, включая светопропускание, отражательную способность, однородность пленки и т. д., чтобы убедиться в их соответствии техническим требованиям.
Испытание на адгезию: с помощью липкой ленты или царапания проверьте прочность сцепления между пленкой и подложкой.
Испытания на устойчивость к воздействию окружающей среды: Иногда необходимо проводить испытания на устойчивость к воздействию окружающей среды, например температуры, влажности и ультрафиолетового излучения, чтобы гарантировать надежность слоя покрытия при практическом применении.
–Эта статья опубликованапроизводитель вакуумных напылительных машинГуандун Чжэньхуа
Время публикации: 24 января 2025 г.