Робочий процес нанесення оптичних покриттів зазвичай включає такі основні етапи: попередня обробка, нанесення покриття, моніторинг та регулювання плівки, охолодження та видалення. Конкретний процес може відрізнятися залежно від типу обладнання (наприклад, випарний апарат, апарат для нанесення напилення тощо) та процесу нанесення покриття (наприклад, одношарова плівка, багатошарова плівка тощо), але загалом процес нанесення оптичного покриття приблизно такий:
Спочатку, етап підготовки
Очищення та підготовка оптичних компонентів:
Перед нанесенням покриття оптичні компоненти (такі як лінзи, фільтри, оптичне скло тощо) необхідно ретельно очистити. Цей крок є основою для забезпечення якості покриття. Зазвичай використовуються методи очищення, такі як ультразвукове очищення, травлення, очищення парою тощо.
Чисті оптичні елементи зазвичай розміщують на обертовому пристрої або затискній системі машини для нанесення покриття, щоб забезпечити їх стабільність під час процесу нанесення покриття.
Попередня обробка вакуумної камери:
Перед розміщенням оптичного елемента в покриттєвій машині, камеру для покриття необхідно відкачати до певного ступеня вакууму. Вакуумне середовище може ефективно видалити домішки, кисень та водяну пару з повітря, запобігти їх реакції з покривним матеріалом та забезпечити чистоту та якість плівки.
Зазвичай, у камері для нанесення покриття необхідно досягти високого вакууму (від 10⁻⁵ до 10⁻⁶ Па) або середнього вакууму (від 10⁻³ до 10⁻⁴ Па).
По-друге, процес нанесення покриття
Джерело початкового покриття:
Джерелом покриття зазвичай є випаровування або розпилення. Різні джерела покриття будуть вибрані залежно від процесу нанесення покриття та матеріалу.
Джерело випаровування: Матеріал покриття нагрівається до стану випаровування за допомогою нагрівального пристрою, такого як електронно-променевий випарник або випарник з резистивним нагріванням, завдяки чому його молекули або атоми випаровуються та осідають на поверхні оптичного елемента у вакуумі.
Джерело розпилення: Прикладаючи високу напругу, мішень стикається з іонами, розпилюючи атоми або молекули мішені, які осідають на поверхні оптичного елемента, утворюючи плівку.
Осадження плівкового матеріалу:
У вакуумному середовищі покритий матеріал випаровується або розпилюється з джерела (наприклад, джерела випаровування або мішені) і поступово осідає на поверхні оптичного елемента.
Швидкість осадження та товщину плівки необхідно точно контролювати, щоб забезпечити рівномірність, безперервність шару плівки та відповідність його проектним вимогам. Параметри під час осадження (такі як струм, потік газу, температура тощо) безпосередньо впливатимуть на якість плівки.
Моніторинг плівки та контроль товщини:
У процесі нанесення покриття товщина та якість плівки зазвичай контролюються в режимі реального часу, а поширеними інструментами моніторингу є кварцові кристалічні мікроваги (QCM) ** та інші датчики, які можуть точно визначати швидкість осадження та товщину плівки.
На основі цих даних моніторингу система може автоматично регулювати такі параметри, як потужність джерела покриття, швидкість потоку газу або швидкість обертання компонента, щоб підтримувати консистенцію та однорідність шару плівки.
Багатошарова плівка (за потреби):
Для оптичних компонентів, що потребують багатошарової структури, процес нанесення покриття зазвичай здійснюється шар за шаром. Після нанесення кожного шару система виконує повторне визначення та регулювання товщини плівки, щоб гарантувати, що якість кожного шару плівки відповідає проектним вимогам.
Цей процес вимагає точного контролю товщини та типу матеріалу кожного шару, щоб гарантувати, що кожен шар може виконувати такі функції, як відбиття, пропускання або інтерференція в певному діапазоні довжин хвиль.
По-третє, охолодіть та вийміть
Компакт-диск:
Після завершення нанесення покриття оптику та машину для нанесення покриття необхідно охолодити. Оскільки обладнання та компоненти можуть нагріватися під час процесу нанесення покриття, їх необхідно охолодити до кімнатної температури за допомогою системи охолодження, такої як охолоджувальна вода або потік повітря, щоб запобігти термічному пошкодженню.
У деяких процесах нанесення покриттів за високих температур охолодження не тільки захищає оптичний елемент, але й дозволяє плівці досягти оптимальної адгезії та стабільності.
Зніміть оптичний елемент:
Після завершення охолодження оптичний елемент можна вийняти з машини для нанесення покриття.
Перед вийманням необхідно перевірити ефект покриття, включаючи рівномірність шару плівки, товщину плівки, адгезію тощо, щоб переконатися, що якість покриття відповідає вимогам.
4. Післяобробка (необов'язково)
Зміцнення плівки:
Іноді покриту плівку потрібно загартувати, щоб покращити стійкість до подряпин та довговічність плівки. Зазвичай це робиться за допомогою таких засобів, як термічна обробка або ультрафіолетове випромінювання.
Очищення плівки:
Для видалення забруднень, масел або інших домішок з поверхні плівки може знадобитися незначне очищення, таке як очищення, ультразвукова обробка тощо.
5. Перевірка та випробування якості
Випробування оптичних характеристик: Після завершення нанесення покриття проводиться серія випробувань оптичного компонента, включаючи світлопропускання, відбивну здатність, однорідність плівки тощо, щоб переконатися, що він відповідає технічним вимогам.
Випробування на адгезію: За допомогою тесту на стрічку або тесту на подряпини перевірте, чи є адгезія між плівкою та підкладкою міцною.
Випробування на стійкість до впливу навколишнього середовища: Іноді необхідно проводити випробування на стійкість за таких умов навколишнього середовища, як температура, вологість та ультрафіолетове випромінювання, щоб забезпечити надійність шару покриття у практичному застосуванні.
–Цю статтю опубліковановиробник вакуумних машин для покриттяГуандун Чженьхуа
Час публікації: 24 січня 2025 р.