Работният процес на машина за оптично покритие обикновено включва следните основни стъпки: предварителна обработка, покритие, мониторинг на филма и регулиране, охлаждане и отстраняване. Специфичният процес може да варира в зависимост от вида на оборудването (като машина за изпаряване на покритие, разпръскваща машина за покритие и др.) И процесът на покритие (като еднослоен филм, многослоен филм и т.н.), но като цяло процесът на оптично покритие е следният:
1. Етап на подготовка
Почистване и подготовка на оптични компоненти:
Преди покритието, оптичните компоненти (като лещи, филтри, оптично стъкло и т.н.) трябва да бъдат добре почистени. Тази стъпка е основата за осигуряване на качеството на покритието. Честите методи за почистване включват ултразвуково почистване, почистване на киселини, почистване на пара и др.
Почистените оптични компоненти обикновено се поставят на въртящото се устройство или системата за затягане на покритието, за да се гарантира, че те могат да останат стабилни по време на процеса на покритие.
Предварително обработка на вакуумната камера:
Преди да поставите оптичните компоненти в машината за покритие, камерата за покритие трябва да бъде евакуирана до определена степен на вакуум. Вакуумната среда може ефективно да премахне примесите, кислорода и водната пара във въздуха, да им попречи да реагират с покритието и да гарантират чистотата и качеството на филма.
Обикновено камерата за покритие трябва да достигне висок вакуум (10⁻⁵ до 10⁻⁶ PA) или среден вакуум (10⁻³ до 10⁻⁴ PA).
2. Процес на покритие
Стартирайте източник на покритие:
Източникът на покритие обикновено приема източник на изпаряване или източник на разпръскване. Различни източници на покритие ще бъдат избрани според различни процеси и материали на покритието.
Източник на изпаряването: Използвайте отоплително оборудване (като изпарител на електронния лъч или изпарител на отопление на съпротивление), за да загряваш покритието в състоянието на изпаряване, така че неговите молекули или атоми да се изпарят и отлагат върху повърхността на оптичния елемент във вакуум.
Източник на разпръскване: Чрез прилагането на високо напрежение, за да се сблъска целевият материал с йони, атоми или молекули на целевия материал се разпръсква и тези атоми или молекули се отлагат върху повърхността на оптичния елемент, за да се образува тънък филм.
Отлагане на материали от тънък филм:
Във вакуумна среда покривният материал се изпарява или срава от източника (като източник на изпаряване или целеви материал) и постепенно се отлага върху повърхността на оптичния елемент.
Скоростта на отлагане и дебелината на филма трябва да бъдат прецизно контролирани, за да се гарантира, че филмовият слой е равномерен, непрекъснат и отговаря на изискванията за проектиране. Параметрите по време на процеса на отлагане (като ток, поток на газ, температура и т.н.) ще повлияят пряко на качеството на филма.
Контрол на тънки филми и контрол на дебелината:
По време на процеса на покритие дебелината и качеството на филма обикновено се наблюдават в реално време. Често използваните инструменти за наблюдение включват сензори като ** кварцов кристален микробаланс (QCM) **, които могат точно да открият скоростта на отлагане и дебелината на филма.
Въз основа на тези данни за мониторинг системата може автоматично да регулира параметрите като мощността на източника на покритие, потока на газа или скоростта на въртене на компонента, за да поддържа консистенцията и равномерността на филмовия слой.
Многослоен филм (ако е необходимо):
За оптични компоненти, които изискват многослойна филмова структура, процесът на покритие обикновено се извършва слой по слой. След като се отлага всеки слой филм, системата ще извърши многократно откриване на дебелина на филма и корекция, за да гарантира, че качеството на всеки слой отговаря на изискванията за проектиране.
Този процес изисква прецизен контрол на дебелината и типа на материала на всеки слой, за да се гарантира, че всеки слой може да функционира в определен диапазон на дължината на вълната, като отражение, предаване или смущения.
3. Охлаждане и отстраняване
Охлаждане:
След покритието трябва да се охлаждат оптичните компоненти и машината за покритие. Тъй като оборудването и компонентите могат да станат горещи по време на процеса на покритие, те трябва да се охлаждат до стайна температура чрез охлаждаща система (като охлаждаща вода или въздушен поток), за да се предотврати термичните увреждания.
При някои високотемпературни процеси на покритие охлаждането не само защитава оптичните компоненти, но също така дава възможност на филма да постигне оптимална адхезия и стабилност.
Премахване на оптичните компоненти:
След охлаждане оптичните компоненти могат да бъдат отстранени от машината за покритие.
Преди отстраняването трябва да се провери ефектът на покритието, включително равномерността, дебелината, адхезията и др. На филмовия слой, за да се гарантира, че качеството на покритието отговаря на изискванията.
4. След лечение (незадължително)
Втвърдяване на филма:
Понякога филмът след покритието трябва да се втвърди, за да се подобри устойчивостта на надраскване и издръжливостта на филма. Това обикновено се прави чрез топлинна обработка или ултравиолетово облъчване.
Почистване на филми:
За да се отстранят замърсителите, мазнините или други примеси на повърхността на филма, може да се наложи леко почистване, като измиване, ултразвукова обработка и т.н.
5. Проверка на качеството и тестване
Тест за оптична производителност: След покритието се извършват поредица от тестове за производителност върху оптичните компоненти, включително предаване, отражателна способност, равномерност на филма и т.н., за да се гарантира, че те отговарят на техническите изисквания.
Тест за адхезия: Проверете дали адхезията между филма и субстрата е твърда чрез тест на лента или тест за надраскване.
Тест за стабилност на околната среда: Понякога тестовете за стабилност при условия на околната среда като температура, влажност и ултравиолетови лъчи са необходими, за да се гарантира надеждността на покритието в действителните приложения.
