一、膜強(qiáng)度

膜強(qiáng)度是鏡片鍍膜的一項(xiàng)重要指標(biāo)，也是鍍膜工序常見的不良項(xiàng)。

膜強(qiáng)度的不良（膜弱）主要表現(xiàn)為：

① 擦拭或用專用膠帶拉撕，產(chǎn)生成片脫落；

② 擦拭或用專用膠帶拉撕，產(chǎn)生點(diǎn)狀脫落；

③ 水煮15分鐘后用專用膠帶拉撕產(chǎn)生點(diǎn)狀或片狀脫落；

④ 用專用橡皮頭、1Kg力摩擦40次，有道子產(chǎn)生；

⑤ 膜層擦拭或未擦拭出現(xiàn)龜裂紋、網(wǎng)狀細(xì)道子。

改善思路：基片與膜層的結(jié)合是首要考慮的，其次是膜表面硬度光滑度以及膜應(yīng)力。

膜強(qiáng)度不良的產(chǎn)生原因及對(duì)策：

① 基片與膜層的結(jié)合。

一般情況，在減反膜中，這是膜弱的主要原因。由于基片表面在光學(xué)冷加工及清洗過程中不可避免地會(huì)有一些有害雜質(zhì)附著在表面上，而基片的表面由于光學(xué)冷加工的作用，總有一些破壞層，深入在破壞層的雜質(zhì)（如水汽、油汽、清洗液、擦拭液、拋光粉等，其中水汽為主要），很難以用一般的方法去除干凈，特別對(duì)于親水性好，吸附力強(qiáng)的基片尤其如此。當(dāng)膜料分子堆積在這些雜質(zhì)上時(shí)，就影響了膜層的附著，也就影響了膜強(qiáng)度。

此外，如果基片的親水性差、吸附力差，對(duì)膜層的吸附也差，同樣會(huì)影響膜強(qiáng)度。

硝材化學(xué)穩(wěn)定性差，基片在前加工過程中流轉(zhuǎn)過程中，表面已經(jīng)受到腐蝕，形成了腐蝕層或水解層（也許是局部的、極薄的）。膜層鍍?cè)诟g層或水解層上其吸附就差，膜牢固度不良。

基片表面有臟污、油斑、灰點(diǎn)、口水點(diǎn)等，局部膜層附著不良，造成局部膜牢固度不良。

改善對(duì)策：

㈠ 加強(qiáng)去油去污處理，如果是超聲波清洗，應(yīng)重點(diǎn)考慮去油功能，并保證去油溶液的有效性；如若是手擦，可考慮先用碳酸鈣粉擦拭后再清擦。

㈡ 加強(qiáng)鍍前烘烤，條件許可，基片溫度能達(dá)到300℃以上更好，恒溫20分鐘以上，盡可能使基片表面的水汽、油汽揮發(fā)。*注意：溫度較高，基片吸附能力加大，也容易吸附灰塵。所以，真空室的潔凈度要提高。否則基片在鍍前就有灰塵附著，除產(chǎn)生其它不良外，對(duì)膜強(qiáng)度也有影響。（真空中基片上水汽的化學(xué)解吸溫度在260℃以上）。但不是所有的零件都需要高溫烘烤，有的硝材溫度高了反而膜強(qiáng)度不高還會(huì)有色斑產(chǎn)生。這與應(yīng)力以及材料熱匹配有較大的關(guān)系。

㈢ 有條件時(shí)，機(jī)組安裝冷凝機(jī)（PLOYCOLD），除提高機(jī)組真空抽速外，還可以幫助基片水汽、油氣去除。

㈣ 提高蒸鍍真空度，對(duì)于1米以上的鍍膜機(jī)，蒸鍍啟動(dòng)真空應(yīng)高于3*10-3Pa，鍍膜機(jī)越大，蒸鍍啟動(dòng)真空更高。

㈤ 有條件時(shí)，機(jī)組安裝離子源，鍍前轟擊，清潔基片表面，鍍膜過程輔助，有利于膜層的密實(shí)牢固。

㈥ 膜料的去潮，將待用膜料用培養(yǎng)皿盛放在真空室干燥。

㈦ 保持工作環(huán)境的干燥（包括鏡片擦拭、上傘工作區(qū)），清潔工作環(huán)境時(shí)不能帶入過多的水汽。

㈧ 對(duì)于多層膜，在膜系設(shè)計(jì)時(shí)，就要考慮第一層膜與基片的匹配，盡可能考慮用Al2O3膜料，該膜料對(duì)大部分基片有較好的吸附力。對(duì)于金屬膜，也可考慮第一層鍍Cr或Cr合金。Cr或Cr合金對(duì)基片也有較好的吸附力。

㈨ 采取研磨液（拋光液）復(fù)新去除鏡片表面的腐蝕層（水解層）

㈩ 有時(shí)候適當(dāng)降低蒸發(fā)速率對(duì)膜強(qiáng)度的提高有幫助，對(duì)提高膜表面的光滑度有積極意義。

② 膜層應(yīng)力：

薄膜的成膜過程，是一個(gè)物質(zhì)形態(tài)的轉(zhuǎn)變過程，不可避免地在成膜后的膜層中會(huì)有應(yīng)力存在，對(duì)于多層膜來說有不同膜料的組合，各膜層體現(xiàn)出的應(yīng)力是有所不同的，有的是張應(yīng)力、有的是壓應(yīng)力，還有膜層及基片的熱應(yīng)力。

應(yīng)力的存在對(duì)膜強(qiáng)度是有害的，輕者是膜層耐不住摩擦，重者，造成膜層的龜裂或網(wǎng)狀細(xì)道子。

對(duì)于減反膜，由于層數(shù)不多，應(yīng)力一般體現(xiàn)不明顯，（但有些硝材的鏡片即便是減反膜也有應(yīng)力問題存在。）而層數(shù)較多的高反膜、濾光膜，應(yīng)力是一個(gè)常見的不良因素，應(yīng)特別注意。

改善對(duì)策：

㈠ 鍍后烘烤，然后一層膜鍍完后，烘烤不要馬上停止，延續(xù) 10分鐘“回火”。讓膜層結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。

㈠ 降溫時(shí)間適當(dāng)延長，退火時(shí)效。減少由于真空室內(nèi)外溫差過大帶來的熱應(yīng)力。

㈡ 對(duì)高反膜、濾光膜等在蒸鍍過程中，基片溫度不宜過高，高溫易產(chǎn)生熱應(yīng)力。并且對(duì)氧化鈦、氧化鉭等膜料的光學(xué)穩(wěn)定性有負(fù)面作用。

㈢ 鍍膜過程離子輔助，減少應(yīng)力。

㈣ 選擇合適的膜系匹配，第一層膜料與基片的匹配。（如五層減反膜采用Al2O3-ZrO2-Al2O3-Al2O3-ZrO2-MgF2；ZrO2也可以采用SV-5（一種ZrO2 TiO2混和膜料）或其他混合高折射率膜料。。

㈤ 適當(dāng)減小蒸發(fā)速率（Al2O3-2.5A/S;ZrO2-3A/S;MgF2-6A/S參考速率）

㈥ 對(duì)氧化物膜料全部充氧反應(yīng)鍍，根據(jù)不同膜料控制氧進(jìn)氣量。

③ 外層膜表面硬度：

減反膜一般外層選用MgF2，該膜層剖面是較松散的柱狀結(jié)構(gòu)，表面硬度不高，容易擦拭出道子。

改善對(duì)策：

㈠ 膜系設(shè)計(jì)允許時(shí)，外層加10nm左右的SiO2層，二氧化硅的表面光滑度優(yōu)于氟化鎂（但二氧化硅表面耐磨度、硬度不如氟化鎂）。鍍后離子轟擊幾分鐘，牢固度效果會(huì)更好。（但表面會(huì)變粗）

㈡ 鏡片出真空室后，放置在較干燥潔凈的地方，防治快速吸潮， 表面硬度降低。

④ 其它

造成膜強(qiáng)度不良的原因還有，真空度過低（在手動(dòng)控制的機(jī)臺(tái)容易發(fā)生）、真空室臟、基片加熱不到位。

輔助氣體充入時(shí)，膜料也在放氣致使真空度降低，使分子自由程減少，膜層不牢。所以輔助氣體的充入要考慮膜料的放氣，鍍前對(duì)膜料充分預(yù)熔充分放氣，也可以避免由于蒸鍍中膜料放氣造成真空度過度下降，從而影響膜強(qiáng)度。

⑤ 脫膜

這里的脫膜雖然也是膜弱的一種，但與前述的脫膜有一些區(qū)別，主要特征為：點(diǎn)狀脫膜、邊緣脫膜、局部脫膜。主要原因是膜內(nèi)有臟或污染物所造成的。

改善方法：

提高基片的潔凈度。

二、膜料點(diǎn)

膜料點(diǎn)不良也是鍍膜產(chǎn)品的一個(gè)常見問題，在日企、臺(tái)企把膜料點(diǎn)稱為“斑孔”

顧名思義，膜料點(diǎn)就是蒸鍍中，大顆粒膜料點(diǎn)隨著膜料蒸汽分子一起蒸鍍到了基片的表面，在基片表面形成點(diǎn)狀的突起，有時(shí)是個(gè)別點(diǎn)，嚴(yán)重時(shí)是成片的細(xì)點(diǎn)，大顆粒點(diǎn)甚至可以打傷基片表面。

各種膜料的蒸發(fā)特性是不一樣的，特別是熔點(diǎn)溫度和蒸發(fā)溫度有很大差異。熔點(diǎn)溫度大于蒸發(fā)溫度的材料，由固態(tài)直接氣化蒸發(fā)，是升華材料；熔點(diǎn)溫度小于蒸發(fā)溫度的材料，由固態(tài)先化成液態(tài)爾后在轉(zhuǎn)換成氣態(tài)蒸發(fā)，是非升華材料；熔點(diǎn)溫度與蒸發(fā)溫度相當(dāng)?shù)牟牧希晒虘B(tài)到氣態(tài)蒸發(fā)，邊融化邊蒸發(fā)。是半升華材料。

其中非升華材料最容易產(chǎn)生膜料點(diǎn)，因?yàn)橐簯B(tài)的膜料繼續(xù)加熱會(huì)沸騰，沸騰中膜料中的氣泡溢出，飛濺膜料點(diǎn)的可能性加大。有時(shí)在材料預(yù)熔時(shí)就有很大的飛濺。

膜料受潮，預(yù)熔或蒸鍍時(shí)水汽逸出，也會(huì)造成飛濺產(chǎn)生。