CN102776482A - 灯杯磁控溅射镀膜及表面真空硬化保护层连续生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灯杯反射膜的镀膜方法，公开了一种灯杯磁控溅射镀膜及表面真空硬化保护层连续生产工艺，其依次包括以下步骤：将待镀灯杯送入“大气真空过渡室”抽真空；再送入“低真空高真空过渡室”抽真空；再送入“真空室”的“首缓冲区”，充入氩气，抽真空至2.5～3.0×10^-1帕；再至少一次通过装有铝靶的“真空室”的“镀膜区”，进行磁控溅射镀膜；达到所需厚度后，再送入“真空室”的“后缓冲区”；再送入“高真空低真空过渡室”，充入雾化的反射膜抗氧化材料，抽真空至5帕，停留3-4分钟，形成硬化保护层；再送入“真空大气过渡室”，完成镀膜。本发明使反射膜厚薄均匀且稳定，界面附着力高，反光率达到85%以上。

Description

灯杯磁控溅射镀膜及表面真空硬化保护层连续生产工艺

技术领域

本发明涉及灯杯反射膜的镀膜方法，尤其涉及筒灯、射灯灯杯磁控溅射镀膜及表面真空硬化保护层连续生产工艺。

背景技术

真空镀膜中常用的方法有真空蒸发和离子溅射。

真空蒸发镀膜是在真空度不低于10^-2Pa的环境中，用电阻加热或电子束和激光轰击等方法把要蒸发的材料加热到一定温度，使材料中分子或原子的热振动能量超过表面的束缚能，从而使大量分子或原子蒸发或升华，并直接沉淀在基片上形成薄膜。真空蒸发镀膜最常用的是电阻加热法，其优点是加热源的结构简单，造价低廉，操作方便；缺点是不适用于难熔金属和耐高温的介质材料。电子束加热和激光加热则能克服电阻加热的缺点。电子束加热上利用聚焦电子束直接对被轰击材料加热，电子束的动能变成热能，使材料蒸发。激光加热是利用大功率的激光作为加热源，但由于大功率激光器的造价很高，目前只能在少数研究性实验室中使用。

离子溅射镀膜是利用气体放电产生的正离子在电场的作用下的高速运动轰击作为阴极的靶，使靶材中的原子或分子逸出来而沉淀到被镀工件的表面，形成所需要的薄膜。“溅射”是指荷能粒子轰击固体表面（靶），使固体原子或分子从表面射出的现象。射出的粒子大多呈原子状态，常称为溅射原子。用于轰击靶的溅射粒子可以是电子，离子或中性粒子，因为离子在电场下易于加速获得所需要动能，因此大都采用离子作为轰击粒子。溅射过程建立在辉光放电的基础上，即溅射离子都来源于气体放电。不同的溅射技术所采用的辉光放电方式有所不同。直流二极溅射利用的是直流辉光放电；三极溅射是利用热阴极支持的辉光放电；射频溅射是利用射频辉光放电；磁控溅射是利用环状磁场控制下的辉光放电。

传统的筒灯、射灯灯杯反射膜生产工艺是真空蒸发镀膜法。该方法产量低、用工多、能耗高，且产成品质量不稳定，综合生产成本相对很高。具体而言，使用真空蒸发镀膜机，产量以25万件／天计算，需至少8台设备，三班用工需72名／天，需耗电量为11500kw.h。

磁控溅射镀膜工艺中影响膜质量因素很多，如何控制各工艺步骤，生产出反射膜厚薄均匀且稳定，界面附着力高，反光率高的高品质筒灯射灯灯杯，是极其困难的。因此，“磁控溅射镀膜流水线”虽已有了多年的发展，但是目前磁控溅射镀膜法仍尚未应用到筒灯射灯灯杯反射膜的生产领域中。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种大幅提高产量，降低能耗，减少用工，且生产的灯杯反射膜厚薄均匀且稳定，界面附着力高，反光率达到85%以上，符合国际标准的灯杯磁控溅射镀膜及表面真空硬化保护层连续生产工艺。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

灯杯磁控溅射镀膜及表面真空硬化保护层连续生产工艺，依次包括以下步骤：

a.将待镀灯杯送入“大气真空过渡室”，抽真空至5帕；

b.将待镀灯杯送入“低真空高真空过渡室”，抽真空至5×10^-2帕；

c.将待镀灯杯送入“真空室”的“首缓冲区”，充入氩气，抽真空至2.5×10^-1帕～3.0×10^-1帕；

d.将待镀灯杯至少一次通过上方装有两套80kw直流磁控溅射铝靶的“真空室”的“镀膜区”，进行磁控溅射镀反射膜；

e.反射膜达到所需厚度后，将已镀反射膜灯杯送入“真空室”的“后缓冲区”；

f.将已镀反射膜灯杯送入“高真空低真空过渡室”，充入雾化的反射膜抗氧化材料，抽真空至5帕，停留3-4分钟，使雾化的反射膜抗氧化材料附着于反射膜表面形成硬化保护层；

g.硬化保护层达到所需厚度后，将已镀保护层灯杯送入“真空大气过渡室”，充入大气，完成镀膜。

作为优选，Ｎ个承载灯杯的装置依次连续进行上述a-g步骤，分别依次进出“大气真空过渡室”、“低真空高真空过渡室”、“真空室”、“高真空低真空过渡室”和“真空大气过渡室”。Ｎ个承载灯杯的装置依次连续进行，使生产效率大幅提高，能耗大幅度降低。

按照本发明的技术方案，在灯杯反射膜镀膜工艺中，大幅提高了产量，降低了能耗，减少了用工，且灯杯反射膜厚薄均匀且稳定，界面附着力高，反光率达到85%以上，符合国际标准。

附图说明

图1为本发明实施例的磁控溅射镀膜生产线的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1

灯杯磁控溅射镀膜及表面真空硬化保护层连续生产工艺，依次包括以下步骤：

a.将待镀灯杯送入“大气真空过渡室”，抽真空至5帕；

b.将待镀灯杯送入“低真空高真空过渡室”，抽真空至5×10^-2帕；

c.将待镀灯杯送入“真空室”的“首缓冲区”，充入氩气，抽真空至2.5×10^-1帕；

d.将待镀灯杯一来一回两次通过上方装有两套80kw直流磁控溅射铝靶的“真空室”的“镀膜区”，进行磁控溅射镀反射膜，待镀灯杯的移动速度控制在3米/分钟；

e.5分钟后反射膜达到所需厚度，将已镀反射膜灯杯送入“真空室”的“后缓冲区”；

f.将已镀反射膜灯杯送入“高真空低真空过渡室”，充入雾化的反射膜抗氧化材料，抽真空至5帕，停留3.5分钟，使雾化的反射膜抗氧化材料附着于反射膜表面形成硬化保护层；

g.3.5分钟后硬化保护层达到所需厚度，将已镀保护层灯杯送入“真空大气过渡室”，充入大气，完成镀膜。

4个承载灯杯的装置依次连续进行上述a-g步骤，分别依次进出“大气真空过渡室”、“低真空高真空过渡室”、“真空室”、“高真空低真空过渡室”和“真空大气过渡室”。

使用上述方法，产量以25万件／天计算，需1台设备，三班用工为42名／天，需耗电量为4800kw.h。和传统的真空蒸发镀膜工艺相比，用工不到传统工艺的60%，耗电量仅需传统工艺的40%。

镀铝膜层厚薄均匀且稳定，界面附着力高，反光率达到85%以上，符合国际标准。所述界面附着力是通过划格法测试的，测试结果显示：切割边缘完全平滑，无一格脱落。所述划格法是，先在反射膜上用刀片均匀、平稳的切割间距为2mm的方格，再用软毛刷沿方格两对角线方向轻轻刷掉切屑，然后检查并评价附着情况。

实施例2

重复实施例1的方法，仅将步骤c中真空度调整为3×10^-1帕。生产出的镀铝膜层仍厚薄均匀且稳定，界面附着力高，反光率达到85%以上，符合国际标准。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (2)

1.灯杯磁控溅射镀膜及表面真空硬化保护层连续生产工艺，其特征在于：依次包括以下步骤：

灯杯磁控溅射镀膜及表面真空硬化保护层连续生产工艺，依次包括以下步骤：

a.将待镀灯杯送入“大气真空过渡室”，抽真空至5帕；

b.将待镀灯杯送入“低真空高真空过渡室”，抽真空至5×10^-2帕；

c.将待镀灯杯送入“真空室”的“首缓冲区”，充入氩气，抽真空至2.5×10^-1帕～3.0×10^-1帕；

d.将待镀灯杯至少一次通过上方装有两套80kw直流磁控溅射铝靶的“真空室”的“镀膜区”，进行磁控溅射镀反射膜；

e.反射膜达到所需厚度后，将已镀反射膜灯杯送入“真空室”的“后缓冲区”；

f.将已镀反射膜灯杯送入“高真空低真空过渡室”，充入雾化的反射膜抗氧化材料，抽真空至5帕，停留3-4分钟，使雾化的反射膜抗氧化材料附着于反射膜表面形成硬化保护层；

g.硬化保护层达到所需厚度后，将已镀保护层灯杯送入“真空大气过渡室”，充入大气，完成镀膜。

2.根据权利要求1所述的灯杯磁控溅射镀膜及表面真空硬化保护层连续生产工艺，其特征在于：Ｎ个承载灯杯的装置依次连续进行上述a-g步骤，分别依次进出“大气真空过渡室”、“低真空高真空过渡室”、“真空室”、“高真空低真空过渡室”和“真空大气过渡室”,所述Ｎ为大于1的自然数。