CN105063557B - 一种定向增加ito导电膜阻值的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于真空镀膜技术领域，公开了一种定向增加ITO导电膜阻值的方法，其特征在于，包括以下过程：将实际阻值小于预设阻值的零件放入真空室，抽真空，当真空度达到离子源起辉要求并能够形成离子束时，开始对零件表面ITO导电膜进行离子轰击，使导电膜膜层厚度减薄，从而增加阻值。本发明避免原先阻值小的产品只能返工或报废的情况，减小了加工成本，提高了合格率。

Description

一种定向增加ITO导电膜阻值的方法

技术领域

本发明属于真空镀膜技术领域，涉及一种定向增加ITO导电膜阻值的方法。

背景技术

真空镀ITO导电膜是一种目前常见的ITO薄膜制备方法，其原理是使用电子束蒸发的方法将三氧化二铟(In2O3)和二氧化锡(SnO2)的混合材料在真空的状态下气化，并使其附着在要镀膜的材料(通常是玻璃)表面形成薄膜，该薄膜具有可见光透明、导电率高、红外反射率高、微波衰减快等优点，在触摸屏、隔热玻璃、电磁屏蔽玻璃等民用和军用方面，获得广泛的应用。

ITO薄膜在制备的过程中，方电阻(Ω/□)是一项最重要的指标，方电阻的大小与膜层厚度、成膜温度、膜层结构等参数密切相关。

真空镀导电膜过程中，方电阻阻值不易控制，在对阻值精度要求高的生产过程中，经常出现阻值超差的现象。对于阻值超差的产品，只能去除膜层，重新对镀膜后的玻璃进行返工抛光，相当于抛光和镀膜两个工序的工作都重新开始，这种方式增加了镀膜成本，加重了镀膜操作的复杂度，影响镀膜的效率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：提供一种定向增加ITO导电膜阻值的方法，对于真空镀膜过程中出现的阻值超差现象，能够通过简单、低成本的工艺操作实现对阻值超差产品的修复。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种定向增加ITO导电膜阻值的方法，其包括以下过程：将实际阻值小于预设阻值的零件放入真空室，抽真空，当真空度达到离子源起辉要求并能够形成离子束时，开始对零件表面ITO导电膜进行离子轰击，使导电膜膜层厚度减薄，从而增加阻值。

其中，在抽真空过程中，当真空度达到真空室内压强P<2.6×10^-3pa时，向真空室内通入氧气；待真空度达到真空室压强P<1×10^-1pa时，打开离子源进行轰击。

其中，所述离子源为考夫曼源、射频源、霍尔源、或APS离子源。

其中，所述离子轰击过程中，离子轰击能量应高于该ITO导电膜在镀膜时离子辅助蒸发能量的5％。

其中，在零件ITO导电膜膜层的实际方电阻为50Ω，预设方电阻要求为60-70Ω时，真空室的压强达到P<1×10^-1pa时采用考夫曼源进行离子轰击，离子源束流为100mA，屏极电压为400V，轰击时间为15分钟。

其中，在零件ITO导电膜膜层的实际方电阻为40Ω，预设方电阻要求为60-70Ω时，真空室的压强达到P<1×10^-1pa时采用考夫曼源进行离子轰击，离子源束流为100mA，屏极电压为400V，轰击时间为30分钟。

(三)有益效果

上述技术方案通过利用对于使用电子束辅助镀ITO导电膜的生产企业现有设备出发，研究出使阻值小的导电玻璃阻值定向变大的工艺方法，避免原先阻值小的产品只能返工或报废的情况，减小了加工成本，提高了合格率。

附图说明

图1为离子源去除膜层的示意图。

图中，1-离子源；2-膜层；3-基片。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

ITO薄膜的方电阻(R□)、膜厚(d)和电阻率(ρ)三者之间是相互关联的，即

R□＝ρ/d (1)

由公式(1)可以看出，为了获得不同方电阻(R□)的ITO薄膜，实际上就是要获得不同的膜厚和电阻率。电阻率的形成主要依靠在镀膜过程中成膜温度、真空度、氧气含量等工艺参数，当镀膜完工后，这些工艺参数是无法改变的，所以只有通过改变膜层厚度来改变膜层的方电阻。

用于ITO导电膜镀制的真空镀膜机往往有离子源的配置，其配置主要有两个作用，一是在镀膜前去除表面吸附的杂质；二是在蒸镀膜料时起到增强的作用。其原理是将惰性气体，通常是氩气，进行电离，产生的Ar⁺具有较高的能量，并具有方向性强的优点，在镀膜的过程中，可以起到碰撞真空中的膜料原子(分子)，使其加速飞向基片，从而起到增强膜料与基片的结合力，改善膜层结构的作用。

如果不是在镀膜的过程中，参照图1所示，仅启用离子源1，离子在真空中会以较高的能量轰击基片3表面的膜层2，使基片表面膜层发生溅射，从而达到去除膜层的作用。

利用这个原理，本实施例提出一种定向增加ITO导电膜阻值的工艺方法，其包括以下步骤：将实际阻值小于预设阻值的零件放入真空室，抽真空，当真空度达到离子源起辉要求并能够形成离子束时，开始对零件表面ITO导电膜进行离子轰击，使导电膜膜层厚度减薄，从上述公式(1)可以看出，当膜层厚度d减小时，方电阻R□变大，从而起到增加阻值的作用。

其中，在抽真空过程中，当真空度达到真空室内压强P<2.6×10^-3pa时，向真空室内通入氧气，通入氧气的作用一是在真空镀膜机抽气过程中保持离子源所必须的工作气压，作用二是保证在去除ITO导电膜层的过程中，保证ITO(即三氧化二铟、二氧化锡)这种氧化物薄膜结构中的氧成分的比例。在通常的离子源工作时，一般采用氩气作为工作气体，在这里为了保证ITO膜层的含氧比例，用氧气取代氩气作为工作气体起辉，形成氧离子场。

达到离子源起辉要求并能够形成离子束的真空度所对应的真空室的压强通常为8×10^-1pa～1.2×10^-2pa，真空度过高或过低，均无法达到离子源起辉的要求，无法形成离子束，故而不能进行轰击。

本实施例中，真空室中通入氧气之后，待真空度达到真空室压强P<1×10^-1pa时，打开离子源，开始对导电膜膜层进行轰击，离子源为考夫曼源、射频源、霍尔源、APS离子源等。其中，轰击过程不需加温；轰击的能量与时间根据所使用的离子源的种类与型号而定，能量应高于该ITO薄膜在镀膜时离子辅助蒸发能量的5％。

具体地，在零件ITO导电膜膜层的实际方电阻为50Ω，预设方电阻要求为60-70Ω时，真空室的压强达到P<1×10^-1pa时采用考夫曼源进行离子轰击，离子源束流为100mA，屏极电压为400V，轰击时间为15分钟。

在零件ITO导电膜膜层的实际方电阻为40Ω，预设方电阻要求为60-70Ω时，真空室的压强达到P<1×10^-1pa时采用考夫曼源进行离子轰击，离子源束流为100mA，屏极电压为400V，轰击时间为30分钟。

由上述技术方案可以看出，本发明方法通过利用对于使用电子束辅助镀ITO导电膜的生产企业现有设备出发，研究出使阻值小的导电玻璃阻值定向变大的工艺方法，避免原先阻值小的产品只能返工或报废的情况，减小了加工成本，提高了合格率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种定向增加ITO导电膜阻值的方法，其特征在于，包括以下过程：将实际阻值小于预设阻值的零件放入真空室，抽真空，当真空度达到离子源起辉要求并能够形成离子束时，开始对零件表面ITO导电膜进行离子轰击，使导电膜膜层厚度减薄，从而增加阻值。

2.如权利要求1所述的定向增加ITO导电膜阻值的方法，其特征在于，在抽真空过程中，当真空度达到真空室内压强P<2.6×10^-3pa时，向真空室内通入氧气；待真空度达到真空室压强P<1×10^-1pa时，打开离子源进行轰击。

3.如权利要求1所述的定向增加ITO导电膜阻值的方法，其特征在于，所述离子源为考夫曼源、射频源、霍尔源、或APS离子源。

4.如权利要求1所述的定向增加ITO导电膜阻值的方法，其特征在于，所述离子轰击过程中，离子轰击能量应高于该ITO导电膜在镀膜时离子辅助蒸发能量的5％。

5.如权利要求1-4中任一项所述的定向增加ITO导电膜阻值的方法，其特征在于，在零件ITO导电膜膜层的实际方电阻为50Ω，预设方电阻要求为60-70Ω时，真空室的压强达到P<1×10^-1pa时采用考夫曼源进行离子轰击，离子源束流为100mA，屏极电压为400V，轰击时间为15分钟。

6.如权利要求1-4中任一项所述的定向增加ITO导电膜阻值的方法，其特征在于，在零件ITO导电膜膜层的实际方电阻为40Ω，预设方电阻要求为60-70Ω时，真空室的压强达到P<1×10^-1pa时采用考夫曼源进行离子轰击，离子源束流为100mA，屏极电压为400V，轰击时间为30分钟。