CN111364014A - 一种隐形指纹膜层加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种隐形指纹膜层加工工艺，首先将玻璃放置镀膜机的腔体内，抽真空至真空度为8E‑5torr，通入氩气流量为1000sccm，以790V射频电压产生等离子体并轰击玻璃表面300s，实现玻璃表面清洁，然后继续降低真空度至3E‑5torr，通入氩气流量为110sccm、氧气流量为70sccm，以5000W溅射功率将硅靶中的硅分子溅射出来，硅分子与氧气反应生成SiO2并沉积在玻璃表面，最后采用阻蒸方式加热IF膜料，在设置电压2.5V、电流860A并蒸镀400s，IF膜料蒸发后沉积在SiO2层上。本发明缩短了镀膜时间，降低了生产成本，解决了玻璃表面泛红问题，同时满足产品的信赖性要求。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃盖板生产技术领域，特别地，涉及一种在玻璃盖板上蒸镀隐形指纹膜层的加工工艺。
背景技术
隐形指纹膜，即IF(InvisibleFigerprint)膜主要应用于手机玻璃盖板表面。手指上的油渍和汗渍残留在玻璃表面形成指纹，由于IF膜具有疏水亲油的特性，可实现对油脂性污渍的溶解及扩散，有效淡化油脂痕迹的可见度，使指纹轮廓不明显，起到了指纹在玻璃表面隐形的效果。
现有的IF膜加工过程如下：以铝硅酸盐玻璃为基材，该类型玻璃主要由Al2O3和SiO2组成，首先利用等离子体清洗玻璃表面，然后在玻璃表面溅射沉积Al2O3，接着在Al2O3层上继续溅射沉积SiO2，最后在SiO2层上蒸发沉积IF膜料。之所以不在玻璃表面直接蒸镀IF膜料，是因为溅射沉积的Al2O3结构更致密，与铝硅酸盐玻璃的表面更匹配、结合力更好，同时IF膜料与SiO2之间也能产生更好的附着力，有利于提高耐摩擦性能。
上述加工工艺的缺陷如下：
1、由于需要在玻璃表面和IF膜之间依次溅射沉积形成Al2O3层和SiO2层，因此工序增加，加工时间延长，降低了加工效率；
2、由于在IF膜加工过程中形成了Al2O3层，而Al2O3层的沉积工艺不当会导致Al2O3层在可见光谱内呈现红色，同时Al2O3与SiO2间形成多层膜系，由于薄膜在可见光谱范围的干涉效应，进而导致玻璃反射红色光，在玻璃表面出现上述泛红问题会降低玻璃的光学性能，干扰玻璃的折射率和反射率，严重影响产品品质的提升以及客户体验感的优化。
综上所述，我们需要开发出一种新的隐形指纹膜层加工工艺以解决上述技术问题。
发明内容
为了解决背景技术中提出的问题，本发明提供了一种隐形指纹膜层加工工艺，包括如下步骤：
步骤1)清洁玻璃表面；
步骤2)在玻璃表面溅射沉积SiO2层，溅射真空度不高于3E-5torr，溅射功率不低于5000W；
步骤3)在SiO2层上蒸发沉积IF层。
真空度是指处于真空状态下的气体稀薄程度。对于真空度的标识通常有两种方法：一是用“绝对压力”或“绝对真空度”来标识，即被测对象的真实压力比理论真空高出多少，在这种情况下，真空度的数值介于0～101.325KPa之间。二是用“相对压力”或“相对真空度”来标识，即被测对象的真实压力比测量地点的大气压低多少，在这种情况下，真空度的数值介于0～-01.325KPa之间。在本发明中，所述真空度为绝对真空度。
优选地，所述步骤1)采用离子源清洗的方式，将玻璃放置真空腔体内，持续通入氩气，通过射频电源起辉产生等离子体并轰击玻璃表面，实现对玻璃表面的清洁。
优选地，在所述步骤1)中，通入氩气的流量为1000±100sccm，射频电源的电压为790±50V。
优选地，在所述步骤1)中，真空腔体内的初始真空度不高于8E-5torr。
优选地，所述步骤2)的具体过程如下：设置真空腔体内的初始真空度不高于3E-5torr，持续通入氩气和氧气，射频电源以不低于5000W的溅射功率将硅靶中的硅分子溅射出来，硅分子与氧气反应生成SiO2并沉积在玻璃表面形成SiO2层。
优选地，在所述步骤2)中，通入氩气的流量为110±10sccm，通入氧气的流量为70±5sccm。
氩气是产生辉光的工作气体，流量太少会导致无法点靶，流量太多则会影响真空度；氧气是反应气体，流量太少会导致氧化不充分，无法生成满意的氧化硅层，流量太多则会导致靶材中毒。
优选地，所述步骤3)的具体过程如下：采用阻蒸的方式加热IF膜料，IF膜料蒸发后沉积在SiO2层上形成IF层。
所述阻蒸就是在真空室中利用电阻加热，将紧贴在电阻丝上的膜料熔融汽化，汽化了的膜料分子沉积于基片上，而获得光滑高反射率的膜层，达到装饰美化物品表面的目的。
优选地，加工设备采用珐珂斯型蒸镀机。
本发明提供的技术方案至少具有如下有益效果：
1、本发明通过对原有隐形指纹膜加工工艺进行改进，取消了沉积Al2O3的步骤，有利于减少工序，缩短镀膜时间，提高生产效率，还能降低对铝靶的消耗，缩减了材料成本，同时还解决了玻璃镀膜后表面泛红的问题，镀膜后的玻璃呈现无色透明的高品质，大大提升了产品加工良率。
2、本发明还配合对沉积SiO2的工艺流程及参数进行优化，通过规定通入气体的流量参数确保生成的SiO2层符合质量要求，通过将溅射沉积SiO2的起镀真空度从现有的5E-5torr降低到3E-5torr，且将溅射功率从4500W提高到5000W，使得SiO2层与玻璃表面的结合力得到提升，从而弥补Al2O3膜层的缺失，所得产品的信赖性测试满足要求，对隐形指纹膜在手机玻璃盖板上的推广应用具有现实意义。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种隐形指纹膜层加工工艺，在铝硅酸盐玻璃表面镀IF膜，其具体过程如下：
步骤1)离子源清洗：将载有待镀膜玻璃产品的治具放置真空腔体内，腔体抽真空至8E-5torr，在氩气流量为1000sccm的条件下，以790V电压产生等离子体轰击玻璃表面，实现对玻璃表面的清洁，清洗时间为300s；
步骤2)溅射沉积SiO2：将腔体内的真空度抽至3E-5torr，在氩气流量为110sccm、氧气流量为70sccm的条件下，以5000W的溅射功率将硅靶中的硅分子溅射出来，硅分子与氧气反应生成SiO2并沉积在玻璃表面形成SiO2层；
步骤3)蒸发沉积IF：采用阻蒸的方式加热IF膜料，IF膜料蒸发后沉积在SiO2层上形成IF层，阻蒸电压为2.5V，电流为860A，蒸镀时间为400s；
步骤4)放真空，使腔体内充气至大气压，移出治具并取下已镀好IF膜的玻璃产品。
上述加工工艺基于珐珂斯型蒸镀机，先通过等离子清洗有效去除玻璃表面的脏污，提高玻璃表面的润湿性能，以改善玻璃表面的黏着力，然后通过设置高真空度和高溅射功率的作业环境使SiO2与玻璃表面很好地结合，为后续IF膜的沉积提供稳定的基底，镀好的IF膜具有更好的耐久性且不易磨损。
对实施例1中制备得到的镀膜玻璃进行检测，发现玻璃表面的水滴角大于70°，经钢丝绒摩擦5000次、酒精橡皮摩擦3000次后，水滴角的差值仍保持在15°以内，满足客户信赖性需求。
为了体现本发明中技术方案的有益效果，设计多个对比实施例，其中：
对比实施例1采用现有的IF膜加工工艺，工序中包含溅射沉积Al2O3的过程，且沉积SiO2时的起镀真空为5E-5torr、溅射功率为4500W。
对比实施例2中除沉积SiO2时的起镀真空为5E-5torr以外，其他步骤均与实施例1相同。
对比实施例3中除沉积SiO2时的溅射功率为4500W以外，其他步骤均与实施例1相同。
对比实施例4中除沉积SiO2时通入氩气的流量为70sccm、通入氧气的流量为110sccm以外，其他步骤均与实施例1相同。
对上述各对比实施例所得的镀IF膜玻璃进行质检，相关数据结果见下表1。
表1
从上表可知，现有技术，即对比实施例1，虽然在产品信赖性方面满足要求，但是部分玻璃产品存在表面泛红的问题，无法达到无色透明标准而被批量报废，而且由于增加了沉积Al2O3的过程，镀膜时间被大大延长。对比实施例2和3仅对沉积SiO2时的部分工艺参数进行优化，虽然解决红边不良的问题，但在产品信赖性测试上不过关。对比实施例4中通入的氧气过多且氩气过少，导致靶材溅射的能量不足，速率偏慢，沉积的SiO2厚度不足，未能为后续的IF膜层的蒸镀提供可靠的基底，导致产品信赖性测试不合格。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。在本发明的精神和原则之内，凡是利用本发明说明书内容所作的任何改进或等同替换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种隐形指纹膜层加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1)清洁玻璃表面；
步骤2)在玻璃表面溅射沉积SiO2层，溅射真空度不高于3E-5torr，溅射功率不低于5000W；
步骤3)在SiO2层上蒸发沉积IF层。
2.根据权利要求1所述隐形指纹膜层加工工艺，其特征在于，所述步骤1)采用离子源清洗的方式，将玻璃放置真空腔体内，持续通入氩气，通过射频电源起辉产生等离子体并轰击玻璃表面，实现对玻璃表面的清洁。
3.根据权利要求2所述隐形指纹膜层加工工艺，其特征在于，在所述步骤1)中，通入氩气的流量为1000±100sccm，射频电源的电压为790±50V。
4.根据权利要求3所述隐形指纹膜层加工工艺，其特征在于，在所述步骤1)中，真空腔体内的初始真空度不高于8E-5torr。
5.根据权利要求2所述隐形指纹膜层加工工艺，其特征在于，所述步骤2)的具体过程如下：设置真空腔体内的初始真空度不高于3E-5torr，持续通入氩气和氧气，射频电源以不低于5000W的溅射功率将硅靶中的硅分子溅射出来，硅分子与氧气反应生成SiO2并沉积在玻璃表面形成SiO2层。
6.根据权利要求5所述隐形指纹膜层加工工艺，其特征在于，在所述步骤2)中，通入氩气的流量为110±10sccm，通入氧气的流量为70±5sccm。
7.根据权利要求5所述隐形指纹膜层加工工艺，其特征在于，所述步骤3)的具体过程如下：采用阻蒸的方式加热IF膜料，IF膜料蒸发后沉积在SiO2层上形成IF层。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述隐形指纹膜层加工工艺，其特征在于，加工设备采用珐珂斯型蒸镀机。
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