专利名称：一种滤光片镀膜方法
技术领域：
本发明属于一种虑光片的生产加工工艺，尤其是一种应用在高性能IR-CUT滤光片的生产工艺流程。
背景技术：
光通讯技术虽起步较早，因网路发达近几年才开始进入大都市，使光通讯零组件需求量大增，要想在本产业脱颖而出，不仅仅要把握市场咨询和新产品趋势，还要掌握制程化技术的变化(膜种的变化，设备的变化和镀膜技术的改变)以达到量产中产品的高性能和高良品率。IR-CUT滤光片可以对可见光进行色补正，使用在射像管、CCD/CMOS、数码相机和手机摄像头上，防止传感器由于像素间隔而产生的伪色和波纹，提高成像品质。目前国内有好多厂家在生产此类产品，诸如晶吉光电、杭州科汀、深圳菲莱特等百家镀膜企业，但在工艺制程和膜系设计方面都存在很大的差异和局限性。在生产能力上也参差不齐。这就是此生产制程申请发明专利的最重要因素。尤其在生产过程中在产品检测工艺中，膜系设计和制造工艺不易协调，使生产中对产品质量的控制不够及时准确，影响成品率；另外在生产中由于镀膜的要求有时多达几十层，使产品的生产时间过长，使设备的生产效率不高；在膜料的预熔过程中，熔料的时间过长，同时熔料的效果也不好等问题的存在，严重的影响了虑光片的生产效率和产品质量。上述的这些问题，在行业中始终没有得到有效的解决。
发明内容本发明的目的是提供一种新的生产工艺，可以有效的解决膜系设计和制造工艺协调性，同时可以在达到同样的产品质量要求的前提下，减少镀膜的镀制层数，同时提供一种高效的膜料预熔方法。
本发明的技术解决方案是通过以下方式实现的滤光片镀膜方法包括以下步骤a)切割基片使基片成型，在进行抛光处理用以去除附着在基片上的硅酸氧化物，b)镀前对基片进行超声波清洗，c)R膜的镀制，d)检测环节e)切割f)镀后超声波清洗g)检验环节通过上述的过程制成成品滤光片。
所述的镀前和镀后对基片进行超声波清洗的技术参数设定为以下的范围，超声波的功率为600W～900W，频率值设定28KHZ～40KHZ，清洗药剂为RS-26最后采用慢拉烘干，温度设定在95℃～110℃R膜的镀制包括以下技术内容，使用的膜料为采用氧化钛和氧化铌，膜料的预熔为多个坩埚逐次进行预熔，镀制过程采用两种过程，首先是两种不同折射率材料的沉积过程，其次是等离子源的辅助轰击过程。
膜料的预熔多个坩埚逐次进行预熔的技术参数设定在以下的范围，
两种不同折射率材料的沉积过程中的技术参数为
等离子源的辅助轰击过程在蒸发过程中，电子枪所发出的强电子束对膜料进行周期性扫描，其中的技术参数为
检验环节中同时使用光控极值法和晶振法两种方式同时监控。
通过采用上述的技术解决方案，本实用新型获得了以下技术优点和效果通过采用一套完整的新的生产工艺流程，有效的解决了现有的生产工艺中存在的问题，同时大幅提高了生产的效率和产品的质量；通过采用特定的超声波清洗器的参数设定，有效的提高了超声波清洗器的清洗效果；通过采用同时使用光控极值法和膜厚晶振两种方法随时监控产品的生产状态，显著的增强了产品的质量控制能力；通过采用氧化钛和氧化铌做为镀膜的膜料，使膜系比常规的更优化(膜层只有30～40层)，而且性能有一定幅度的提升；通过采用多口坩埚预熔膜料的方法，效果比以往都有很大改善，不会出现料熔不透或不实的现象，杜绝了镀膜过程中的“喷料”和“料穿孔”的异常现象。
具体实施方式
下面结合附图
对本发明进行进一步的描述本工艺流程完善的生产方式来完成产品的生产。为了使技术上的难题在实际运营中得以细节上的化解。本工艺大致包含以下几个重要的环节基片→抛光处理/切割→镀前超声波清洗→IR膜的镀制→检测环节→切割→镀后超声波清洗→检验环节→成品滤光片其中最核心和关键的环节在于超声波清洗和IR膜的镀制，其影响着整个生产流程的最终良品率和产品品质。另外在镀制之前增加了镀膜前超声波的清洗，使得镀制前基片无划伤，污渍和粉尘；从而保证了镀膜前基片良品接近100％，大大减少了膜层下的亮点产生和诸如渍的产生。镀膜可以采用先进的德国APS1104镀膜机，利用等离子轰击方式使膜层更牢固更均匀，而且在镀制过程中实施光控极值法和膜厚晶振两种方法监控，使镀制的光学指标有不断补偿和调整功能，达到膜系设计和制造工艺的统一协调性。
下面依据生产实际状况，特详细介绍此具体实施流程首先是基片的选择，我司所使用的基片材质是德国肖特的D263T，在投入时须进行必要的来料检验和管制性发放。以便在使用过程中出现品质问题得以追朔其使用来源。
然后是抛光处理是镀制膜层前必不可少的一个环节，其主要目的是去除基片表面长时间附着的一层硅酸氧化物，防止其在镀制IR膜出现膜层粘着力不强。其具体的操作要素是
接下来是镀前和镀后超声波清洗。同以往相比，超声波清洗工艺已经成为基片镀膜前和镀膜后的一道必不可少的工序。其清洗的效果直接影响到镀膜工序的品质，诸如超声波的功率和频率值设定，清洗药剂的选择极其配比成分，清洗槽清洗温度和清洗时间，还有干燥的方式都是至关重要的。本公司使用的是国产和可达HKD-16192ST清洗机下面列举的是本公司清洗的一些操作参数
在IR-CUT膜的镀制的过程中。红外截止滤光片相较其他镜片不同的是，在其表面镀制了一层薄薄的膜料，使其在摄像光学性能上有了非常好的优越性，符合其组成光学系统的严格要求。
IR膜层的镀制主要减少玻璃的反射，提高CMOS成像系统的像素，同时也缩小了CMOS的体积，镀膜所采用的设备是德国APS1104莱宝真空镀膜机本，环节是整个工艺流程的核心，同时在技术创新上也得到了更深一层的体现。
首先。常规上选择高折射率的Ta2O5和低折射率的SiO2交错镀制，以达到高品质的分光特性。但由于镀制工艺和膜系设计的局限性，所要求镀膜层数很多(有的达五十几层)和镀膜时间很长(需要5～6个小时)，而且镀制的膜层越厚其外观性能越不理想，因此我们在膜料的选择上采用氧化钛和氧化铌，其所镀制的膜系比常规的更优化(膜层只有30～40层)，而且性能上也不比其差。
其次膜料的预熔较以往的方法有了更大的突破。以前采取单口坩埚熔料，熔料时间长，效果也不好，现在该为四口坩埚逐次预熔，效果比以往都有很大改善，不会出现料熔不透或不实的现象，杜绝了镀膜过程中的“喷料”和“料穿孔”的异常现象。
将材料单锅预熔和多锅逐次预熔的具体参数做以下对比
在镀制过程中存在着两种过程，一个是两种不同折射率材料的沉积过程，一个是等离子源的辅助轰击过程，离子源的辅助沉积作用能够使的所镀出的膜层更均匀和牢固，也符合其他公司所不能满足的诸如煮水或高低温环测实验要求。其电子枪的功率变化和离子源的一系列参数反映出镀制的真实状况，我们采取的工艺参数与其他公司工艺区别在于根据镀膜的实际情况，进行恰当的调节离子辅助沉积的一些参数(诸如偏压和放电电流)，以达到有效控制其变化范围，按照预定符合的参数进行镀制。
在沉积过程中离子源的变化参数如下变化
材料蒸发参数如下变化
在蒸发过程中，电子枪所发出的强电子束对膜料进行周期性扫描，其扫描的位置和频率变化大小，都影响着膜料的蒸发角度和速率变化，以至影响到整炉产品的分光特性和分光均匀性，以下参数是实际应用中所使用的参数变化值(对于其他工艺无关联，仅做参考)
另外还有一点不同的是，国产镀膜机在镀膜过程中的监控方式只有光控极值法，或者晶振法单独监控每层膜厚的变化，达不到精确和自我调节补偿功能，我司所采用的莱宝先进的镀膜机能够实施两种方式同时监控，通过晶振法以调节电子枪功率来制约蒸发速率的方式，达到控制膜层的物理厚度与设计值相差不到5nm；同时通过单波长光控极值法来反映每层镀制的膜层的反射值变化，以此判断每层镀膜应该停留的时间，并能够在下一层进行适当的光学补偿，以达到镀膜所要求的分光特性。
可以使用的光控装置是OM3000，晶控有一位和六位晶振控制法。
目前镀制的产品的一些环境实验检测结果由于使用薄膜时的环境条件不同，而有时这些环境条件是非常苛刻的(如要求薄膜零件在高空或海洋中使用)，所以我司对薄膜的各项性能在镀制过程中采取以上所介绍的几项创新，而且在膜层性能检测方面也制定了一系列规范的检验，合格之后才能应用。
高温实验实验条件温度85℃ 168h实验机温湿度实验机101C-1(上海阳光实验仪器有限公司)镀膜材料氧化铌IR+AR测试仪器美国Lambda900
高温高湿实验实验条件温度65℃ 湿度90％ 168h实验机温湿度实验机BL-02PA(广州爱斯佩克环境仪器有限公司)镀膜材料氧化铌 IR+AR测试仪器美国Lambda900
低温实验实验条件温度-40℃ 168h实验机超低温实验机BD-255LT(青岛海尔特种电冰柜有限公司)镀膜材料氧化铌 IR+AR测试仪器美国Lambda900
高低温实验实验条件温度-40℃ 变化85℃ (1.5h) 100次循环实验机温湿度实验机TSA70L-A(日本爱斯佩克环境仪器)镀膜材料氧化铌 IR+AR测试仪器美国Lambda900
权利要求
1.一种滤光片镀膜方法包括以下步骤a、切割基片使基片成型，在进行抛光处理用以去除附着在基片上的硅酸氧化物，b、镀前对基片进行超声波清洗，c、R膜的镀制，d、检测环节e、切割f、镀后超声波清洗g、检验环节通过上述的过程制成成品滤光片。
2.根据权利要求1所述的一种滤光片镀膜方法，其特征在于所述的镀前和镀后对基片进行超声波清洗的技术参数设定为以下的范围，超声波的功率为600W～900W，频率值设定28HZ～40KHZ，清洗药剂为RS-26最后采用慢拉烘干，温度设定在95℃～110℃
3.根据权利要求1所述的一种滤光片镀膜方法，其特征在于R膜的镀制包括以下技术内容，使用的膜料为采用氧化钛和氧化铌，膜料的预熔为多个坩埚逐次进行预熔，镀制过程采用两种过程，首先是两种不同折射率材料的沉积过程，其次是等离子源的辅助轰击过程。
4.根据权利要求3所述的一种滤光片镀膜方法，其特征在于膜料的预熔多个坩埚逐次进行预熔的技术参数设定在以下的范围，
5.根据权利要求3所述的一种滤光片镀膜方法，其特征在于两种不同折射率材料的沉积过程中的技术参数为
6.根据权利要求3所述的一种滤光片镀膜方法，其特征在于等离子源的辅助轰击过程在蒸发过程中，电子枪所发出的强电子束对膜料进行周期性扫描，其中的技术参数为
7.据权利要求1所述的一种滤光片镀膜方法，其特征在于检验环节中同时使用光控极值法和晶振法两种方式同时监控。
全文摘要
本发明属于一种虑光片的生产加工工艺，尤其是一种应用在高性能IR－CUT滤光片的生产工艺流程。切割基片使基片成型，在进行抛光处理用以去除附着在基片上的硅酸氧化物，镀前对基片进行超声波清洗，R膜的镀制，检测环节，切割，镀后超声波清洗，检验环节等工艺流程。采用本发明所公开的工艺流程，可以有效的解决膜系设计和制造工艺协调性，同时可以在达到同样的产品质量要求的前提下，减少镀膜的镀制层数，同时提供一种高效的膜料预熔方法。
文档编号C23C14/02GK1891849SQ20051008052
公开日2007年1月10日 申请日期2005年7月4日 优先权日2005年7月4日
发明者蔡荣军 申请人:深圳市欧菲光网络有限公司