CN111850480A - 一种镀膜工艺及其制备的光学镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种镀膜工艺，涉及镀膜技术领域。该镀膜工艺包括以下步骤，准备待镀基材和镀膜材料，采用真空蒸镀法将作为镀膜材料的硅铝混合物镀到光学镜头上，并对镀膜机进行参数的设置，有效提高膜层在镜头表面的牢固度，使膜层不易开裂和脱膜。此外本发明还提出一种光学镜头，上述光学镜头镜片上的膜层由上述镀膜工艺制备而成，此镜头的透射率好，成像质量高，镜头上的膜层可以长久附着。
Description
技术领域
本发明涉及镀膜技术领域，具体而言，涉及一种镀膜工艺及其制备的光学镜头。
背景技术
光学镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头，简称镜头，其功能就是光学成像。光学镜头作为机器视觉系统中必不可少的部件，会直接影响到成像质量的优劣。相比胶片，感光元件更容易反射光线，当杂散光返回空气就会造成光线损失以及反射光在镜筒里乱反射，最后造成眩光和鬼影。而镜片的数量越多，透光率就会越低。因此，镀膜工艺的出现，使得镜头的透光率大大增加，让结构复杂的镜头成为可能，提高了成像质量。现有镜头的镀膜能够增加光线透过率，降低光学元件表面的一些不必要反射，除前述类型的镀膜外，镜头镀膜还包括光谱遮断膜等，光谱遮断膜能够校正色彩，改变镜头的色彩光谱透过特性来纠正偏色，平衡颜色。
镜头镀膜是用物理或化学的方法在镜头表面镀上一层透明的电解质膜，或镀一层金属膜，是利用光学薄膜及真空的新技术。物理方法主要是在高真空的容器中、将欲沉积的材料加热直至汽化升华、并使此气体附着于放置在附近的基板表面上、形成一层薄膜。沉积材料光学上主要使用氟化镁和氟化铝等氟化物以及二氧化硅等氧化物。经过长期的发展，现在镀膜技术已经可以补偿一些较为廉价的光学材料的不足之处，镜头的设计不必像过去一样使用昂贵的特殊配方光学玻璃来完成，所以新的镜头一般都是在每个镜片的空气接触面设置多层镀膜，这也从另一方面凸显了镀膜对于镜头的重要作用。除了透射度增加和纠正偏光之外，现代的镀膜工艺还具有良好的物理特性，例如耐磨、防水、抗油污，抗指纹等特性，在一定程度上能够保护镜片。
虽然已有较多新的技术应用于镜头镀膜，使其功能不断完善，但市面上一些镜头的镀膜在恶劣的工作环境中，如高温环境或低温环境下，使得膜层与基片的附着力不佳，出现脱膜、开裂的现象，严重影响成像的质量。因此，急需开发一种能克服前述缺陷的镀膜工艺或者光学镜头。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镀膜工艺，此镀膜工艺可以有效提高膜层在镜头表面的牢固度，且膜层不易开裂和脱膜。
本发明的另一目的在于提供一种由上述镀膜工艺制备的光学镜头，此镜头的透射率好，成像质量高，镜头上的膜层可以长久附着。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
一方面，本申请实施例提供一种镀膜工艺，其包括以下步骤，准备待镀基材和镀膜材料，上述镀膜材料为硅铝混合物，上述待镀基材上镀的膜为4层及以上。第二层膜的制备过程如下：将待镀基材镀完第一层膜后，调整镀膜设备至真空，对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第二层膜，得到含两层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-10s，稳定时间为2-10s，第二段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-10s，稳定时间为1-10s；上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为100-250mA，镀膜速度为3-15nm/s。第四层膜的制备过程如下：将含两层膜的待镀基材镀完第三层膜后，调整镀膜设备至真空，对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第四层膜，得到含四层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-20s，稳定时间为2-10s，第二段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-30s，稳定时间为1-10s；上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为100-250mA，镀膜速度为3-15nm/s。制备第二层膜和第四层膜时，上述镀膜设备的背景真空度为1.0-5.0×E-2Pa，上述镀膜设备成膜时的真空度为1.0-7.0×E-3Pa。
本发明提供的镀膜工艺通过使用硅铝混合物在光学镜头的表面依次镀制膜层，并对镀膜机的参数进行设置，所镀制出来的膜层附着力好，不易开裂和脱落。其镀膜材料化学稳定性好，是很好的镀膜材料。在镀膜过程中，用本发明特定的制备参数所制备出来的各层之间连接紧密、附着力大，膜层密集度和硬度高，同时消除了内应力，改善了镜片的光学性能和机械性能。
另一方面，本申请实施例提供一种光学镜头，其镜片上具有采用上述镀膜工艺制备的镀层结构。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
本发明提供的镀膜工艺采用真空蒸发镀膜法，对光学镜头进行镀膜。通过镀膜机设置的特定参数，将硅铝混合物预熔、蒸发后，在光学镜头上依次镀制上膜层。所采用的工艺和镀膜步骤可以有效提升膜层在镜头表面的牢固度，且膜层不易开裂和脱膜。
本发明提供的光学镜头透射率好，成像质量高，镜头上的膜层可以长久附着。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
一方面，本发明提供一种镀膜工艺，其包括以下步骤，准备待镀基材和镀膜材料，上述镀膜材料为硅铝混合物，上述待镀基材上镀的膜为4层及以上。第二层膜的制备过程如下：将待镀基材镀完第一层膜后，调整镀膜设备至真空，对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第二层膜，得到含两层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-10s，稳定时间为2-10s，第二段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-10s，稳定时间为1-10s；上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为100-250mA，镀膜速度为3-15nm/s。第四层膜的制备过程如下：将含两层膜的待镀基材镀完第三层膜后，调整镀膜设备至真空，对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第四层膜，得到含四层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-20s，稳定时间为2-10s，第二段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-30s，稳定时间为1-10s；上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为100-250mA，镀膜速度为3-15nm/s。制备第二层膜和第四层膜时，上述镀膜设备的背景真空度为1.0-5.0×E-2Pa，上述镀膜设备成膜时的真空度为1.0-7.0×E-3Pa。本发明提供的这种镀膜工艺通过使用硅铝混合物在光学镜头的表面依次镀制膜层，并对镀膜机的参数进行设置，所镀制出来的膜层附着力好，不易开裂和脱落。其镀膜材料为硅铝混合物，其中硅的折射率低、硬度高，拥有好的电绝缘性，耐摩擦、抗酸碱和腐蚀。铝的化学稳定性好，在其表面存在着一层透明的氧化铝，从紫外区到红外区具有平坦且很高的反射率。因此，硅铝混合物可以作为很好的镀膜材料镀制膜层。蒸镀膜料在常压下无法形成理想的薄膜，所以采用真空蒸发镀膜法，此种方法是在高真空的镀膜环境中，将沉积的材料加热至气化、升华，将气体固着在基材上，成膜速度快，蒸镀面积大，在高真空的容器中、将欲沉积的材料加热直至汽化升华、并使此气体附着于基板表面上，形成一层薄膜。不仅能够减少蒸发分子和残余气体的碰撞和反应，还可以减少残余气体的污染。镀膜材料在蒸发前需要被熔化，以此来除去蒸发材料中低熔点的杂质和蒸发材料中吸附的气体，有利于蒸发的顺利进行。
在本发明的一些实施例中，当上述待镀基材上镀的膜为六层及以上时，第六层膜的制备过程如下：将含四层膜的待镀基材镀完第五层膜后，调整镀膜设备至真空，对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第六层膜，并对膜层进行离子轰击，得到含六层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-20s，稳定时间为2-10s，第二段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-30s，稳定时间为1-10s；上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为100-200mA，镀膜速度为2-10nm/s，上述真空蒸发镀膜过程中离子轰击的条件为：BEAM电压为200-800V，BEAM电流为200-1000mA，加速电压为300-1000V，氧气流量为20-120sccm，氩气流量为3-30sccm。制备第六层膜时，上述镀膜设备的背景真空度为1.0-5.0×E-2Pa，上述镀膜设备成膜时的真空度为1.0-7.0×E-3Pa。镀膜材料在蒸发前需要被熔化，以此来除去蒸发材料中低熔点的杂质和蒸发材料中吸附的气体，有利于蒸发的顺利进行。在蒸镀过程中，如果直接使用电子束镀膜，成膜速度会比较慢，这时就可以采用离子源作为辅源用于离子束辅助沉积，配合电子束进行快速蒸镀。离子源轰击可以清除结合力较弱的粒子，增加密度、降低内应力，使成膜致密均匀，改善薄膜生长。使用离子源助镀能够减少镀膜时间，提高工作效率，节省水电消耗。离子源可以改善被镀膜层表面的能量分布和调制、增加反应气体能量，大大改善膜与基体的结合强度，同时膜本身的硬度与耐磨耐蚀特性也会改善。
在本发明的一些实施例中，当上述待镀基材上镀的膜为八层及以上时，第八层膜的制备过程如下：将含六层膜的待镀基材镀完第七层膜后，调整镀膜设备真空度，对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第八层膜，得到含八层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-20s，稳定时间为2-10s，第二段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-30s，稳定时间为1-10s；上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为100-250mA，镀膜速度为3-15nm/s。制备第八层膜时，上述镀膜设备的背景真空度为1.0-5.0×E-2Pa，上述镀膜设备成膜时的真空度为1.0-7.0×E-3Pa。
在本发明的一些实施例中，上述第二层膜的制备过程中，第一段预熔电流为180mA，上升时间为4s，稳定时间为4s，第二段预熔电流为170mA，上升时间为3s，稳定时间为2s，镀膜电流为165-175mA，镀膜速度为8nm/s。
在本发明的一些实施例中，上述第四层膜制备过程中，第一段预熔电流为140mA，上升时间为4s，稳定时间为4s，第二段预熔电流为130mA，上升时间为3s，稳定时间为2s，镀膜电流为165-175mA，镀膜速度为8nm/s。镀膜材料在蒸发前需要被熔化，以此来除去蒸发材料中低熔点的杂质和蒸发材料中吸附的气体，有利于蒸发的顺利进行。
在本发明的一些实施例中，上述第六层膜制备过程中，第一段预熔电流为140mA，上升时间为4s，稳定时间为4s，第二段预熔电流为130mA，上升时间为3s，稳定时间为2s，镀膜电流为128-135mA，镀膜速度为3nm/s，BEAM电压为300V，BEAM电流为600mA，加速电压为600V，氧气流量为70sccm，氩气流量为8sccm。
在本发明的一些实施例中，上述第八层膜制备过程中，第一段预熔电流为140mA，上升时间为4s，稳定时间为4s，第二段预熔电流为130mA，上升时间为3s，稳定时间为2s，镀膜电流为165-175mA，镀膜速度为8nm/s。
在本发明的一些实施例中，镀上述第二层膜、第四层膜、第六层膜和第八层膜时，上述镀膜设备的成膜真空度为2.0-7.0×E-3Pa，氧气流量为5-50sccm。
在本发明的一些实施例中，上述第一段预熔电流的扫描长度为40-65mm，宽度为40-65mm，上述第二段预熔电流的扫描长度为40-60mm，宽度为40-60mm。
在本发明的一些实施例中，第二膜层的膜层厚度为20-60nm，第四膜层的膜层厚度为10-50nm，第六膜层的膜层厚度为5-20nm，第八膜层的膜层厚度为50-100nm。
在本发明的一些实施例中，镀上述第二层膜、第四层膜、第六层膜和第八层膜前的预熔过程中，上述真空蒸发镀膜法的控制方式为：处理增益为3-10，膜厚矫正为70-100％。镀膜过程中，需要调整镀膜机的真空度对膜层的厚度进行校准。
另一方面，本发明提供一种光学镜头，包括镜片，上述镜片上具有采用上述镀膜工艺制备的膜层结构。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例的目的在于提供一种镀膜工艺。
本实施例提供的镀膜工艺，具体包括如下步骤：
使用有机溶剂清洗剂对待镀基材进行清洗，并用超声波辅助清洁；清理真空室，将镀膜材料放置到镀膜机工作仓内的相应工位；将待镀基材固定在镀膜机工作仓内的夹具上，并关闭镀膜机门。
准备待镀基材和镀膜材料，上述镀膜材料为硅铝混合物，上述待镀基材镀的膜为4层以上。
第二层膜的制备过程如下：将待镀基材镀完第一层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为1.0×E-2Pa，成膜真空度为1.0×E-3Pa，氧气流量为5sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第二层膜，得到含两层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为100mA，上升时间为2s，稳定时间为2s，电流的扫描面积为40×40mm，第二段预熔电流为100mA，上升时间为2s，稳定时间为1s，电流的扫描面积为40×40mm，上述真空蒸发镀膜的条件为：镀膜电流为100mA，镀膜速度为3nm/s。第二膜层的膜层厚度为20nm。
第四层膜的制备过程如下：将含两层膜的待镀基材镀完第三层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为1.0×E-2Pa，成膜真空度为1.0×E-3Pa，氧气流量为5sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第四层膜，得到含四层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为100mA，上升时间为2s，稳定时间为2s，预熔电流的扫描面积为40×40mm。第二段预熔电流为100mA，上升时间为2s，稳定时间为1s，预熔电流的扫描面积为40×40mm。上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为100mA，镀膜速度为3nm/s。第四膜层的膜层厚度为10nm。
上述第二层膜、第四层膜的预熔过程中，上述真空蒸发镀膜法的控制方式为：处理增益为3，膜厚矫正为70％。
实施例2
本实施例的目的在于提供一种镀膜工艺。
本实施例提供的镀膜工艺，具体包括如下步骤：
使用有机溶剂清洗剂对待镀基材进行清洗，并用超声波辅助清洁；清理真空室，将镀膜材料放置到镀膜机工作仓内的相应工位；将待镀基材固定在镀膜机工作仓内的夹具上，并关闭镀膜机门。
准备待镀基材和镀膜材料，上述镀膜材料为硅铝混合物，上述待镀基材镀的膜为4层以上。
第二层膜的制备过程如下：将待镀基材镀完第一层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为1.0-5.0×E-2Pa，成膜真空度为5.0-6.0×E-3Pa，氧气流量为10sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第二层膜，得到含两层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为180mA，上升时间为4s，稳定时间为4s，电流的扫描面积为65×65mm，第二段预熔电流为170mA，上升时间为3s，稳定时间为2s，电流的扫描面积为60×60mm，上述真空蒸发镀膜的条件为：镀膜电流为165-175mA，镀膜速度为8m/s。第二膜层的膜层厚度为43-50nm。
第四层膜的制备过程如下：将含两层膜的待镀基材镀完第三层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为1.0-5.0×E-2Pa，成膜真空度为5.0-6.0×E-3Pa，氧气流量为10cm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第四层膜，得到含四层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为140A，上升时间为4s，稳定时间为4s，预熔电流的扫描面积为65×65mm。第二段预熔电流为130mA，上升时间为3s，稳定时间为2s，预熔电流的扫描面积为60×60mm。上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为165-175mA，镀膜速度为8nm/s。第四膜层的膜层厚度为20-25nm。
上述第二层膜、第四层膜的预熔过程中，上述真空蒸发镀膜法的控制方式为：处理增益为6，膜厚矫正为100％。
实施例3
本实施例的目的在于提供一种镀膜工艺。
本实施例提供的镀膜工艺，具体包括如下步骤：
使用有机溶剂清洗剂对待镀基材进行清洗，并用超声波辅助清洁；清理真空室，将镀膜材料放置到镀膜机工作仓内的相应工位；将待镀基材固定在镀膜机工作仓内的夹具上，并关闭镀膜机门。
准备待镀基材和镀膜材料，上述镀膜材料为硅铝混合物，上述待镀基材镀的膜为4层以上。
第二层膜的制备过程如下：将待镀基材镀完第一层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为5.0×E-2Pa，成膜真空度为7.0×E-3Pa，氧气流量为50sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第二层膜，得到含两层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为200mA，上升时间为10s，稳定时间为10s，电流的扫描面积为50×50mm，第二段预熔电流为200mA，上升时间为10s，稳定时间为10s，电流的扫描面积为50×50mm，上述真空蒸发镀膜的条件为：镀膜电流为250mA，镀膜速度为15nm/s。第二膜层的膜层厚度为60nm。
第四层膜的制备过程如下：将含两层膜的待镀基材镀完第三层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为5.0×E-2Pa，成膜真空度为7.0×E-3Pa，氧气流量为50sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第四层膜，得到含四层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为200mA，上升时间为20s，稳定时间为10s，预熔电流的扫描面积为50×50mm。第二段预熔电流为200mA，上升时间为30s，稳定时间为10s，预熔电流的扫描面积为50×50mm。上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为250mA，镀膜速度为15nm/s。第四膜层的膜层厚度为50nm。
上述第二层膜、第四层膜的预熔过程中，上述真空蒸发镀膜法的控制方式为：处理增益为10，膜厚矫正为100％。
实施例4
本实施例的目的在于提供一种镀膜工艺。
本实施例提供的镀膜工艺，具体包括如下步骤：
使用有机溶剂清洗剂对待镀基材进行清洗，并用超声波辅助清洁；清理真空室，将镀膜材料放置到镀膜机工作仓内的相应工位；将待镀基材固定在镀膜机工作仓内的夹具上，并关闭镀膜机门。
准备待镀基材和镀膜材料，上述镀膜材料为硅铝混合物，上述待镀基材镀的膜为6层以上。
第二层膜的制备过程如下：将待镀基材镀完第一层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为1.0×E-2Pa，成膜真空度为1.0×E-3Pa，氧气流量为5sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第二层膜，得到含两层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为100mA，上升时间为2s，稳定时间为2s，电流的扫描面积为40×40mm，第二段预熔电流为100mA，上升时间为2s，稳定时间为1s，电流的扫描面积为40×40mm，上述真空蒸发镀膜的条件为：镀膜电流为100mA，镀膜速度为3nm/s。第二膜层的膜层厚度为20nm。
第四层膜的制备过程如下：将含两层膜的待镀基材镀完第三层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为1.0×E-2Pa，成膜真空度为1.0×E-3Pa，氧气流量为5sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第四层膜，得到含四层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为100mA，上升时间为2s，稳定时间为2s，预熔电流的扫描面积为40×40mm。第二段预熔电流为100mA，上升时间为2s，稳定时间为1s，预熔电流的扫描面积为40×40mm。上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为100mA，镀膜速度为3nm/s。第四膜层的膜层厚度为10nm。
第六层膜的制备过程如下：将含四层膜的待镀基材镀完第五层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为1.0×E-2Pa，成膜真空度为1.0×E-3Pa，氧气流量为5sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第六层膜，并对膜层进行离子轰击，得到含六层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为100mA，上升时间为2s，稳定时间为2s，电流的扫描面积为40×40mm。第二段预熔电流为100mA，上升时间为2s，稳定时间为1s，电流的扫描面积为40×40mm。上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为100mA，镀膜速度为2nm/s，上述真空蒸发镀膜过程中离子轰击的条件为：BEAM电压为200V，BEAM电流为200mA，加速电压为300V，氧气流量为20sccm，氩气流量为3sccm，第六膜层的膜层厚度为5nm。
上述第二层膜、第四层膜、第六层膜的预熔过程中，上述真空蒸发镀膜法的控制方式为：处理增益为3，膜厚矫正为70％。
实施例5
本实施例的目的在于提供一种镀膜工艺。
本实施例提供的镀膜工艺，具体包括如下步骤：
使用有机溶剂清洗剂对待镀基材进行清洗，并用超声波辅助清洁；清理真空室，将镀膜材料放置到镀膜机工作仓内的相应工位；将待镀基材固定在镀膜机工作仓内的夹具上，并关闭镀膜机门。
准备待镀基材和镀膜材料，上述镀膜材料为硅铝混合物，上述待镀基材镀的膜为6层以上。
第二层膜的制备过程如下：将待镀基材镀完第一层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为1.0-5.0×E-2Pa，成膜真空度为5.0-6.0×E-3Pa，氧气流量为10sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第二层膜，得到含两层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为180mA，上升时间为4s，稳定时间为4s，电流的扫描面积为65×65mm，第二段预熔电流为170mA，上升时间为3s，稳定时间为2s，电流的扫描面积为60×60mm，上述真空蒸发镀膜的条件为：镀膜电流为165-175mA，镀膜速度为8m/s。第二膜层的膜层厚度为43-50nm。
第四层膜的制备过程如下：将含两层膜的待镀基材镀完第三层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为1.0-5.0×E-2Pa，成膜真空度为5.0-6.0×E-3Pa，氧气流量为10cm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第四层膜，得到含四层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为140A，上升时间为4s，稳定时间为4s，预熔电流的扫描面积为65×65mm。第二段预熔电流为130mA，上升时间为3s，稳定时间为2s，预熔电流的扫描面积为60×60mm。上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为165-175mA，镀膜速度为8nm/s。第四膜层的膜层厚度为20-25nm。
第六层膜的制备过程如下：将含四层膜的待镀基材镀完第五层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为1.0-5.0×E-2Pa，成膜真空度为5.0-6.0×E-3Pa，氧气流量为10sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第六层膜，并对膜层进行离子轰击，得到含六层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为140mA，上升时间为4s，稳定时间为4s，电流的扫描面积为65×65mm。第二段预熔电流为130mA，上升时间为3s，稳定时间为2s，电流的扫描面积为60×60mm。上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为128-135mA，镀膜速度为3nm/s，上述真空蒸发镀膜过程中离子轰击的条件为：BEAM电压为300V，BEAM电流为600mA，加速电压为600V，氧气流量为70sccm，氩气流量为8sccm，第六膜层的膜层厚度为5-10nm。
上述第二层膜、第四层膜、第六层膜的预熔过程中，上述真空蒸发镀膜法的控制方式为：处理增益为6，膜厚矫正为100％。
实施例6
本实施例的目的在于提供一种镀膜工艺。
本实施例提供的镀膜工艺，具体包括如下步骤：
使用有机溶剂清洗剂对待镀基材进行清洗，并用超声波辅助清洁；清理真空室，将镀膜材料放置到镀膜机工作仓内的相应工位；将待镀基材固定在镀膜机工作仓内的夹具上，并关闭镀膜机门。
准备待镀基材和镀膜材料，上述镀膜材料为硅铝混合物，上述待镀基材镀的膜为6层以上。
第二层膜的制备过程如下：将待镀基材镀完第一层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为5.0×E-2Pa，成膜真空度为7.0×E-3Pa，氧气流量为50sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第二层膜，得到含两层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为200mA，上升时间为10s，稳定时间为10s，电流的扫描面积为50×50mm，第二段预熔电流为200mA，上升时间为10s，稳定时间为10s，电流的扫描面积为50×50mm，上述真空蒸发镀膜的条件为：镀膜电流为250mA，镀膜速度为15nm/s。第二膜层的膜层厚度为60nm。
第四层膜的制备过程如下：将含两层膜的待镀基材镀完第三层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为5.0×E-2Pa，成膜真空度为7.0×E-3Pa，氧气流量为50sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第四层膜，得到含四层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为200mA，上升时间为20s，稳定时间为10s，预熔电流的扫描面积为50×50mm。第二段预熔电流为200mA，上升时间为30s，稳定时间为10s，预熔电流的扫描面积为50×50mm。上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为250mA，镀膜速度为15nm/s。第四膜层的膜层厚度为50nm。
第六层膜的制备过程如下：将含四层膜的待镀基材镀完第五层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为5.0×E-2Pa，成膜真空度为7.0×E-3Pa，氧气流量为50sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第六层膜，并对膜层进行离子轰击，得到含六层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为200mA，上升时间为20s，稳定时间为10s，电流的扫描面积为50×50mm。第二段预熔电流为200mA，上升时间为30s，稳定时间为10s，电流的扫描面积为50×50mm。上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为200mA，镀膜速度为10nm/s，上述真空蒸发镀膜过程中离子轰击的条件为：BEAM电压为800V，BEAM电流为1000mA，加速电压为1000V，氧气流量为120sccm，氩气流量为30sccm，第六膜层的膜层厚度为20nm。
上述第二层膜、第四层膜、第六层膜的预熔过程中，上述真空蒸发镀膜法的控制方式为：处理增益为10，膜厚矫正为100％。
实施例7
本实施例的目的在于提供一种镀膜工艺。
本实施例提供的镀膜工艺，具体包括如下步骤：
使用有机溶剂清洗剂对待镀基材进行清洗，并用超声波辅助清洁；清理真空室，将镀膜材料放置到镀膜机工作仓内的相应工位；将待镀基材固定在镀膜机工作仓内的夹具上，并关闭镀膜机门。
准备待镀基材和镀膜材料，上述镀膜材料为硅铝混合物，上述待镀基材镀的膜为8层以上。
第二层膜的制备过程如下：将待镀基材镀完第一层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为1.0×E-2Pa，成膜真空度为1.0×E-3Pa，氧气流量为5sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第二层膜，得到含两层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为100mA，上升时间为2s，稳定时间为2s，电流的扫描面积为40×40mm，第二段预熔电流为100mA，上升时间为2s，稳定时间为1s，电流的扫描面积为40×40mm，上述真空蒸发镀膜的条件为：镀膜电流为100mA，镀膜速度为3nm/s。第二膜层的膜层厚度为20nm。
第四层膜的制备过程如下：将含两层膜的待镀基材镀完第三层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为1.0×E-2Pa，成膜真空度为1.0×E-3Pa，氧气流量为5sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第四层膜，得到含四层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为100mA，上升时间为2s，稳定时间为2s，预熔电流的扫描面积为40×40mm。第二段预熔电流为100mA，上升时间为2s，稳定时间为1s，预熔电流的扫描面积为40×40mm。上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为100mA，镀膜速度为3nm/s。第四膜层的膜层厚度为10nm。
第六层膜的制备过程如下：将含四层膜的待镀基材镀完第五层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为1.0×E-2Pa，成膜真空度为1.0×E-3Pa，氧气流量为5sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第六层膜，并对膜层进行离子轰击，得到含六层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为100mA，上升时间为2s，稳定时间为2s，电流的扫描面积为40×40mm。第二段预熔电流为100mA，上升时间为2s，稳定时间为1s，电流的扫描面积为40×40mm。上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为100mA，镀膜速度为2nm/s，上述真空蒸发镀膜过程中离子轰击的条件为：BEAM电压为200V，BEAM电流为200mA，加速电压为300V，氧气流量为20sccm，氩气流量为3sccm，第六膜层的膜层厚度为5nm。
第八层膜的制备过程如下：将含六层膜的待镀基材镀完第七层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为1.0×E-2Pa，成膜真空度为1.0×E-3Pa，氧气流量为5sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第八层膜，得到含八层膜的待镀基材；上述预熔的条件为，上述预熔过程中，第一段预熔电流为100mA，上升时间为2s，稳定时间为2s，电流的扫描面积为40×40mm。第二段预熔电流为100mA，上升时间为2s，稳定时间为1s，电流的扫描面积为40×40mm。上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为100mA，镀膜速度为3nm/s，第八膜层的膜层厚度范围50nm。
上述第二层膜、第四层膜、第六层膜、第八膜层的预熔过程中，上述真空蒸发镀膜法的控制方式为：处理增益为3，膜厚矫正为70％。
实施例8
本实施例的目的在于提供一种镀膜工艺。
本实施例提供的镀膜工艺，具体包括如下步骤：
使用有机溶剂清洗剂对待镀基材进行清洗，并用超声波辅助清洁；清理真空室，将镀膜材料放置到镀膜机工作仓内的相应工位；将待镀基材固定在镀膜机工作仓内的夹具上，并关闭镀膜机门。
准备待镀基材和镀膜材料，上述镀膜材料为硅铝混合物，上述待镀基材镀的膜为8层以上。
第二层膜的制备过程如下：将待镀基材镀完第一层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为1.0-5.0×E-2Pa，成膜真空度为5.0-6.0×E-3Pa，氧气流量为10sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第二层膜，得到含两层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为180mA，上升时间为4s，稳定时间为4s，电流的扫描面积为65×65mm，第二段预熔电流为170mA，上升时间为3s，稳定时间为2s，电流的扫描面积为60×60mm，上述真空蒸发镀膜的条件为：镀膜电流为165-175mA，镀膜速度为8m/s。第二膜层的膜层厚度为43-50nm。
第四层膜的制备过程如下：将含两层膜的待镀基材镀完第三层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为1.0-5.0×E-2Pa，成膜真空度为5.0-6.0×E-3Pa，氧气流量为10cm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第四层膜，得到含四层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为140A，上升时间为4s，稳定时间为4s，预熔电流的扫描面积为65×65mm。第二段预熔电流为130mA，上升时间为3s，稳定时间为2s，预熔电流的扫描面积为60×60mm。上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为165-175mA，镀膜速度为8nm/s。第四膜层的膜层厚度为20-25nm。
第六层膜的制备过程如下：将含四层膜的待镀基材镀完第五层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为1.0-5.0×E-2Pa，成膜真空度为5.0-6.0×E-3Pa，氧气流量为10sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第六层膜，并对膜层进行离子轰击，得到含六层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为140mA，上升时间为4s，稳定时间为4s，电流的扫描面积为65×65mm。第二段预熔电流为130mA，上升时间为3s，稳定时间为2s，电流的扫描面积为60×60mm。上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为128-135mA，镀膜速度为3nm/s，上述真空蒸发镀膜过程中离子轰击的条件为：BEAM电压为300V，BEAM电流为600mA，加速电压为600V，氧气流量为70sccm，氩气流量为8sccm，第六膜层的膜层厚度为5-10nm。
第八层膜的制备过程如下：将含六层膜的待镀基材镀完第七层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为1.0-5.0×E-2Pa，成膜真空度为5.0-6.0×E-3Pa，氧气流量为10sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第八层膜，得到含八层膜的待镀基材；上述预熔的条件为，上述预熔过程中，第一段预熔电流为140mA，上升时间为4s，稳定时间为4s，电流的扫描面积为65×65mm。第二段预熔电流为130mA，上升时间为3s，稳定时间为2s，电流的扫描面积为60×60mm。上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为165-175mA，镀膜速度为8nm/s，第八膜层的膜层厚度范围85-95nm。
上述第二层膜、第四层膜、第六层膜、第八层膜的预熔过程中，上述真空蒸发镀膜法的控制方式为：处理增益为6，膜厚矫正为100％。
实施例9
本实施例的目的在于提供一种镀膜工艺。
本实施例提供的镀膜工艺，具体包括如下步骤：
使用有机溶剂清洗剂对待镀基材进行清洗，并用超声波辅助清洁；清理真空室，将镀膜材料放置到镀膜机工作仓内的相应工位；将待镀基材固定在镀膜机工作仓内的夹具上，并关闭镀膜机门。
准备待镀基材和镀膜材料，上述镀膜材料为硅铝混合物，上述待镀基材镀的膜为8层以上。
第二层膜的制备过程如下：将待镀基材镀完第一层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为5.0×E-2Pa，成膜真空度为7.0×E-3Pa，氧气流量为50sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第二层膜，得到含两层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为200mA，上升时间为10s，稳定时间为10s，电流的扫描面积为50×50mm，第二段预熔电流为200mA，上升时间为10s，稳定时间为10s，电流的扫描面积为50×50mm，上述真空蒸发镀膜的条件为：镀膜电流为250mA，镀膜速度为15nm/s。第二膜层的膜层厚度为60nm。
第四层膜的制备过程如下：将含两层膜的待镀基材镀完第三层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为5.0×E-2Pa，成膜真空度为7.0×E-3Pa，氧气流量为50sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第四层膜，得到含四层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为200mA，上升时间为20s，稳定时间为10s，预熔电流的扫描面积为50×50mm。第二段预熔电流为200mA，上升时间为30s，稳定时间为10s，预熔电流的扫描面积为50×50mm。上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为250mA，镀膜速度为15nm/s。第四膜层的膜层厚度为50nm。
第六层膜的制备过程如下：将含四层膜的待镀基材镀完第五层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为5.0×E-2Pa，成膜真空度为7.0×E-3Pa，氧气流量为50sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第六层膜，并对膜层进行离子轰击，得到含六层膜的待镀基材；上述预熔过程中，第一段预熔电流为200mA，上升时间为20s，稳定时间为10s，电流的扫描面积为50×50mm。第二段预熔电流为200mA，上升时间为30s，稳定时间为10s，电流的扫描面积为50×50mm。上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为200mA，镀膜速度为10nm/s，上述真空蒸发镀膜过程中离子轰击的条件为：BEAM电压为800V，BEAM电流为1000mA，加速电压为1000V，氧气流量为120sccm，氩气流量为30sccm，第六膜层的膜层厚度为20nm。
第八层膜的制备过程如下：将含六层膜的待镀基材镀完第七层膜后，调整镀膜设备的背景真空度为5.0×E-2Pa，成膜真空度为7.0×E-3Pa，氧气流量为50sccm。对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第八层膜，得到含八层膜的待镀基材；上述预熔的条件为，上述预熔过程中，第一段预熔电流为200mA，上升时间为20s，稳定时间为10s，电流的扫描面积为50×50mm。第二段预熔电流为200mA，上升时间为30s，稳定时间为10s，电流的扫描面积为50×50mm。上述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为250mA，镀膜速度为15nm/s，第八膜层的膜层厚度为100nm。
上述第二层膜、第四层膜、第六层膜、第八层膜的预熔过程中，上述真空蒸发镀膜法的控制方式为：处理增益为10，膜厚矫正为100％。
需要注意的是，本发明提供的实施例1-9中未指出的具体制备工艺的膜层，可以视使用需求选择现有技术中任意一种镀膜技术进行镀膜。还应指出，上述镀膜设备的最优成膜真空度为2.0-7.0×E-3Pa。
综上所述，本发明实施例的镀膜工艺和应用这种镀膜工艺制作的光学镜头至少具有如下优点或有益效果：
本发明提供的镀膜工艺采用真空蒸发镀膜法，并在镀制特定的膜层时加入离子源助镀，对光学镜头进行镀膜。通过镀膜机设置的特定参数，将硅铝混合物预熔、蒸发后，在光学镜头上依次镀制上膜层，各层之间连接紧密、附着力大，膜层密集度和硬度高，同时消除了内应力，改善了镜片的光学性能和机械性能，膜层不易开裂和脱膜。
本发明提供的光学镜头透射率好，成像质量高，镜头上的膜层可以长久附着。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (12)
1.一种镀膜工艺，其特征在于，其包括以下步骤，
准备待镀基材和镀膜材料，所述镀膜材料为硅铝混合物，所述待镀基材上镀的膜为4层及以上；
第二层膜的制备过程如下：将待镀基材镀完第一层膜后，调整镀膜设备至真空，对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第二层膜，得到含两层膜的待镀基材；所述预熔过程中，第一段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-10s，稳定时间为2-10s，第二段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-10s，稳定时间为1-10s；所述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为100-250mA，镀膜速度为3-15nm/s；
第四层膜的制备过程如下：将含两层膜的待镀基材镀完第三层膜后，调整镀膜设备至真空，对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第四层膜，得到含四层膜的待镀基材；所述预熔过程中，第一段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-20s，稳定时间为2-10s，第二段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-30s，稳定时间为1-10s；所述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为100-250mA，镀膜速度为3-15nm/s；
制备第二层膜和第四层膜时，所述镀膜设备的背景真空度为1.0-5.0×E-2Pa，所述镀膜设备成膜时的真空度为1.0-7.0×E-3Pa。
2.根据权利要求1所述的镀膜工艺，其特征在于，当所述待镀基材上镀的膜为六层及以上时，第六层膜的制备过程如下：将含四层膜的待镀基材镀完第五层膜后，调整镀膜设备至真空，对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第六层膜，并对膜层进行离子轰击，得到含六层膜的待镀基材；所述预熔过程中，第一段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-20s，稳定时间为2-10s，第二段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-30s，稳定时间为1-10s；所述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为100-200mA，镀膜速度为2-10nm/s，所述真空蒸发镀膜过程中离子轰击的条件为：BEAM电压为200-800V，BEAM电流为200-1000mA，加速电压为300-1000V，氧气流量为20-120sccm，氩气流量为3-30sccm；
制备第六层膜时，所述镀膜设备的背景真空度为1.0-5.0×E-2Pa，所述镀膜设备成膜时的真空度为1.0-7.0×E-3Pa。
3.根据权利要求2所述的镀膜工艺，其特征在于，当所述待镀基材上镀的膜为八层及以上时，第八层膜的制备过程如下：将含六层膜的待镀基材镀完第七层膜后，调整镀膜设备真空度，对镀膜材料进行预熔后利用真空蒸发镀膜镀第八层膜，得到含八层膜的待镀基材；所述预熔过程中，第一段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-20s，稳定时间为2-10s，第二段预熔电流为100-200mA，上升时间为2-30s，稳定时间为1-10s；所述真空蒸发镀膜过程中，镀膜电流为100-250mA，镀膜速度为3-15nm/s；
制备第八层膜时，所述镀膜设备的背景真空度为1.0-5.0×E-2Pa，所述镀膜设备成膜时的真空度为1.0-7.0×E-3Pa。
4.根据权利要求1所述的镀膜工艺，其特征在于，所述第二层膜的制备过程中，第一段预熔电流为180mA，上升时间为4s，稳定时间为4s，第二段预熔电流为170mA，上升时间为3s，稳定时间为2s，镀膜电流为165-175mA，镀膜速度为8nm/s。
5.根据权利要求1所述的镀膜工艺，其特征在于，所述第四层膜制备过程中，第一段预熔电流为140mA，上升时间为4s，稳定时间为4s，第二段预熔电流为130mA，上升时间为3s，稳定时间为2s，镀膜电流为165-175mA，镀膜速度为8nm/s。
6.根据权利要求2所述的镀膜工艺，其特征在于，所述第六层膜制备过程中，第一段预熔电流为140mA，上升时间为4s，稳定时间为4s，第二段预熔电流为130mA，上升时间为3s，稳定时间为2s，镀膜电流为128-135mA，镀膜速度为3nm/s，BEAM电压为300V，BEAM电流为600mA，加速电压为600V，氧气流量为70sccm，氩气流量为8sccm。
7.根据权利要求3所述的镀膜工艺，其特征在于，所述第八层膜制备过程中，第一段预熔电流为140mA，上升时间为4s，稳定时间为4s，第二段预熔电流为130mA，上升时间为3s，稳定时间为2s，镀膜电流为165-175mA，镀膜速度为8nm/s。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的镀膜工艺，其特征在于，镀所述第二层膜、第四层膜、第六层膜和第八层膜时，所述镀膜设备的成膜真空度为2.0-7.0×E-3Pa，氧气流量为5-50sccm。
9.根据权利要求1-7任意一项所述的镀膜工艺，其特征在于，所述第一段预熔电流的扫描长度为40-65mm，宽度为40-65mm，所述第二段预熔电流的扫描长度为40-60mm，宽度为40-60mm。
10.根据权利要求1-7任意一项所述的镀膜工艺，其特征在于，第二膜层的膜层厚度为20-60nm，第四膜层的膜层厚度为10-50nm，第六膜层的膜层厚度为5-20nm，第八膜层的膜层厚度为50-100nm。
11.根据权利要求1-7任意一项所述的镀膜工艺，其特征在于，镀所述第二层膜、第四层膜、第六层膜和第八层膜前的预熔过程中，所述真空蒸发镀膜法的控制方式为：处理增益为3-10，膜厚矫正为70-100％。
12.一种光学镜头，其特征在于，包括镜片，所述镜片上的膜层由权利要求1-11任一项所述的镀膜工艺制备而成。
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