"掃描二維碼，關(guān)注協(xié)會(huì)動(dòng)態(tài)"
Low-E玻璃又稱低輻射鍍膜玻璃，是在玻璃表面鍍上以銀為基礎(chǔ)的若干層金屬或其化合物薄膜，這些膜層具有對(duì)可見(jiàn)光高透過(guò)及對(duì)中遠(yuǎn)紅外線高反射的特性，具有良好的節(jié)能效果和光學(xué)性能。真空磁控濺射法（PVD）也稱離線法，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜膜系Low-E玻璃的大規(guī)模量產(chǎn)，成為近年來(lái)Low-E玻璃的主流生產(chǎn)工藝。
相比傳統(tǒng)的熱反射鍍膜玻璃，Low-E玻璃的鍍膜層數(shù)多也更薄，特別是近年來(lái)雙銀／三銀Low-E玻璃的推廣，有的產(chǎn)品需要沉積多達(dá)20多層不同材料的薄膜，這就對(duì)每層薄膜的質(zhì)量和均勻性提出了非?？量痰囊?。如果不能很好的控制單層薄膜的質(zhì)量和均勻性，這么多層薄膜累加后的顏色、透光率等光學(xué)不均勻性就會(huì)非常明顯。因此對(duì)現(xiàn)有的PVD鍍膜工藝來(lái)說(shuō)，提高鍍膜的質(zhì)量和均勻性是一個(gè)非常關(guān)鍵的課題。
１ 工藝氣體布?xì)饩鶆蛐?br />
作為膜層均勻性控制的主要手段之一，工藝氣體布?xì)饩鶆蛐苑浅Ｖ匾?。我們采用如下二種方法確保工藝氣體沿玻璃板寬方向分布的均勻性：
１）布?xì)夤苈贩譃橹鞴芎洼o管，主管由3個(gè)質(zhì)量流量計(jì)分別控制Ar、O2、N2氣的供氣量，輔管根據(jù)陰極寬度分為3～7段，每段由一個(gè)質(zhì)量流量計(jì)單獨(dú)控制工藝氣體流量，見(jiàn)圖1。
２）主管和每段輔管均采用二元布?xì)夥绞剑ㄒ?jiàn)圖2），確保每個(gè)噴嘴的流導(dǎo)一致。
２ 陰極磁場(chǎng)強(qiáng)度一致性
根據(jù)磁控濺射的原理，磁場(chǎng)強(qiáng)度越大，其對(duì)電子的束縛能力越強(qiáng)，相應(yīng)地，該處的氣體離化程度就越高，濺射速率也就越大。精確的調(diào)整陰極磁鐵的磁場(chǎng)強(qiáng)度在寬度方向的一致性，可以有效地控制濺射速率的橫向一致性，進(jìn)而控制薄膜沿寬度方向的均勻性。
陰極磁場(chǎng)強(qiáng)度的均勻性的控制手段包括以下2個(gè)：
１）為確保磁場(chǎng)的強(qiáng)度一致性，需要對(duì)所用磁鐵的磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行挑選，盡量選擇磁場(chǎng)強(qiáng)度一致的磁鐵。陰極裝配完畢后，采用高斯計(jì)沿陰極橫向?qū)Υ艌?chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行掃描測(cè)量，繪出磁場(chǎng)強(qiáng)度曲線，可采用調(diào)整磁鐵到靶材距離的方法微調(diào)該處磁場(chǎng)強(qiáng)度，確保磁場(chǎng)沿陰極橫向的一致性。
２）陰極使用過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制冷卻水溫，并及時(shí)更換靶材，防止永磁體過(guò)熱，因其過(guò)熱不僅會(huì)導(dǎo)致磁場(chǎng)強(qiáng)度衰減，也會(huì)造成磁場(chǎng)不均現(xiàn)象。
３ 鍍膜室真空度、溫度、干燥度控制
３．１ 恒定的真空度
１）根據(jù)工藝氣體流量，對(duì)分子泵抽速、數(shù)量配置和安裝位置進(jìn)行合理配置。
２）完善可靠的腔室密封，所有的動(dòng)密封如傳動(dòng)站、翻版閥等處均采用磁流體密封，蓋板和腔室之間采用壓差密封，即對(duì)兩道密封圈之間的空間抽真空，從而提高大型密封面的密封效果。
３）進(jìn)出片過(guò)渡室內(nèi)部各布置2～3套阻流器，減少門(mén)閥開(kāi)啟閉合對(duì)鍍膜室內(nèi)真空度的擾動(dòng)。
３．２ 溫度控制
陰極及鍍膜室腔體通軟化水冷卻，并對(duì)進(jìn)出水的溫度和流量進(jìn)行監(jiān)控。
３．３ 干燥度控制
１）玻璃清洗完畢后應(yīng)確保干燥充分。
２）生產(chǎn)線旁應(yīng)布置干燥壓縮空氣（CDA）儲(chǔ)氣罐，在空氣濕度大的時(shí)候，進(jìn)出片室在充氣時(shí)可選擇接通CDA，以減少進(jìn)入腔室內(nèi)的水蒸氣分子。
３）在鍍膜室入口處設(shè)置低溫冷阱，用于捕獲進(jìn)入腔室內(nèi)的水蒸氣分子。
４ 靶材中毒及打弧現(xiàn)象的抑制
反應(yīng)濺射產(chǎn)生的氧化物會(huì)在靶材刻蝕區(qū)附近再沉積，形成一層絕緣層，絕緣層上會(huì)積累正離子電荷而改變靶表面電勢(shì)，造成濺射速率下降，當(dāng)靶表面電勢(shì)升高到一定程度時(shí)，會(huì)引發(fā)電弧放電，放電會(huì)破壞靶和膜層，這就是靶材“中毒”現(xiàn)象，如圖3所示。
目前，解決這個(gè)問(wèn)題的常用方法是采用雙旋轉(zhuǎn)陰極和交流電源組合，（參見(jiàn)圖3），由于旋轉(zhuǎn)陰極的靶是旋轉(zhuǎn)的，靶材的刻蝕均勻的分布于整個(gè)靶筒的表面，可以避免反應(yīng)濺射中由于再沉積而形成絕緣層。另外，中頻電源分別與兩個(gè)磁控管相接，使得兩個(gè)靶互為陰陽(yáng)極，并隨著中頻電源的電勢(shì)和相位每半個(gè)周期變換一次，這樣，磁控管就可以捕獲電子，改變?cè)俪练e區(qū)域的表面電勢(shì)，進(jìn)而起到抑制電弧的作用。關(guān)于這一技術(shù)的詳細(xì)論述，請(qǐng)讀者參見(jiàn)文獻(xiàn)一。
５ 不同靶位間反應(yīng)氣體的隔離
由于Low-E膜的膜系復(fù)雜，現(xiàn)代連續(xù)式鍍膜線通常布置有10～30個(gè)靶位，對(duì)于采用不同工藝氣體的濺射單元之間，應(yīng)采取嚴(yán)格的氣體隔離措施，否則會(huì)使得各靶位間產(chǎn)生不必要的交叉污染，造成膜層質(zhì)量下降。以圖4所示為例進(jìn)行說(shuō)明：
如圖4所示，假定右一單元是Ag靶（平面靶），采用金屬模式濺射并生成Ag膜，左三單元為旋轉(zhuǎn)靶，加入O2進(jìn)行反應(yīng)濺射，生成氧化物膜。Ag在濺射時(shí)不能接觸O2，否則會(huì)產(chǎn)生AgO，影響膜層的光學(xué)性能和輻射率，并最終導(dǎo)致Low-E膜質(zhì)量下降。這種情況下，就需要對(duì)兩個(gè)靶位間的氣體進(jìn)行嚴(yán)格的隔離，圖示中右二和右三單元設(shè)置為氣體隔離單元，布置有分子泵蓋板和氣體隔離組件，能夠有效阻止反應(yīng)氣體O2從左三單元滲透到右一單元。而對(duì)于左二和左三的旋轉(zhuǎn)靶，用于采用同一種工藝氣體，則可以相鄰放置，不會(huì)影響膜層質(zhì)量。模塊化的鍍膜室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有助于上述功能的實(shí)現(xiàn)，因鍍膜室各單元結(jié)構(gòu)和尺寸一致，可實(shí)現(xiàn)陰極和分子泵蓋板位置的完全互換，有利于用戶依據(jù)不同膜系要求對(duì)機(jī)組進(jìn)行柔性配置。
６ 結(jié) 語(yǔ)
影響Low-E鍍膜質(zhì)量和均勻性的因素很多，文章重點(diǎn)論述了通過(guò)提升鍍膜設(shè)備硬件配置來(lái)提高鍍膜質(zhì)量，其他還有諸如：玻璃原片質(zhì)量及新鮮度、玻璃清洗質(zhì)量、靶材質(zhì)量、鍍膜室清潔度、工藝操作水平等因素。因此，提高Low-E鍍膜質(zhì)量是一個(gè)系統(tǒng)工程，不僅需要高水平的設(shè)備硬件配置，也需加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)中各個(gè)環(huán)節(jié)的管理，同時(shí)還應(yīng)強(qiáng)化工藝人員的操作水平，從硬件和軟件兩方面保證高水平的Low-E鍍膜質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)。
