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真空镀膜加工过程中为什么要检测厚度

时间:2023-10-23    点击数:

真空镀膜加工过程中为什么要检测厚度

精密光学镀膜加工应用需要薄膜涂层来满足对折射率、光损耗、厚度、光传输和均匀性等因素的非常严格的规范。为此,真空镀膜加工商需要一个配备原位控制的全精密光学镀膜系统,该系统可直接监控光学特性。

对性能和产量的影响

在精密光学真空镀膜加工过程中,薄膜的可接受误差范围非常小。满足所需的规格对于过滤器尤为重要,因为它会显着影响性能。例如,激光安全护目镜旨在阻挡特定波长,同时通过其他波长(“陷波”滤波器)。如果厚度超出规格太远,被阻挡的波长将错过激光,使其通过并对最终用户造成非常严重的眼睛损伤。

但是由于这些过滤器的规格如此严格,因此很难获得高产量。这显然是高通量应用的一个问题,但即使是小规模运行和低通量生产,它也会对拥有成本产生重大影响。为了降低整个系统的拥有成本,建议为系统配置一个可以实时评估关键属性的光学监视器。

监测光学厚度的好处

厚度是确保精度和性能的最重要属性之一。在光学真空镀膜加工过程中有两种监测厚度的方法:

  • 物理厚度,指涂层本身的实际厚度

  • 光学厚度,以光波长表示镀层厚度;这是物理厚度乘以特定感兴趣波长的折射率

在沉积涂层时,原位光学监测系统 (OMS) 是监测光学厚度的绝佳选择。OMS 可以确保光学元件满足性能要求所需的确切规格。

与石英晶体监测 (QCM) 等方法相比,使用 OMS 的一些好处:

  • 卓越的精度:第一个好处是能够在您的配置中构建高精度的光学特性。这对于多层光学堆栈尤其重要,因为仅通过监测薄膜的物理厚度和特性来测量光传输等因素可能是一个挑战。

  • 实时控制: OMS 可让您在薄膜沉积过程中控制您的光学镀膜。通过沉积过程中的准确反馈,您可以立即进行必要的调整以达到薄膜规格,只要您的系统和 OMS 与强大的软件包集成。

  • 提高产量:高精度和实时调整涂层的能力将提高您系统的整体产量。您将能够在同一沉积系统上创建更多可用的光学器件,这些光学器件符合非常严格但必要的规格,以确保性能。

考虑因素

在真空镀膜加工过程中进行光学监测时,主要使用两种方法:直接和间接。

  • 直接监控会在实际基材通过涂层过程时实时监控。

  • 间接监控监控一个单独的芯片,该芯片也涂覆在同一沉积室内。

在确保非常特定的光学性能的性能方面,直接和间接监测都有利有弊。还有其他方法和因素需要权衡,例如:

  • 单波长与宽带

  • 透射与反射


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