低輻射鍍膜玻璃產(chǎn)生缺陷的原因分析及控制方法

1、低輻射鍍膜玻璃產(chǎn)生缺陷的原因分析及控制方法    中圖分類號：J527.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： 離線低輻射鍍膜玻璃（Low-E Coated Glass）是利用真空磁控濺射工藝，在玻璃表面鍍由多層銀或錫等金屬或其化合物組成的薄膜系，產(chǎn)品對波長范圍4.5m25m的遠(yuǎn)紅外線有很高的反射率，具有良好的隔熱性能，主要應(yīng)用于建筑行業(yè)。 在實際生產(chǎn)中，由于工藝控制的失誤，會導(dǎo)致最終產(chǎn)品出現(xiàn)各種各樣的質(zhì)量缺陷，如放電紋、顏色不均勻、氧化、針孔、斑點(diǎn)（脫膜、漏鍍）、斑紋、劃傷、暗道或亮道等。本文將系統(tǒng)分析這些缺陷產(chǎn)生的原因，并針對缺陷產(chǎn)生的原因，提出解決方案，以改

2、進(jìn)工藝控制方法，提高LOW-E玻璃產(chǎn)品質(zhì)量。 一、放電紋； LOW玻璃膜層出現(xiàn)放電紋的原因是陰極放電和基片表面放電，基片表面放電是等離子體中的大量電子游離到基片表面聚集放電，而造成大量電子游離到基片表面的原因則是“陽極消失”，這種現(xiàn)象主要是平面陰極濺射時經(jīng)常發(fā)生，旋轉(zhuǎn)陰極很少發(fā)生這種現(xiàn)象。 陰極放電和陽極消失產(chǎn)生的根源就在于平面磁控濺射這種工藝固有的缺陷，這種工藝要求靶和陽極都要有較好的導(dǎo)電性，而在進(jìn)行反應(yīng)性濺射時，絕緣的氧化物會在靶和陽極的表面形成電絕緣層，一方面覆蓋著電絕緣層的陰極靶面電勢會受到很大影響，在氣體放電過程中產(chǎn)生的正離子會改變表面上覆蓋膜層的電勢，甚至可能將表面的電勢降為0V，

3、濺射電壓UA就會在這個非常薄的覆蓋層(厚度為d)上下降，結(jié)果電場UA/d就會非常強(qiáng)，甚至?xí)a(chǎn)生電弧，也就是人們常說的放電，這種電弧會對靶和玻璃上沉積的膜層造成破壞，導(dǎo)致放電紋；另一方面陽極覆蓋了電絕緣層，電路中的電阻就會增大，濺射過程中的電勢也會發(fā)生變化，造成陽極懸浮電勢較高，從而降低濺射效率和影響膜層的均勻性，同時降低了陽極吸收電子的效率，使得大量電子游離到基片表面聚集放電導(dǎo)致基片表面產(chǎn)生放電紋，這種現(xiàn)象就是“陽極消失”效應(yīng)。 由此可見，導(dǎo)致放電紋的原因是陰極放電和陽極消失，要杜絕放電紋就必須把他們表面的氧化物厚度控制在一定的范圍內(nèi)，要從減少陰極放電和控制電子游離兩方面解決，可采用陽極懸浮、

4、加裝輔助陽極結(jié)合定期清靶的工藝以清潔靶面和陽極表面。 二、顏色不均勻 造成膜層顏色不均勻的原因有幾個方面： 1、局部氣壓不均勻，氣壓不均勻會導(dǎo)致陰極的濺射電壓、電流不一致，導(dǎo)致濺射效率的不一致而造成膜層厚度不均勻，造成局部氣壓不均勻的原因主要包括抽氣設(shè)備工作不平衡、真空室漏氣、真空室竄氣、真空室內(nèi)壁及部件放氣、工作氣體供應(yīng)不勻、工作氣體供應(yīng)過量或配比不當(dāng)?shù)龋@一原因往往是膜層厚度不均勻的主要原因； 2、磁場分布不均勻，這一情況很少發(fā)生，只要我們?nèi)粘Ｗ龊藐帢O冷卻水的維護(hù)工作和陰極的定期維護(hù)即可； 3、電場分布不均勻，導(dǎo)致電場分布不均勻的因素主要是陰極表面的氧化層厚度不勻、陽極的表面質(zhì)量及導(dǎo)電性、

5、濺射室內(nèi)各種檔板的表面噴砂質(zhì)量； 4、靶材的厚度不均、純度不足，特別是靶材的表面氧化層厚度不均； 5、機(jī)械傳動不平穩(wěn)。 6、靶材純度不足； 7、電場、磁場不均勻，其中多數(shù)情況是電場不均； 三、膜層氧化 膜層氧化指的是LowE玻璃在鍍膜完成后由于膜層中銀受空氣中的水汽或者硫化物等污染而氧化。主要由以下幾個方面原因引起： 1、膜層結(jié)構(gòu)缺陷，主要是金屬或合金封閉層（隔離層）的厚度不足或致密性不良，因此，要在保證封閉層厚度的前提下，提高其致密性，要嚴(yán)格控制基礎(chǔ)真空、濺射真空，控制濺射電壓，以提高濺射離子能量，提高膜層的致密性。 2、空氣中含水量高，尤其是雨季，容易造成LowE玻璃的氧化。針對這種情況，

6、一方面在鍍膜下片打包時要充入足夠量的干燥劑，另一方面要縮短等待中空生產(chǎn)的時間。 3、鍍膜下片時汗水粘到玻璃上，汗水中含有大量的水、無機(jī)鹽等，會與Low-E玻璃中的銀發(fā)生反應(yīng)，從而導(dǎo)致膜層氧化。汗水粘過的Low-E玻璃最短在1h內(nèi)就會形成氧化。因此一方面應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場工作管理，使用必需的勞保用品和下片方法以避免汗水粘到玻璃上，另一方面汗水接觸過的LowE玻璃要立即清洗，并縮短等待中空合片的時間。 4、中空玻璃加工質(zhì)量問題。中空玻璃漏氣、分子篩裝填不足等都可能會引起合好中空后的LowE玻璃氧化。因此，如何提高中空玻璃質(zhì)量是避免LowE玻璃后期批量氧化的一個關(guān)鍵因素。 四、針孔、斑點(diǎn)； 針孔和斑點(diǎn)的成因

7、有兩個，即漏鍍和脫膜，其具體的成因有以下幾個方面： 1、基礎(chǔ)真空度太低，導(dǎo)致膜層附著力差。濺射室的基礎(chǔ)壓力應(yīng)低于4×10-4mbar才能有效地鍍膜。真空度不夠時鍍膜會出現(xiàn)批量性的膜層不牢，發(fā)生脫膜現(xiàn)象，用酒精擦洗或用膠帶粘拉會出現(xiàn)塊狀脫膜透亮區(qū)。 2、原片新鮮度不足，導(dǎo)致膜層的附著力差。由于原片存放時間過長或者儲存條件惡劣，使玻璃表面發(fā)生霉變，鍍膜時就會出現(xiàn)膜層不牢的情況。因此，要采用新鮮的原片，一般用下線四周內(nèi)的浮法玻璃。 3、清洗效果不好。玻璃表面的潔凈度直接影響了鍍膜質(zhì)量，在整個鍍膜生產(chǎn)的過程中，對質(zhì)量的控制除了真空環(huán)境外，最關(guān)鍵的步驟就在于玻璃的清洗。一旦清洗機(jī)清洗能力不夠，

8、玻璃表面殘留的雜質(zhì)就會形成點(diǎn)狀或塊狀缺陷。針對這種情況，除了提高清洗設(shè)備的性能外，最關(guān)鍵的問題在于對清洗設(shè)備的維護(hù)，如傳送輥是否清潔、水質(zhì)是否達(dá)到要求、風(fēng)刀內(nèi)是否有異物、水箱內(nèi)微生物是否太多等。 4、清洗后的二次污染。玻璃清洗后，在進(jìn)入真空室前應(yīng)避免二次污染，應(yīng)讓玻璃在一個凈化環(huán)境中待機(jī)。 5、濺射室內(nèi)蓋板、擋板等掉渣。由于在鍍膜生產(chǎn)過程中所使用的靶材、蓋板、擋板均為金屬，均有一定的熱脹冷縮，當(dāng)其熱脹冷縮時覆蓋在其表面的濺射物的膨脹系數(shù)與金屬不同，故形成龜裂、爆皮，殘渣落到玻璃表面就會導(dǎo)致漏鍍現(xiàn)象而形成針孔、斑點(diǎn)。因此，在換靶時要對蓋板、底板、側(cè)板、陽極板等進(jìn)行徹底的噴砂處理，噴砂以噴出新鮮面

9、為準(zhǔn)。 6、真空室內(nèi)灰塵太多。真空室內(nèi)灰塵太多也是造成針孔的一個原因，因此，應(yīng)定期清潔真空室內(nèi)的灰塵，用布醮甲醇或灑精擦試真空室內(nèi)壁。 五、劃傷：鍍膜玻璃表面各種線狀的劃痕。 劃傷的形成有兩個因素：上下片時的人為劃傷和鍍膜過程中的設(shè)備劃傷。 上下片時的人為劃傷，只要規(guī)范操作可以避免。 鍍膜過程中的設(shè)備劃傷有明顯的規(guī)律，其劃傷一定會在一定位置重復(fù)出現(xiàn)，呈直線狀。鍍膜中的劃傷多為玻璃面劃傷，主要是由于底板或傳送輥間丁字板鍍層太厚或熱變形引起。 六、斑紋：膜面或玻璃面色澤發(fā)生的云狀、放射狀或條紋狀缺陷。 斑紋的形成有以下三個主要原因。 1、云狀斑紋。主要是由于原片發(fā)霉，其解決方法是確保使用新鮮原片，對過期時間不太長的原片，可拋光處理后再鍍膜。 2、放射狀斑紋。主要是由于清洗機(jī)風(fēng)刀未吹干凈玻璃造成的。解決方法是調(diào)整風(fēng)刀角度，并保證風(fēng)刀內(nèi)無異物。 3、條紋狀斑紋。主要是由于鍍膜機(jī)內(nèi)局部氣壓發(fā)生變化引起的，尤其是濺射室漏氣、竄氣等，因此必須根據(jù)抽氣效率及生產(chǎn)情況及時檢漏，排除漏點(diǎn)，同時做好真空泵的維護(hù)工作，保障抽氣效率和抽氣平衡。 七、暗道或亮道：膜層表面亮度或顏色異于整體的條狀區(qū)域，亮度或顏色