常见的塑胶&金属工艺简介一.光学镀膜二.溅镀三.离子镀四.蒸镀五.水电镀六.热转印七.阳极处理八.烫金Editor:JianWu一.光学镀膜中文名称：光学镀膜英文名称：opticalthinfilmdeposition定义：在光学零件表面上镀上一层或多层光学薄膜的工艺过程。光学镀膜简介影响一面平面透镜的透光度有许多成因。镜面的粗糙度会造成入射光的漫射，降低镜片的透光率。此外材质的吸旋光性，也会造成某些入射光源的其中部分频率消散的特别严重。例如会吸收红色光的材质看起来就呈现绿色。不过这些加工不良的因素都可以尽可能地去除。很可惜的是大自然里本来就存在的缺陷。当入射光穿过不同的介质时，就一定会发生反射与折射的问题。若是我们垂直入射材质的话，我们可以定义出反射率与穿透率。很多人会好奇地问：一片完美且无镀膜玻璃的透光度应该有多少？既然无镀膜的玻璃透光度不好，那加上几层镀膜后，透光率应该更差才是？镀膜的折射率其实这两个问题是一致的。只要能了解第一个问题，其它的自然就迎刃而解了。根据电磁学的基本理论里，提到对于不同介质的透射与反射。若是由介质n1垂直入射至n2反射率＝[(n2－n1)/(n1+n2)]2穿透率＝4n1n2/(n1+n2)2范例讲解若是空气的折射率是1.0，镀膜的折射率nc(例如：1.5)，玻璃的折射率n(例如：1.8)（1）由空气直接进入玻璃穿透率＝4×1.0×1.8/(1+1.8)2＝91.84%（2）由空气进入镀膜后再进入玻璃穿透率＝[4×1.0×1.5/(1+1.5)2]×[4×1.5×1.8/(1.5+1.8)2]＝95.2%可见有镀膜的玻璃会增加透光度。此外由此公式，我们可以计算光线穿透镜片的两面，发现即使一片完美的透镜（折射率1.8），其透光度约为85%左右。若加上一层镀膜（折射率1.5），则透光度可达91%。可见光学镀膜的重要性。镀膜的厚度最后我们要探讨的是镀膜厚度的不同，会有什么影响？我们已经知道透光度与镀膜的折射率有关，但是却无关于它的厚度。可是我们若能在镀膜的厚度上下点功夫，会发现反射光A与反射光B相差nc×2D的光程差。如果nc×2D＝（N+1/2）λ其中N=0,1,2,3,4,5.....λ为光在空气中的波长则会造成该特定波长的反射光有相消的效应，因此反射光的颜色会改变。例如，镀膜的厚度若造成绿色光的相消，则反射光会呈现红色的。市面上许多看似红色镜片的望远镜都是用这个原理制作的。尽管如此，透射光却没有偏红的现象。在许多复杂的光学系统里，反射光的抑制是十分重要的功课。因此一组镜片之间，会利用不同的镀膜厚度来消去不同频率的反射光。所以越高级的光学系统，发现反射光的颜色也会越多。二.溅镀溅镀溅镀,通常指的是磁控溅镀,属于高速低温溅镀法.该工艺要求真空度在1×10-3Torr左右，即1.3×10-3Pa的真空状态充入惰性气体氩气(Ar)，并在塑胶基材（阳极）和金属靶材（阴极）之间加上高压直流电，由于辉光放电(glowdischarge)产生的电子激发惰性气体，产生等离子体，等离子体将金属靶材的原子轰出，沉积在塑胶基材上.原理以几十电子伏特或更高动能的荷电粒子轰击材料表面，使其溅射出进入气相，可用来刻蚀和镀膜。入射一个离子所溅射出的原子个数称为溅射产额(Yield)产额越高溅射速度越快，以Cu,Au,Ag等最高，Ti,Mo,Ta,W等最低。一般在0.1-10原子/离子。离子可以直流辉光放电(glowdischarge)产生，在10-1—10Pa真空度，在两极间加高压产生放电，正离子会轰击负电之靶材而溅射也靶材，而镀至被镀物上。正常辉光放电(glowdischarge)的电流密度与阴极物质与形状、气体种类压力等有关。溅镀时应尽可能维持其稳定。任何材料皆可溅射镀膜，即使高熔点材料也容易溅镀，但对非导体靶材须以射频（RF）或脉冲（pulse）溅射；且因导电性较差，溅镀功率及速度较低。金属溅镀功率可达10W/cm2,非金属＜5W/cm2二极溅镀射：靶材为阴极，被镀工件及工件架为阳极，气体（氩气Ar）压力约几Pa或更高方可得较高镀率。磁控溅射：在阴极靶表面形成一正交电磁场，在此区电子密度高，进而提高离子密度，使得溅镀率提高(一个数量级)，溅射速度可达0.1—1um/min膜层附着力较蒸镀佳，是目前最实用的镀膜技术之一。其它有偏压溅射、反应溅射、离子束溅射等镀膜技术溅镀机设备与工艺（磁控溅镀）溅镀机由真空室，排气系统，溅射源和控制系统组成。溅射源又分为电源和溅射枪（sputtergun）磁控溅射枪分为平面型和圆柱型，其中平面型分为矩型和圆型，靶材料利用率30-40%，圆柱型靶材料利用率>50%溅射电源分为：直流（DC）、