光学真空镀膜机大多数是热蒸发真空镀膜设备,主要由三大部分组成:真空系统、热蒸发系统和膜层厚度控制系统。

1.真空系统

光学镀膜机真空系统的组成形式有:小型镀膜机采用“高真空油扩散泵+低真空机械泵+低温冷阱”,大型镀膜机采用“高真空油扩散泵+低真空机械泵+罗茨泵+低温冷阱”,也有采用“高真空低温冷凝泵+低真空机械泵”无油真空系统”的。

1.真空系统

由“高真空油扩散泵+低真空机械泵+低温冷阱”组成的真空系统中,低真空机械泵首先将真真空低温冷凝泵+低真空机械泵”无油真空系统的。空室抽到低于5Pa 的低真空状态,为油扩散泵后续抽真空室提供前提条件;当油扩散泵抽真空室时,机械泵又与油扩散泵组成串联机组,机械泵成为帮助油扩散泵排气于大气中的必不可少的设备。机械泵与油扩散泵组成的机组,可以将真空室抽到 10-’Pa 的高真空。

罗茨泵作为提高“机械泵+油扩散泵”机组抽气速度、压缩抽真空时间、提高生产效率的辅助真空泵,在用于批量生产的大型镀膜机中发挥着重要作用。

低温冷凝泵的最大优点是无油,有效避免了油扩散泵的油污染问题。采用低温冷凝泵无油真空系统的镀膜机镀制的膜层的牢固度明显优于有油真空系统镀膜机镀制的膜层。2.热蒸发系统

光学真空镀膜机中设置有电阻热蒸发电极两对,电子東蒸发源一个或两个。电阻热蒸发电极用于蒸发低熔点材料,电子東蒸发源用于蒸发高熔点材料。

3.膜层厚度控制系统

精密的膜层厚度控制系统是光学真空镀膜机不同于机械、电子行业镀膜机的地方。用于光学镀膜机的膜层厚度控制系统有两大类:第一类是石英晶体膜厚仪,它是基于石英晶体振荡频率随膜层厚度增加而衰减的原理进行测厚的,它测量的是膜层的几何厚度。第二类是光电膜厚仪,它以被镀零件的光透射或反射信号随膜层厚度的变化值作为测量厚度的依据,测量的是膜层的光学厚度。这两种方法用于光学膜层厚度控制,都有很高的测量精度。需要注意的是:光电膜厚仪控制的是光学厚度,光电膜厚仪的灵敏度比较低;石英品体膜厚仪测量的是几何厚度,但测量灵敏度为0.1mm。不过,近年来,利用直接监测被镀零件的光谱透射或光谱反射特性的方法取代监测膜层光学厚度的宽波