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的若干層金屬或其化合物薄膜，這些膜層具有對可見光高透過及對中遠紅外線高反射的特性，具有良好的節(jié)能效果和光學性能。真空磁控濺射法（PVD）也稱離線法，可以實現(xiàn)復雜膜系Low-E玻璃的大規(guī)模量產(chǎn)，成為近年來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，特別是近年來雙銀／三銀Low-E玻璃的推廣，有的產(chǎn)品需要沉積多達20多層不同材料的薄膜，這就對每層薄膜的質(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、透光率等光學不均勻性就會非常明顯。因此對現(xiàn)有的PVD鍍膜工藝來說，提高鍍膜的質(zhì)量和均勻性是一個非常關鍵的課題。
 
      １　工藝氣體布氣均勻性
      作為膜層均勻性控制的主要手段之一，工藝氣體布氣均勻性非常重要。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）布氣管路分為主管和輔管，主管由3個質(zhì)量流量計分別控制Ar、O2、N2氣的供氣量，輔管根據(jù)陰極寬度分為3～7段，每段由一個質(zhì)量流量計單獨控制工藝氣體流量，見圖1。

 
      ２）主管和每段輔管均采用二元布氣方式（見圖2），確保每個噴嘴的流導一致。

      ２　陰極磁場強度一致性
      根據(jù)磁控濺射的原理，磁場強度越大，其對電子的束縛能力越強，相應地，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)整陰極磁鐵的磁場強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，進而控制薄膜沿寬度方向的均勻性。
      陰極磁場強度的均勻性的控制手段包括以下2個：
      １）為確保磁場的強度一致性，需要對所用磁鐵的磁場強度進行挑選，盡量選擇磁場強度一致的磁鐵。陰極裝配完畢后，采用高斯計沿陰極橫向?qū)Υ艌鰪姸冗M行掃描測量，繪出磁場強度曲線，可采用調(diào)整磁鐵到靶材距離的方法微調(diào)該處磁場強度，確保磁場沿陰極橫向的一致性。
      ２）陰極使用過程中應嚴格控制冷卻水溫，并及時更換靶材，防止永磁體過熱，因其過熱不僅會導致磁場強度衰減，也會造成磁場不均現(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，對分子泵抽速、數(shù)量配置和安裝位置進行合理配置。
      ２）完善可靠的腔室密封，所有的動密封如傳動站、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）進出片過渡室內(nèi)部各布置2～3套阻流器，減少門閥開啟閉合對鍍膜室內(nèi)真空度的擾動。
 
      ３．２　溫度控制
      陰極及鍍膜室腔體通軟化水冷卻，并對進出水的溫度和流量進行監(jiān)控。
 
      ３．３　干燥度控制
      １）玻璃清洗完畢后應確保干燥充分。
      ２）生產(chǎn)線旁應布置干燥壓縮空氣（CDA）儲氣罐，在空氣濕度大的時候，進出片室在充氣時可選擇接通CDA，以減少進入腔室內(nèi)的水蒸氣分子。
      ３）在鍍膜室入口處設置低溫冷阱，用于捕獲進入腔室內(nèi)的水蒸氣分子。
 
      ４　靶材中毒及打弧現(xiàn)象的抑制
      反應濺射產(chǎn)生的氧化物會在靶材刻蝕區(qū)附近再沉積，形成一層絕緣層，絕緣層上會積累正離子電荷而改變靶表面電勢，造成濺射速率下降，當靶表面電勢升高到一定程度時，會引發(fā)電弧放電，放電會破壞靶和膜層，這就是靶材“中毒”現(xiàn)象，如圖3所示。

      目前，解決這個問題的常用方法是采用雙旋轉陰極和交流電源組合，（參見圖3），由于旋轉陰極的靶是旋轉的，靶材的刻蝕均勻的分布于整個靶筒的表面，可以避免反應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磁控管相接，使得兩個靶互為陰陽極，并隨著中頻電源的電勢和相位每半個周期變換一次，這樣，磁控管就可以捕獲電子，改變再沉積區(qū)域的表面電勢，進而起到抑制電弧的作用。關于這一技術的詳細論述，請讀者參見文獻一。
 
      ５　不同靶位間反應氣體的隔離
      由于Low-E膜的膜系復雜，現(xiàn)代連續(xù)式鍍膜線通常布置有10～30個靶位，對于采用不同工藝氣體的濺射單元之間，應采取嚴格的氣體隔離措施，否則會使得各靶位間產(chǎn)生不必要的交叉污染，造成膜層質(zhì)量下降。以圖4所示為例進行說明：

 
      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，左三單元為旋轉靶，加入O2進行反應濺射，生成氧化物膜。Ag在濺射時不能接觸O2，否則會產(chǎn)生AgO，影響膜層的光學性能和輻射率，并最終導致Low-E膜質(zhì)量下降。這種情況下，就需要對兩個靶位間的氣體進行嚴格的隔離，圖示中右二和右三單元設置為氣體隔離單元，布置有分子泵蓋板和氣體隔離組件，能夠有效阻止反應氣體O2從左三單元滲透到右一單元。而對于左二和左三的旋轉靶，用于采用同一種工藝氣體，則可以相鄰放置，不會影響膜層質(zhì)量。模塊化的鍍膜室結構設計有助于上述功能的實現(xiàn)，因鍍膜室各單元結構和尺寸一致，可實現(xiàn)陰極和分子泵蓋板位置的完全互換，有利于用戶依據(jù)不同膜系要求對機組進行柔性配置。
 
      ６　結　語
      影響Low-E鍍膜質(zhì)量和均勻性的因素很多，文章重點論述了通過提升鍍膜設備硬件配置來提高鍍膜質(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)量是一個系統(tǒng)工程，不僅需要高水平的設備硬件配置，也需加強對生產(chǎn)中各個環(huán)節(jié)的管理，同時還應強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)量的實現(xiàn)。