所有的产品都具有固有的用途及相应的特点。就像专为北部天气条件生产的移动电话,就必须考虑到设备必须能够经受盐分的侵蚀;房屋使用的油漆必须可以经受阳光、热量以及湿度的影响。在这些实例中,产品的制造商都对影响产品的各种因素进行考量以延长产品的使用寿命。提高产品的可靠性、延长产品的寿命始终是产品制造商的追求,因此获得相应的信息,将会帮助我们生产出符合更能用户要求的产品。
经过八年的不断积累,赓旭光电开创了针对光学薄膜元件及光学装配件的一些特有技术。我们对产品失效的原因作了大量的调查及研究。并且根据我们的研究,我们针对延长产品的寿命的问题,已经作了专门的设计,开发了系列产品,并可以提供充分的数据以证明可以使用于各种环境条件下。以下一些影响产品寿命的因素的介绍。
胶合产品—物理剥离现象
这一类问题是所有光学胶合产品比较常见的,即胶合键的断裂。最初出现的现象是在胶合元件的某一点位置出现所谓“羽毛状”的现象,“羽毛状”现象的产生是由于基板间胶合键的不均匀断裂,造成了颜色的变化所致的。经过一段时间的发展后,局部键的断裂会扩展到基板的整个表面,从而导致基板从原来的胶合件上剥离或脱落下来。从理论上说,这类产品的物理剥离现象不会对产品的光学性能产品影响。特别是很多光学元件都镀有十分稳定的光学薄膜,或者硬膜,这些薄膜本身的耐潮性就很好。很多的产品即使发生了完全剥离的问题,只要元件的各个部分在光程中的位置不变,他们的光谱性能仍然可能十分接近原先的性能。物理剥离现象是由下列的一些原因造成的。
装配的因素
基板的清洁度
胶合时的温度
胶合剂和混合状况
固化时的温度
胶合层的厚度控制
材料的因素
固化后胶合材料的耐潮性
未固化前胶合材料的化学稳定性
材料的保质期
环境的因素
循环暴露在高温高湿度的环境下
期的同溶剂或水接触
上述的因素,除了环境因素外,其他都是生产商可以控制的。正是由于环境因素的不可控性,我们一直不断地尝试新的材料及工艺,以期提高产品在各种环境下的可靠性;并且建立了已有产品可靠性的统计档案。这些尝试和数据可以让我们的客户得到最先进技术生产的产品,以及针对使用寿命最准确地信息。
光学薄膜失效—与潮气发生反应
在软膜生产工艺中选用的膜料有相当多的一部分会同水发生化学反应。这些化学反应的敏感度的范围很大,如银膜是很敏感的,而硫化锌的敏感度较低。因此,如果软膜的光学元件要获得最长的使用寿命,生产商必须采用一些保护措施将这些比较敏感的膜料同潮气相隔绝。一般当潮气渗透到光学薄膜中的某些敏感的膜料时,光学薄膜的失效过程就开始了。这时元件开始变色,典型的现象是原先反光很好的表面变得模糊起来。元件的光谱性能开始恶化,但是一般速度较慢。在加速反应的耐潮性测试中,我们可以观察到光学薄膜本身发生了较大的变化,但可能光谱性能变化较少。由于潮气引发的光学薄膜失效无外乎是以下两个原因中的一个,一是在原先的滤光片设计中没有加入防护潮气的措施,其二是由于防护潮气的措施失效。
赓旭光电生产的光学软膜元件大都经过了特殊的磨边处理,并且使用了最佳的防潮密封材料。
除了在一些特殊的用途中,不能使用这种磨边技术,比如对通光孔径十分接近元件的尺寸,或者对产品的背景要求极高。针对这些特殊的用途,我们一般根据客户对使用寿命及成本方面的要求,采用比较稳定的软膜膜料,或者使用硬膜的镀膜方法。
环氧树脂辐照失效
一般而言,长时间的暴露在高能量的紫外辐射中肯定会大大缩短环氧树脂的寿命。一般的紫外滤光片都会因为这个原因而失效。环氧树脂的键被高能的紫外线所打断,从而产生光化学变化,往往会导致胶合紫外滤光片的透过率大大降低。赓旭光电为此专门开发了多类产品,包括新型耐紫外辐射环氧树脂胶合滤光片,以及氩气保护层的结构高性能滤光片。
硬膜的机械性损伤
大部分的硬膜产品都有很好的机械性能可以免予在装配中损坏,以及很好的化学稳定性可以使用于苛刻的环境中。但是正是由于缺乏防护措施,往往会使硬膜产品在使用很短时间内就会彻底失效。
比较典型的是膜层的龟裂、脱落及起泡等现象。镀膜工艺中的问题会体现在膜层的牢固度差,或者耐刮擦性能很差。硬膜的生产是一种工艺性很强的技术。任何在复杂的工艺中的微小变化都会导致膜层的彻底失效。不过,如果在产品出厂前,对它们进行可靠性测试,我们就能将由问题的产品剔除出来。
某些硬膜产品也可能制作成胶合元件,在这里胶合工艺的作用不是保护镀膜层,而是组成结构的需要,或者是提高光谱稳定性的需要。
赓旭光电生产的硬膜光学元件出厂前都经过环境可靠性测试,以保证产品的设计寿命。另外我们也不断地改进控制工艺,以保证硬膜镀膜工艺的稳定性,从而避免膜层失效的问题。