高温真空镀膜夹具的设计

　　对于要求整面镀膜的大规格玻璃面板，镀膜环境为高温的情况下，采用传统夹子夹持的方法，不能满足大规格玻璃整面镀膜的需要。提出一种新的思路，并设计了新夹具解决此问题。应用玻璃基片及金属材料热膨胀系数不同的特性，设计铝合金与耐热钢组合的夹具抵消高温引起的变形，利用玻璃基片的倒边来支承玻璃。

　　引言

　　为了达到理想的镀膜效果，比如较好的防水、防刮性能，较高的膜强度以及预想的镀膜颜色等，有些膜必须要在高真空及高温环境下完成，两者缺一不可。另外，一般的滤光片、透镜等在镀膜时都会考虑到镀膜有效面积问题，因为在镀膜时玻璃基片放在镀膜夹具上，玻璃基片与夹具接触的部分必然无法镀到膜料，因此在镀膜前必须规定镀膜有效面积。

　　在生产中，有很多基片要求全有效面，即整个基片表面为有效镀膜面。此时，对于较小尺寸的基片，一般都是用夹子夹住基片两侧。但是对于尺寸较大的基片，特别是质量较大的基片，这种方法不再适用。

　　如果既是大尺寸的玻璃基片，不仅要求全有效面，又要求在高温环境中镀膜，需要设计新的夹具。具体需要解决的问题是：(1)基片：触摸屏面板，600 mm×400 mm×3 mm，长宽高公差均为±0.1 mm，镀膜面倒角为0.5°，材料为国产青板，要求整个面为镀膜有效面；(2)镀膜环境：300 ℃高温镀膜，时间为4 h。

　　1、夹具设计

　　使用夹子夹持玻璃基片的方法，对于如此大规格的基片并不适用。因为基片质量较大，需要夹紧力很大的夹子才能夹住基片，就可能夹伤玻璃基片。同时，快速旋转的伞盘具有很大的离心力，此种夹具稳定性差，所以不宜采用。

　　另外一种思路就是利用玻璃镀膜面上0.5°的倒角来支承玻璃，如图1所示。

　　此时要注意挡边宽度不能大于0.3 mm，因为由挡边边缘往内约有0.15 mm的镀膜不完整，不允许出现在镀膜有效区域。若是常温下镀膜，这种夹具就完全满足生产要求，但是前面已经提到，镀膜环境为高温300 ℃，此时问题便出现了。

图1 利用玻璃镀膜面上的倒角来支承玻璃示意图

1. 玻璃；2. 不锈钢(1Cr17)

　　3、结论

　　通过不同线膨胀系数的金属材料的组合，可以有效地抵消温差引起的配合间隙。玻璃的线膨胀系数跨幅较大，但是基本都小于金属的线膨胀系数，所有的玻璃基板都可以采用这样的夹具来解决此类问题。只是这种夹具精度要求较高，特别是夹具尺寸较大，加工难度及成本较大，在设计夹具时就要考虑加工问题，最好的方法就是采用垫片来调整夹具尺寸。实际应用中采用这种夹具有效地解决了大规格玻璃的整面镀膜问题。