模造玻璃模仁及其制造方法技术

本发明专利技术是关于一种模造玻璃模仁，包括底材、中介层及保护膜，其中中介层位于该底材上，保护膜位于该中介层上，该保护膜具有一模造凹槽的模造面，其中该底材的材料为氮化硅，该中介层的材料为硅材料，本发明专利技术还提供了一种制造所述模造玻璃模仁方法。

Molded glass mold and process for producing the same

The present invention relates to a molded glass cavity, which comprises a substrate, an intermediate layer and a protective film, wherein the intermediate layer is arranged on the substrate, a protective film is arranged on the intermediate layer, the protective film has made the first mock exam groove of the mold surface, wherein the substrate material is silicon nitride, the intermediary a layer of material for silicon materials, the invention also provides a method of manufacturing the molded glass cavity method.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种模造玻璃装置，尤其是关于一种。技术背景随着多媒体技术的发展，数码相机、摄影机越来越为广大消费者青睐，在人们对数码相 机、摄影机追求小型化的同时，对其拍摄出物体的影像质量亦提出更高的要求，即希望拍摄 物体的影像画面清晰，而物体的成像质量在很大程度上取决于数码相机内各光学组件的优劣非球面镜片即为数码相机中不可或缺的光学组件，现有的数码相机非球面镜片是通过模 造法制成。由于模造玻璃需要在高温(大约60(TC)及高压(10-30KN)下进行，所以模造法制备 非球面镜片需要具备严格设计生产的模仁，该模仁一般需要具备以下特点1. 良好化学稳定性以避免与玻璃产生反应；2. 足够的硬度及机械强度以避免表面刮伤；3. 高温稳定性以避免模造过程中发生分解；4. 耐热冲击性以忍受模造过程的高温冲压；5. 具有可加工性使其易用于加工成特定的光学表面；6. 模仁要具有一定的寿命以降低成本。 模造玻璃模仁至少包括单一材质，或底材与保护膜的组合结构， 一般底材材质是不锈钢、碳化硅、碳化钨等，而保护膜的材质一般为类金刚石薄膜(Diamond Like Film, DLC)、 贵金属镀膜或贵金属合金镀膜，贵金属镀膜如铱(Iridium, Ir)、铂(Plati皿m， Pt)、钌 (Ruthenium, Ru)等，贵金属合金镀膜如铱-钌合金(Ir-Ru)、铱-铼合金(Ir-Re)等。类金刚 石薄膜(DLC)很难达到令人满意的模仁寿命，而贵金属或贵金属合金都具有很强的化学稳定 性、足够的硬度及耐高温性，但是由于贵金属保护膜与底材之间附着性较差，使得模仁使用 寿命大大减少，间接提高了模造玻璃的成本。有鉴于此，提供一种具有较长使用寿命、保护膜与底材结合紧密且模造温度较高的模造 玻璃模仁实为必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有较长使用寿命、保护膜与底材结合紧密且模造温度较高的模造玻璃模仁。本专利技术的另一目的在于提供一种制造上述模造玻璃模仁的方法。一种模造玻璃模仁，其包括底材、中介层及保护膜，该中介层位于底材的表面，该保护 膜位于中介层的表面，且具有一模造凹槽的模造面，其中该底材的材料为氮化硅，该中介层 的材料为硅材料。一种模造玻璃模仁的制造方法，包括以下步骤提供一底材；沉积一层中介层于底材表面；在中介层表面沉积一层保护膜，即可得到模造玻璃模仁；其中该底材的材料为氮化硅，该中介层的材料为硅材料。该中介层是通过反应性直流溅射、反应性交流溅射、反应性射频溅射或化学汽相沉积法 沉积于底材表面。相较现有技术，本专利技术的模造玻璃模仁具有较长使用寿命、保护膜与底材 结合紧密且模造温度较高。附图说明图l是本专利技术模造玻璃模仁的结构示意图。具体实施方式结合参照图l所示，本专利技术的模造玻璃模仁包括底材l、中介层2及保护膜3，其中中介层 2位于该底材1上，保护膜3位于该中介层2上，该保护膜3具有一模造凹槽的模造面31，该底 材1的材料为碳化钨(WC)，该中介层的材料2为非结晶碳氢(amorphous C:H，以下简称为 a-C :H)材料，该保护膜3的材料为碳化硅(SiC)或铱-鉑合金(Ir-Pt)。制造该模造玻璃模仁的方法包括以下步骤提供一碳化钨底材l;沉积一层a-C :H中介层2于底材1表面；在中介层2表面沉积一层保护膜3 。其中中介层2的a-C:H材料是通过反应性直流溅射(DC Reactive Sputtering)、反应性交 流溅射(AC Reactive Sputtering)或反应性射频溅射(RF Reactive Sputtering)等方法中 的一种溅镀于于底材l上。以氩气(Ar)与甲烷(CH4)或者氩气(Ar)与乙烷(C2H6)的混合气体作 为溅射气源，在真空室内进行反应性溅射，控制溅射条件得到一层厚度为2nm-8nm的中介层 2，该中介层的材料即为通过反应性溅射得到a-C:H。保护膜3的材料为碳化硅时，以碳化硅为溅射耙材，以氩气与甲烷、氪气与甲烷、氩气与氢气或者氪气与氢气中的一种作为溅射气源，其中甲烷或者氢气在混合气体中的比例为 5%-20%，射频电源的频率为13. 56腿z，通过反应性射频溅射即可得到该保护膜3，该保护膜 3的厚度应控制在20-1 OOnm之间。保护膜3的材料为铱-鉑合金时，通过直流磁控溅射或射频溅射即可得到该保护膜3，同 样该保护膜3的厚度应控制在20-100nm之间。a-C:H材料作为模造玻璃模仁的中介层可提高底材与保护膜之间的粘附性，以a-C:H材料 作为中介层的模造玻璃模仁可进行模造循环超过10000次，从而可显著提高模仁寿命。本专利技术的另一实施例的模造玻璃模仁中，底材l的材料为碳化硅(SiC)，中介层2的材料 为硅(Si)，保护膜3的材料为碳化硅(SiC)或铱-鉑合金(Ir-Pt)。制造该模造玻璃模仁的方法包括以下步骤提供一碳化硅底材l;沉积一层硅中介层2于底材1表面；在中介层2表面沉积一层保护膜3 。其中中介层2的硅材料是通过交流溅射(AC Sputtering)、射频溅射(RF Sputtering)或 化学汽相沉积(Chemical Vapor D印osition， CVD)等方法中的一种沉积于底材l的表面，其 中硅中介层2的厚度应控制为2-8nm。保护膜3的材料为碳化硅时，以碳化硅为溅射靶材，以氩气、氪气、氩气与甲烷、氪气 与甲烷、氩气与氢气或者氪气与氢气中的一种作为溅射气源，其中甲烷或者氢气在混合气体 中的比例为5%-20%，射频电源的频率为13. 56腿z，通过反应性射频溅射即可得到该保护膜3 ，该保护膜3的厚度应控制在20-100nm之间。保护膜3的材料为铱-鉑合金时，通过直流磁控溅射或射频溅射即可得到该保护膜3，同 样该保护膜3的厚度应控制在20-100nm之间。以碳化硅为底材，以硅为中介层可显著增强保护膜与底材的粘附性，从而提高模仁寿命本专利技术的第三实施例的模造玻璃模仁中，底材l的材料为氮化硅(Si3N4)，中介层2的材 料为硅(Si)，保护膜3的材料为铱-鉑合金或氮化硅。 制造该模造玻璃模仁的方法包括以下步骤 提供一氮化硅底材l; 沉积一层硅中介层2于底材1表面； 在中介层2表面沉积一层保护膜3 。其中中介层2的硅材料是通过交流溅射(AC Sputtering)、射频溅射(RF Sputtering)或 化学汽相沉积(Chemical Vapor D印osition， CVD)等方法中的一种沉积于底材l的表面，其 中硅中介层2的厚度应控制为2-8nm。保护膜3的材料为氮化硅时，以氮化硅为溅射靶材，以氩气与氮气为溅射气源，通过反 应性直流溅射或反应性射频溅射可将氮化硅沉积于中介层2的表面，该保护膜3的厚度应控制 在20-100nm之间。保护膜3的材料为铱-鉑合金时，通过直流磁控溅射或射频溅射即可得到该保护膜3，同 样该保护膜3的厚度应控制在20-100nm之间。以氮化硅为底材，以硅为中介层可显著增强保护膜与底材的粘附性，从而提高模仁寿命本专利技术的第四实施例的模造玻璃模仁中，底材l的材料为碳氮化硼(BNC)，中介层2的材 料为非结晶C:N(amorphous C:N，以下简称为a-C:N)，保护膜3的材料为铱-鉑合金或碳氮化制造该模造玻璃模仁的方法包括以下步骤 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模造玻璃模仁，其包括底材、中介层及保护膜，该中介层位于底材的表面，该保护膜位于中介层的表面，且该保护膜具有一模造凹槽的模造面，其特征在于：该底材的材料为氮化硅，该中介层的材料为硅材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰良，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]