华为首创真空光学溅镀工艺和最新的inkjet微米级喷墨打印工艺这两项关键技术

作为华为品牌下的高端时尚旗舰，P系列在ID设计上一直都倾注了极大的心力，并一次又一次地验证了P系列独有的时尚嗅觉。

华为P30系列沿用了P20系列的渐变结构色设计，并再一次挑战了结构渐变色的全新表达。

其中大热的“天空之境”的成功开发，首创真空光学溅镀工艺和最新的inkjet微米级喷墨打印工艺这两项关键技术。

图 天空之境

一、3D玻璃的工艺流程：

如上标识三个制程涉及到渐变色的关键制程，如下为渐变色的膜层结构：

二、首次应用OC0技术，盖板强度提升30%以上

为什么镀膜前要先喷一层有机硅物质？

因为镀膜工艺是单面内腔镀膜，膜层表现为表面张力，之前白片玻璃强化后的压应力平衡受到破坏，另玻璃两面受力不平衡，这样会导致四杆弯和落球冲击测试强度急剧下降。如下图为受力分析图。

该涂层作用：增强玻璃的强度，抵消镀膜层产生的内应力，提升玻璃盖板强度。

该有机硅涂层有什么技术难点？

该有机硅涂层难度在于膜厚要严格控制在1-2um内,透明隐形，光滑平整透亮，对光反射没有彩虹纹。

为了解决此问题，玻璃厂商经过近三个月的技术攻关，采用自主研发应用的OC0技术，将盖板玻璃的强度提升30%以上，让P30系列手机前后玻璃盖板美得更持久。这是OC0技术在国产手机上的首次应用，同时也是OC0技术在3D玻璃上的首次应用，开创了行业先河。

图 镀膜后玻璃受力分析图

三、渐变色镀膜原理及过程

1. 镀膜原理：

物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)技术表示在真空条件下，采用物理方法，将材料源--固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体(或等离子体)过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。

物理气相沉积的主要方法有：真空蒸镀、溅射镀膜、等离子体镀膜、离子镀膜等。如下为几种镀膜方式优劣对比，可以得出溅射镀膜要优于其他镀膜方式。

图 PVD镀膜方式对比

华为P30系列的极光色工艺即是采用溅射镀膜实现，但在工艺和靶材上都进行了创新改进。在镀炉空间内，用超高速度的电子轰击特定的靶材，并采用某种特定的遮罩，将一部分离子云遮住，只让另一部分的离子云附着在玻璃表面，形成一层极薄的纳米镀层。通过控制镀层的厚度，形成纳米级的厚度差别，再喷上底色，就实现了充满神秘感的极光色。

图 磁控溅射镀膜原理

2. 工艺流程：

镀前处理→装炉→抽真空→洗靶及离子清洗→镀膜→冷却出炉→后处理

做渐变色镀膜时，会在靶材和工件的中间增加一个挡板（MASK），MASK大的区域对应的位置沉积的膜厚少，MASK小的地方沉积的厚度多。如下图

图 靶材和工件的中间增加一个挡板（MASK）示意图

a、b、c三点的成膜角度∠A> ∠B> ∠C,成膜区与蒸发源的距离da

图 由于距离不同，成膜区的厚度不同，导致呈现不同颜色（渐变色）

四、inkjet微米级喷墨打印工艺：

白片镀膜后，在内腔通过喷墨打印工艺进行喷涂底色，此工艺原理与常规的喷涂工艺有差异，主要差异是在于喷枪的数量，微米级喷墨打印的喷枪数量有上W支，通过调整喷枪气压，油墨稀稠浓度，将油墨汽化成微小颗粒，再均匀喷涂在内腔面。一般是两涂两烤，烘烤时间一般为45分钟，烘烤温度为160-180度。

图 喷涂工艺流程

五、总结

从工艺上来说，由于颜色跨度大，天空之境的镀膜膜厚相比于去年的极光色有着明显的增加，原本是难以实现量产的。玻璃厂商通过3个多月的技术攻关，通过磁控溅射镀膜，在不同区段调整工艺参数轰击不同靶材，改变镀膜的厚度和层数，并通过定制纹理把丰富多变的光线反射出璀璨光影，打造出的新一代镀膜结构色，结合首创inkjet微米级喷墨打印工艺，呈现出天空之境这样自然且独特的美感。