常见的表面工艺处理及不良分析
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改善建议：1、锌合金用水镀＋真空电镀避免使用钴；2、不锈钢真空电镀 部门使用钴；3、用塑胶代替五金件。
Base Substrate Zinc
“PVD” Process 1
Organic Film PVD Ti Base Substrate Stainless Steel
“PVD” Process 2
1. 水镀 Normal Plating
电镀原理：指借助外界直流电的作用，在溶液中 进行电解反应，使导电体（例如金属）的表面沉 积金属或合金层。 电镀分类： Barrel Plating 滚镀，Rack Plating 水镀。
Process:
机械整平 上挂检验 超声波 除腊 热侵除油 电解除油 酸活化
It is a mature process, it can pass wearing vibration test smoothly. – Aim at it will cause allergenic of skin, customer has banned to use it. 常规银色镍电镀可以通过耐磨测试，但由于其会引起皮肤过敏，客户已经 要求禁止使用。
NOKIA --- banned plating Ni/Co in metal part surface. – SE --- banned plating Ni in metal part surface. – Motorola --- banned plating Ni in metal part surface. 客户提出禁止产品电镀层中含有镍/钴成分。
表面处理工艺 Surface Treatments Processes
20-Apr-09
常用表面处理工艺
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
水镀 Normal Plating 真空电镀 PVD Physical Vapor Deposition 电泳 Electrophoresis 电铸 Electroform 抛光 Polishing 蚀刻 Etched 镭雕 Laser Carved 氧化 Oxidation 喷砂 Sand blast 批花 (一般对logo进行处理) Shiny Logo 拉丝 Drawbench CD纹 CD line 其他 Other R&D相关产品工艺 R&D Relative Product Process
平方分米
平方分米 平方分米 平方分米 平方分米 平方分米 平方分米 平方分米
1.00
1.25 0.60 0.60 40.00 4.00 0.55 1.20
二、原材、型材镀锌价格：1—1.5元/Kg
1. 水镀 Normal Plating
•
Customer has released critical requirement to control Ni/Co substance in metal part plating.
预镀碱铜
镀焦铜
镀酸铜
镀白铜锡
过沥架
1. 水镀 Normal Plating
滚镀生产线
水镀生产线
除腊
除腊后上挂
除油
酸活化
镀焦铜
酸清洗
镀酸铜
镀白铜锡
1. 水镀 Normal Plating
水镀常见问题：
麻点：胚料表面不平整或电镀液有杂质。 气泡：电镀层里有空气或聚集着电镀液，一 般以小面积形状出现。 电镀层附着力不足，脱落；（Eseries Dawn Strap metal piece plating layer peel off)。电镀 层与胚料之间或镀层彼此之间的附着力不够， 一般以较大面积出现 。 烧焦：在镀件尾部和边缘一带产生了粗糙或 其它不满意的镀层，颜色暗或灰白。 水渍：电镀后工件藏水，当水烘干后在工件 会出现一些花痕，不易擦去。
–
•
Influence for our products:
Silver color part: we can not use Ni as undercoating layer any more. – Gun metal color part : we can not use Co to tune color of plating surface. 对我们产品的影响：银色不能用镍成分，枪色不能用钴进行调色。
• Normal gum metal color plating process: ―Cu + Sn + Co‖.
– It is a mature process, Co element is used to tone gun color, it can pass wearing vibration test. – Aim at it will cause allergenic of skin too, customer has banned
to use it.
常规枪色电镀，用钴进行调色，但由于其会引起皮肤过敏，客户已经要求 禁止使用。
Co + Sn Sn Cu
Base Substrate Zinc
“Cu + Sn + Co” Process
Organic Film PVD Ti Cr (Cr+3)
• Plan to study other processes to achieve gun metal color:
•
Base Substrate Zinc
Remark: Surface rigidity of “No nickel and white Copper Tin” process can not reach the same level of “Cu + Ni + Cr” process.
改善后的银色电镀电镀用锡代替镍。
2. 真空电镀 PVD
真空蒸镀、真空溅镀、真空离子镀对比
Vacuum Evaporation Coating 蒸镀 10 -5 -10 -6 0.1-1eV － 0.1-70 not good not good low density more tensile stress Vacuum Sputtering Coating 溅镀 0.15-0.02 1-10eV － 0.01-0.5 good good high density less compressive stress Vacuum Ion Coating(PVD Coating) 离子镀 0.02-0.005 0.1-1eV Hundreds to Thousands 0.1-50 better better high density less compressive stress
Item Compared Pressure (Torr) Energy of Particle Neuter Ion
Deposition Rate ( μm /min) Turn around property Adherence power Compactness of coatings Air hole in the coating Internal Stress
–
•
Objective:
Need to search new process for metal part plating to avoid using Ni/Co substance. 目标：寻求新的电镀工艺：避免使用镍/钴。
–
1. 水镀 Normal Plating
Organic Film
•
Normal Nickel plating process: “Cu + Ni + Cr”.
1. 水镀 Normal Plating
水镀常用颜色：
无叻叻色 （“无镍白铜锡”-”No nickel and white Copper Tin” ）； 枪色（Gun Metal Color）； 金色（Golden Color）； 珍珠银、珍珠白 （Pearl Silver/white）；
1. 水镀 Normal Plating
一、吊镀价格（仅供参考，以时价为准）
序号 1 锌 镀种 镀层厚度（微 计量单位 米） 8-15 平方分米 单价：元 0.40
2
3 4 5 6 7 8 9
镍
光亮镍 铜锌合金 铜锡合金 金 银 铜 锡
8-15
8-15 6-8 6-8 0.1-0.5 6-8 10-20 8-10
•
Organic Film Sn
Plan to study other processes to achieve silver color:
–
–
–
Use stainless steel material to replace Zinc material, use PVD to replace normal plating to achieve silver color. Use stainless steel inherent color after polished (need not any other plating). Use plastic part replace metal part, use PVD to get silver color.
– ―PVD‖ process 1: plating one Cr layer at base substrate Zinc, then arrange the part for PVD. Defect rate of this process will be higher than single plating process. – ―PVD‖ process 2: use stainless steel material to replace Zinc material, use PVD to replace normal plating to achieve gun metal color. – Use plastic part replace metal part, use PVD to get gun metal color.
–
Cr (Cr+3 process) Ni Cu
•
Replace plating process: “No nickel and white Copper Tin”.
–
–
To pass wearing vibration test , Sn thickness should be controlled at about 0.7~1.0um. “Cu + Ni + Cr” Process Require to coat harder organic film.
2. 真空电镀 PVD
真空电镀：PVD （Physical Vapor Deposition 物理气相沉积），是指在 真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使 靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用， 使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。 真空电镀分类：真空蒸镀、真空溅镀、真空离子镀。 NCVM真空溅镀： Non-Conductive Vacuum Metallization真空溅镀原理 主要利用辉光放电(glow discharge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面, 靶材的原子被弹出而堆积在基板表面形成薄膜。 真空溅镀薄膜的性质、均匀度比蒸镀薄膜好,但是镀膜速度比蒸镀慢。 涂层类型： TiN，ALTIN，TiALN，CrN，CrCN，TiCN 和 ZrN, 复合涂层 包括 TiALYN 或 H/DLC。 工艺温度：PVD 涂层加工温度在 250 ℃－450 ℃之间，在有些情况下 依据应用领域和涂层的质量，PVD 涂层温度可低于 70 ℃或高于 600 ℃进行涂层。 涂层厚度一般 0.5~1um ，有些情况下，涂层薄至 0.3um , 厚至 15um。 涂层种类和厚度决定工艺时间，一般工艺时间为 3~6 小时。
•
Cu
Base Substrate Zinc
Remarks: PVD --- Physical Vapor Deposition.
其他工艺：使用不锈钢进行真空电镀，使用不锈钢原色等。
“No nickel and white Copper Tin” Process
Organic Film
Fra Baidu bibliotek
1. 水镀 Normal Plating
Base Substrate Zinc
“PVD” Process 1
Organic Film PVD Ti Base Substrate Stainless Steel
“PVD” Process 2
1. 水镀 Normal Plating
电镀原理：指借助外界直流电的作用，在溶液中 进行电解反应，使导电体（例如金属）的表面沉 积金属或合金层。 电镀分类： Barrel Plating 滚镀，Rack Plating 水镀。
Process:
机械整平 上挂检验 超声波 除腊 热侵除油 电解除油 酸活化
It is a mature process, it can pass wearing vibration test smoothly. – Aim at it will cause allergenic of skin, customer has banned to use it. 常规银色镍电镀可以通过耐磨测试，但由于其会引起皮肤过敏，客户已经 要求禁止使用。
NOKIA --- banned plating Ni/Co in metal part surface. – SE --- banned plating Ni in metal part surface. – Motorola --- banned plating Ni in metal part surface. 客户提出禁止产品电镀层中含有镍/钴成分。
表面处理工艺 Surface Treatments Processes
20-Apr-09
常用表面处理工艺
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
水镀 Normal Plating 真空电镀 PVD Physical Vapor Deposition 电泳 Electrophoresis 电铸 Electroform 抛光 Polishing 蚀刻 Etched 镭雕 Laser Carved 氧化 Oxidation 喷砂 Sand blast 批花 (一般对logo进行处理) Shiny Logo 拉丝 Drawbench CD纹 CD line 其他 Other R&D相关产品工艺 R&D Relative Product Process
平方分米
平方分米 平方分米 平方分米 平方分米 平方分米 平方分米 平方分米
1.00
1.25 0.60 0.60 40.00 4.00 0.55 1.20
二、原材、型材镀锌价格：1—1.5元/Kg
1. 水镀 Normal Plating
•
Customer has released critical requirement to control Ni/Co substance in metal part plating.
预镀碱铜
镀焦铜
镀酸铜
镀白铜锡
过沥架
1. 水镀 Normal Plating
滚镀生产线
水镀生产线
除腊
除腊后上挂
除油
酸活化
镀焦铜
酸清洗
镀酸铜
镀白铜锡
1. 水镀 Normal Plating
水镀常见问题：
麻点：胚料表面不平整或电镀液有杂质。 气泡：电镀层里有空气或聚集着电镀液，一 般以小面积形状出现。 电镀层附着力不足，脱落；（Eseries Dawn Strap metal piece plating layer peel off)。电镀 层与胚料之间或镀层彼此之间的附着力不够， 一般以较大面积出现 。 烧焦：在镀件尾部和边缘一带产生了粗糙或 其它不满意的镀层，颜色暗或灰白。 水渍：电镀后工件藏水，当水烘干后在工件 会出现一些花痕，不易擦去。
–
•
Influence for our products:
Silver color part: we can not use Ni as undercoating layer any more. – Gun metal color part : we can not use Co to tune color of plating surface. 对我们产品的影响：银色不能用镍成分，枪色不能用钴进行调色。
• Normal gum metal color plating process: ―Cu + Sn + Co‖.
– It is a mature process, Co element is used to tone gun color, it can pass wearing vibration test. – Aim at it will cause allergenic of skin too, customer has banned
to use it.
常规枪色电镀，用钴进行调色，但由于其会引起皮肤过敏，客户已经要求 禁止使用。
Co + Sn Sn Cu
Base Substrate Zinc
“Cu + Sn + Co” Process
Organic Film PVD Ti Cr (Cr+3)
• Plan to study other processes to achieve gun metal color:
•
Base Substrate Zinc
Remark: Surface rigidity of “No nickel and white Copper Tin” process can not reach the same level of “Cu + Ni + Cr” process.
改善后的银色电镀电镀用锡代替镍。
2. 真空电镀 PVD
真空蒸镀、真空溅镀、真空离子镀对比
Vacuum Evaporation Coating 蒸镀 10 -5 -10 -6 0.1-1eV － 0.1-70 not good not good low density more tensile stress Vacuum Sputtering Coating 溅镀 0.15-0.02 1-10eV － 0.01-0.5 good good high density less compressive stress Vacuum Ion Coating(PVD Coating) 离子镀 0.02-0.005 0.1-1eV Hundreds to Thousands 0.1-50 better better high density less compressive stress
Item Compared Pressure (Torr) Energy of Particle Neuter Ion
Deposition Rate ( μm /min) Turn around property Adherence power Compactness of coatings Air hole in the coating Internal Stress
–
•
Objective:
Need to search new process for metal part plating to avoid using Ni/Co substance. 目标：寻求新的电镀工艺：避免使用镍/钴。
–
1. 水镀 Normal Plating
Organic Film
•
Normal Nickel plating process: “Cu + Ni + Cr”.
1. 水镀 Normal Plating
水镀常用颜色：
无叻叻色 （“无镍白铜锡”-”No nickel and white Copper Tin” ）； 枪色（Gun Metal Color）； 金色（Golden Color）； 珍珠银、珍珠白 （Pearl Silver/white）；
1. 水镀 Normal Plating
一、吊镀价格（仅供参考，以时价为准）
序号 1 锌 镀种 镀层厚度（微 计量单位 米） 8-15 平方分米 单价：元 0.40
2
3 4 5 6 7 8 9
镍
光亮镍 铜锌合金 铜锡合金 金 银 铜 锡
8-15
8-15 6-8 6-8 0.1-0.5 6-8 10-20 8-10
•
Organic Film Sn
Plan to study other processes to achieve silver color:
–
–
–
Use stainless steel material to replace Zinc material, use PVD to replace normal plating to achieve silver color. Use stainless steel inherent color after polished (need not any other plating). Use plastic part replace metal part, use PVD to get silver color.
– ―PVD‖ process 1: plating one Cr layer at base substrate Zinc, then arrange the part for PVD. Defect rate of this process will be higher than single plating process. – ―PVD‖ process 2: use stainless steel material to replace Zinc material, use PVD to replace normal plating to achieve gun metal color. – Use plastic part replace metal part, use PVD to get gun metal color.
–
Cr (Cr+3 process) Ni Cu
•
Replace plating process: “No nickel and white Copper Tin”.
–
–
To pass wearing vibration test , Sn thickness should be controlled at about 0.7~1.0um. “Cu + Ni + Cr” Process Require to coat harder organic film.
2. 真空电镀 PVD
真空电镀：PVD （Physical Vapor Deposition 物理气相沉积），是指在 真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使 靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用， 使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。 真空电镀分类：真空蒸镀、真空溅镀、真空离子镀。 NCVM真空溅镀： Non-Conductive Vacuum Metallization真空溅镀原理 主要利用辉光放电(glow discharge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面, 靶材的原子被弹出而堆积在基板表面形成薄膜。 真空溅镀薄膜的性质、均匀度比蒸镀薄膜好,但是镀膜速度比蒸镀慢。 涂层类型： TiN，ALTIN，TiALN，CrN，CrCN，TiCN 和 ZrN, 复合涂层 包括 TiALYN 或 H/DLC。 工艺温度：PVD 涂层加工温度在 250 ℃－450 ℃之间，在有些情况下 依据应用领域和涂层的质量，PVD 涂层温度可低于 70 ℃或高于 600 ℃进行涂层。 涂层厚度一般 0.5~1um ，有些情况下，涂层薄至 0.3um , 厚至 15um。 涂层种类和厚度决定工艺时间，一般工艺时间为 3~6 小时。
•
Cu
Base Substrate Zinc
Remarks: PVD --- Physical Vapor Deposition.
其他工艺：使用不锈钢进行真空电镀，使用不锈钢原色等。
“No nickel and white Copper Tin” Process
Organic Film
Fra Baidu bibliotek
1. 水镀 Normal Plating