物理真空镀镍、镀银、镀锡不锈钢带在电子元器件上的应用
作者:王永飞1陈锋2
技术来源:上海佑戈金属科技有限公司
前言概况
化学电镀还是当前镀层的主要技术和加工手段,众所周之,化学电镀对环境的破坏和人的健康危害都比较大,国家环保部门也是重点监管此类企业,其次这种镀层的产品质量也不高,不能适应未来电子行业及其它行业的复杂需求,总之,这是属于一种落后的或是淘汰的镀层工艺技术。
当前最新的镀层技术就是新物理气相沉积法工艺,它既环保,镀层质量又高,还有就是可以完成复杂型的镀层。
关键词
物理真空镀膜物理气相沉积物理真空镀锈钢带电子元器件不锈钢带镀镍镀银镀锡等等
详细内容如下
Func-Conticoating
功能性预镀层金属带材适用于电子元器件的高级表面处理技术
√替代化学电镀工艺Replace the electroplating √替代铜合金材料Replace the copper alloy
关键技术概述
YOOGLE研发了一种新型的表面处理工艺,用于为电子元器件的生产提供预镀涂层的金属带材,这是一种物理气相沉积法的“卷到卷”工艺,通过这种工艺,可以把具有高附着力和高纯度的超薄金属膜层镀在基材(例如,不锈钢带)上面。
这种带有金属薄膜层的不锈钢钢带就是YOOGLE Func-Conticoating工艺技术,在全世界范围里只有少数几家企业才拥有这种技术。
由于镀层具有优异的附着性,YOOGLE Func-Conticoating可以折弯、加工成型但是镀层不会破裂。
其另外一个独特特性是一次可以只对一面进行预镀,或是在相反的两面采用不同的镀层。
与传统工艺相比,这些特性都具有极大的优势。
Func-Conticoating的目的在于:
1)提高生产效率
在传统的电子设备金属元器件制造过程中,需要多道供货商来完成,且需要更多的附加成本(如转包、物流、仓储、分拣、品控等),采用了Func-Conticoating(即在真空的环境下的连续涂镀)工艺技术产品以后,就直接可以冲压或成型,得到需要的零件。
2)得到更好的品质
在不锈钢带上的形成的超薄金属膜层厚薄均匀、附着力极强,达到使用所需
3)减轻重量
在不锈钢带基材上采用Func-Conticoating工艺后,可以替代传统的铜合金弹性材料(如,磷青铜、洋白铜、铍铜等),不锈钢的比重约为7.93g/cm3,而铜合金的的比重约为8.8g/cm3,如果采用不锈钢可以节约10%左右的材料,同时,不锈钢的弹性模量远高于铜合金材料,若固定某一弹性模量时,不锈钢带基材可以少用22%左右。
4)更好的产品性能
不锈钢基材的弹性模量、机械性能、耐腐蚀性能都要优于铜基合金材料,表面镀层也可以得到很好的性能(耐磨性、耐腐性、导电性)
5)更环保的生产工艺
Func-Conticoating是一种在真空环境下的镀层技术,所有生产过程都是清洁、卫生的环境。
整个过程与最终产品都不会以牺牲环境为代价,与化学电镀行业相比,节约能效可达60%以上,它是取代电镀工艺的最佳选择.我们所使用的都是不锈钢和铝合金的带材,没有二次污染,所有的材料都符合欧盟标准(包括RoHS指令包含的铅,汞,镉和六价铬,多溴联苯(PBB)和多溴联苯醚(PBDE)–和铅、汞的最大浓度值,镉和六价铬)。
典型应用Typical Applications
YOOGLE供应多种金属膜层和基材,其应用的范围也是非常地宽广。
-按应用实例有:触点弹簧、触摸型按键、连接片、电极材料、屏蔽元器件及其它;
-按应用的行业有:手机、电脑、动力电池、移动通信基站、传感器、汽车、飞机等;
-按电阻率应用方向有:导体、半导体和绝缘体;
在日益复杂的电子行业的今天,佑戈金属科技(YOOGLE)一直在努力前行,新材料技术将为电子行业找到最新的解决方案。
产品技术描述
▍涂层Pre-Coated film
多种金属膜层类别,以满足不同特性需求。
(在真空环境下的连续涂镀示意图)
▍基材Substrate Materials
金属基材种类,以满足不同机械性能与耐腐蚀性能的需求。
镀层Coated film
我们可以提供定制化的镀层,可以在基材(不锈钢带)的单面或是双面镀上一层或多层膜,以达到用户产品所需,灵活的表面处理工艺,使得我们提供的新型材料,可以帮助更多新领域的应用。
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各种不同种类的金属镀层可根据应用使用在不同性能的基材上,如触点弹簧、金属弹片、连接片、垫片等,镀层可以提高材料的导电、焊接、耐磨、耐腐等性能要求。
铜(Cu)0.1-1.5极好的导电性。
因为在很多环境下容易锈蚀,所以触点特性一般,可与锡
或镍搭配使用,用锡或镍做为顶层镀层防止锈蚀。
熔点1084°C。
氧化物Oxides0.1-0.5极好的绝缘层。
一般用于在低电压电子装置中需要绝缘的零件的表面,可
与镍配合使用
氮化物Nitrides 0.1-0.3优秀的表面硬度,具有耐磨性能.
表面硬度约1200-1800HV
碳化物Carbides 0.1-0.3非常坚硬的表面,具有优良的耐磨性能.
表面硬度约4000-6000HV
镀层的主要优势Main advantages for Yoogle
coating
1)镀层均匀,而且化学电镀则会出现镀层厚薄不均的现象,良品率低。
Diagrammatic sketch for different coating technologies
YOOGLE PVD Conticoating Electroplating process
物理法真空涂镀工艺化学法电镀工艺
注解:蓝色代表为镀层,灰色代表基材Blue is a coated surface,Grey is a material
2)非常强的结合力Good adhesion
在基材与镀层之间的附着力,我们按照ASTM/D3359-025B等级标准执行。
3)低接触电阻Low contact resistance
高纯度(99.99%)的镀层,具有很低的低接触电阻和较高的导电性能,与YOOGLE不锈钢弹片结合中使用,稳定一致的表面导电率,可以大大提高产品的良品率。
镀层Coated film
4)良好的焊接性Excellent weldability
大部分镀层都具有良好的焊接性能。
5)杂质少Less impurities
我们使用高纯度的涂层在真空环境下镀层,大大减少了杂质的含量。
基材Substrate materials
Yoogle提供镀层的基材以精密不锈钢带为主,其它合金也可以用作特定需求的基材。
钢种号Steel性能等级Hardness特征Features
SUS3013/4H FH SH它是一种高强度的奥氏体不锈钢带
SUS3041/2H3/4H FH它是一种综合性较好的奥氏体不锈钢带SUS316L1/2H3/4H FH它是一种耐腐性较好的奥氏体不锈钢带
SUS4303/4H FH SH它是一种具有磁性的铁素体不锈钢带
SUS430JIL3/4H FH SH它是一种具有磁性的超纯铁素体不锈钢带18CR-7NI1/2H3/4H FH SH它是一种无磁性的高强度不锈钢材料。
基材特性All advantages at a glance
1)钢种级别丰富
2)机械性能级别多
3)可适应冲压、折弯、切割及其它成型
4)厚薄误差极小
5)钢带表面平坦
6)良好的直线度
材料选择指导Selection guide
-具有强磁性
-具有强磁性且不生锈
-无磁性
-较高抗拉伸强度与弹性模量
-成型性
-耐腐蚀性
更多建议和指导,请与我们直接联系。
Steel grade Density Modulus of elasticity IACS%Tensile strength Elongation
钢号密度g/cm3弹性模量导电率抗拉强度Mpa伸长率%
不锈钢SUS3047.93200000 2.4120025
不锈钢SUS316L7.98180000 2.4110035
不锈钢SUS3017.93185000 2.419502
不锈钢SUS6317.9319000 2.016006
不锈钢SUS310J1L7.8180000 2.460040
黄铜C26008.5110000286503
磷青铜C51908.851100001470010
洋白铜C75208.7512400065208
铍铜C17208.251280002214003
替代铜合金弹簧材料
▍不锈钢的镀层能够达到铜合金的功能所需;
▍相同规格不锈钢弹簧可以承受更大的载荷;
▍铜合金的密度比不锈钢高,在达到相同弹性模量状况下,可以减少使用量;
▍是替代铍铜的最佳材料,铍铜是欧盟禁止在电子设备使用的材料
在日益复杂的电子行业,Func-conticoating
材料技术将会给予您更多可能。