镀膜产品常见不良分析

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电镀不良分析报告

电镀不良分析报告

电镀不良分析报告一、背景介绍电镀是一种常用的表面处理技术,通过电化学方法将金属镀层均匀地附着在金属或非金属基材上,以提高其表面的硬度、耐腐蚀性和美观度。

然而,有时在电镀过程中可能会出现不良现象,如颜色不均匀、气泡生成、层状剥落等问题。

本报告旨在分析电镀不良问题的原因,并提出解决方案。

二、问题描述本次电镀过程中,出现了以下不良现象:1.镀层颜色不均匀,呈现出斑驳的色彩。

2.镀层表面出现小气泡,影响美观度。

3.镀层出现局部剥落现象,影响涂层的耐腐蚀性能。

三、分析过程1. 镀层颜色不均匀的原因分析首先,我们需要考虑以下几个可能的原因:•电镀液中镀层成分浓度不均匀,导致颜色差异。

•电流密度不均匀,使得某些部位的金属镀层过厚或过薄。

•温度控制不当,造成镀层颜色不稳定。

•电解质配比不正确,影响镀层颜色的形成。

经过检查发现,电镀液中的镀层成分浓度均匀,因此可以排除第一种可能原因。

通过观察可以发现,镀层颜色不均匀的区域与电流密度有关,这表明电流密度的不均匀导致颜色差异。

进一步的分析发现,镀层颜色不均匀主要集中在边缘位置,这可能是电流从边缘位置迅速流过导致的。

解决这个问题的方法是增加边缘处的电流密度,可以通过增大电流的输入或者调整阳极位置来实现。

2. 镀层表面气泡的原因分析气泡的产生是由于气体在电解液中被电解产生并附着在镀层表面。

存在以下几个可能的原因:•电解液中的杂质含量较高。

•电解液中的湿剂浓度不适宜。

•电流密度过大,使得气泡无法被排除。

经过检测,电解液中的杂质含量符合标准要求,因此第一种可能原因可以排除。

进一步检查发现,电解液中的湿剂浓度偏高,这是导致气泡产生的重要原因。

调整湿剂浓度至合适范围可以解决这个问题。

此外,如果电流密度过大,也会造成气泡无法被排除。

因此,需要对电流密度进行适当的调整,以保证正常的电解过程。

3. 镀层剥落的原因分析镀层的剥落可能是由于以下原因引起:•预处理工艺存在问题,导致基材表面不洁净。

PVD喷涂及镀膜常见不良

PVD喷涂及镀膜常见不良

定义:产品表面反光时有类似彩虹的效应。 产生的原因:---油漆体系使用不恰当; ---喷涂工艺参数不当使涂层中残留有内应力; ---金属膜引起的反射光发生干涉。 改善措施:---提高油漆黏度; ---采用干喷手法; ---采用恰当的油漆体系; ---面漆(着色层)膜厚薄涂至下限; ---底漆中添加消光剂,减弱真空镀膜金属的反射光; ---面漆中添加消光剂,减弱涂膜的入射光; ---金属膜上涂装两层涂料,利用涂膜成分不同引起的漫反射。
改善措施:---在上线之前确保素材表面清洁,无尘点、毛丝等杂 质颗粒; ---优化喷涂工艺参数,严格按照喷涂SOP执行; ---修改治具。
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PVD Defect Analysis and Action_v1.0
11.开裂 Cracking/Crazing
定义:漆膜表面产生微细裂纹。 产生的原因:---聚合物与溶剂接触后其表面能降低,溶剂分子渗入聚合物内部使聚合物表层 发生溶胀,溶剂挥发后表层体积收缩,产生应力;当塑料加工残余内应力与 外应力协同作用导致裂纹。 改善措施:---选择适当的涂料溶剂和稀释剂—溶剂的溶解力和挥发速度相互匹配; ---选择适当的涂料干燥方法和升温程序,减少干燥过程中产生的内应力; ---涂装前对塑料制品进行退火处理,消除塑料加工的残余应力。
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PVD Defect Analysis and Action_v1.0
8.色差 Color or Color Tone Deviation
定义:产品整体或局部颜色差异。 产生的原因:---油漆使用过程中未搅拌,颜料沉淀; ---中漆调色时,工艺参数错误致使中漆膜厚不均或少油; ---镀膜工序出现的色差引起喷涂后产品颜色的差异; ---底材内的颜料被底漆或中漆的溶剂溶解并迁移到面漆中使产品发生颜色差异; ---原油与色浆匹配不当; ---涂层的膜厚不均匀。 改善措施:---确保涂料在使用过程长期搅拌; ---优化喷涂工艺参数,并严格执行喷涂标准作业规范; ---对镀膜工序出现的色差进行有效管控; ---面漆选用溶解力较差的溶剂,改善底的耐溶剂性或底漆完全固化后再涂面漆; ---选用恰当的原油与色浆体系; ---喷涂过程中严格控制涂层的厚度。

镀膜机常见故障及分析解决预防措施

镀膜机常见故障及分析解决预防措施

镀膜机常见故障及分析解决预防措施一.常见故障,问题及解决方法下表对一些镀膜时常见的故障、真空度问题、及掉膜和膜质问题做了一些简单分析,并给予解决方案及预防措施.12346二.一些基础知识及注意事项和应急措施1. 膜厚控制仪控制参数Soak power1----预熔功率1 约为蒸发功率的一半Soak power2----预熔功率2 也称预蒸镀功率略小于最大功率Maxpower ----最大功率Dep Rate ----蒸发速率Final Thk ----膜厚(波长)Soak time----预熔时间Rise time ----功率上升时间Density ----材料密度检测膜厚原理通过改变探头上晶片的频率(由于膜的蒸发改变了其重量,所以其震动频率发生变化)来计算膜厚,而探头所处的位置和工具因数的设置都影响到测试精度,探头的位置和测试膜厚的关系如小:(1).探头高了,测试得到的厚度<实际得到的膜厚(玻片上厚度)(2).探头低了,测试得到的厚度>实际得到的膜厚(玻片上厚度)(3).工具因数调高,相当于探头位置降低,所以膜厚要增加2. 膜和材料间的关系2.1.U5吸收杂光,影响膜质和亮度.镀的过多,膜会发银;镀的过少,膜发黑,不亮泽,有银色;没镀上,则为银白2.2.U3脱膜剂,影响膜质.镀的过多,膜质稀烂,易脱落;镀的过少,膜会打卷,发硬2.3.SiO2决定颜色2.4.U6基层,影响膜的鲜艳度和亮度3. 均匀性3.1.径向均匀性:同一玻片上部与下部的不均匀,与光斑的调节、材料的料面、坩埚转速和转向、玻片的曲率有关3.2.重复均匀性:同一锅膜的每一套间的不均匀,与真空度的高低、操作者看颜色有关3.3.整体均匀性:同一套膜四块玻片上的均匀性,与光斑的稳定性、工转的转速和蒸发速率的匹配、真空度的高低、径向均匀性有关4. 灯丝问题4.1.放气时要记住关灯丝电源,以免氧化灯丝4.2.初次使用或更换新灯丝,应进行灯丝预热定型处理,以防灯丝加热过快变形.预热时,高压关闭,直接加热灯丝,缓慢加灯丝电流,由几安培加至15A时,维持3-5分钟4.3.灯丝安装a.灯丝不宜太高或太低:太高会造成光斑不可调,容易打烂栅极和阳极片;太低会造成光斑能量太散,不易蒸发b.栅极片应略低于阳极片c.各个压块、引线的接触面应清洗干净避免造成接触不良d.打紧螺钉时应松紧适当,太松会接触不良,太紧会造成“滑丝”5. 轰击条件:真空度4.0Pa到8.0Pa之间时间:20到30分钟轰击棒应用240#砂纸砂干净再用酒精擦一遍再装入真空室轰击完后关闭轰击开关,取轰击棒时应带手套或用包住轰击棒以免被烫伤6. 换机械泵油将油放干净,把出气口的盖板取下,然后取下挡油板,用布将机械泵油腔内擦干净(特别注意死角地方),擦干净后倒点新油盖住出气口开机械泵运行20秒将油放出,这样反复做两到三次,洗干净后即可加油.加油应加到观察油窗伤两条红线之间(油加少了会造成机械泵的抽气性能下降,油加多了会造成抽气时油喷出来).油加好后将挡油板,盖板依次装好.7. 应急措施7.1. 突然停电首先将设备总电源开关关闭(防止突然恢复电力所有用电设备工作造成电流冲击过大),然后将所有开关复位,处在关的状态(开关弹起为关的状态),等待电力恢复如果长时间电力无法恢复应将扩散泵电炉盘取下,用湿布放在扩散泵四周使其冷却.设备循环水关小,防止停电时间过长导致循环水无法循环使水流失7.2.停水首先应关闭扩散泵,将扩散泵电炉盘取下,用湿布放在扩散泵四周使扩散泵冷却关闭各阀门及机械泵,不能让其长时间在无冷却水的状态下工作导致设备损坏7.3.停气气压低于0.43Mpa时阀门会自动关闭,此时应将各阀门开关复位处在关的状态(开关弹起为关).如果长时间无法恢复供气,则将扩散泵,机械泵等运作的设备关闭,关扩散泵15分钟后打开扩散泵快冷冷却扩散泵。

电镀常见的问题及解决方案

电镀常见的问题及解决方案

电镀常见的问题及解决方案
电镀过程中可能出现的问题及其解决方案如下:
1.针孔或麻点:这是由于前处理不良、有金属杂质、硼酸含量太少、镀液温度太低等原因造成的。

可以使用润湿剂来减小影响,并严格控制镀液维护及流程。

2.结合力低:如果铜镀层未经活化去氧化层,铜和镍之间的附着力就差,会产生镀层剥落现象。

因此,在电镀前应对基材进行适当的预处理,如酸洗、活化等。

3.镀层脆、可焊性差:这通常是由于有机物或重金属物质污染造成的。

添加剂过多会使镀层中夹带的有机物和分解产物增多,此时可以用活性炭处理或电解等方法除去重金属杂质。

4.镀层发暗和色泽不均匀:有金属污染可能是造成这一问题的原因。

应尽量减少挂具所沾的铜溶液,并在发现污染时立即处理。

5.镀层烧伤:这可能是由于硼酸不足、金属盐的浓度低、工作温度太低、电流密度太高、PH值太高或搅拌不充分等原因造成的。

需要检查并调整相关工艺参数,确保其处于合适的范围。

6.沉积速率低:PH值低或电流密度低都可能导致沉积速率低。

应检查并调整镀液的PH值和电流密度,以优化沉积速率。

7.其他问题:如辅助阳极的铜条未与生产板长度一致或已发粗,不允许再使用。

全板及图形镀后板需在24小时内制作下工序。

图形镀上板戴细纱手套,下板戴棕胶手套,全板上板戴橡胶手套,下板戴干燥的粗纱手套。

在处理电镀问题时,需要综合考虑多个因素,包括镀液成分、设备状况、操作条件等。

如遇到难以解决的问题,建议寻求专业人士的帮助。

PVD喷涂及镀膜常见不良

PVD喷涂及镀膜常见不良

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PVD Defect Analysis and Action_v1.0
10.少漆/少油 Misses
定义:与标准规格相比有些区域喷油不够。 产生的原因:---素材前处理不充分,表面有尘点、毛丝等杂质颗 粒; ---喷涂参数有误或没有按照喷涂SOP执行; ---素材上有尖角或锐边; ---治具设计不合理。
改善措施:---减少涂料喷出量,严格控制膜厚; ---调整喷涂时产品与喷枪的距离,打磨被涂物表面使其变粗糙; ---调整喷枪与被涂物的垂直程度,改善素材边缘结构(将直角改为圆弧过渡); ---调整涂料粘度和挥发速度。
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PVD Defect Analysis and Action_v1.0
4.彩虹纹 Rainbow
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5.咬底/烧焦 Gnawing/Burning Marks
定义:底漆表面喷面漆时出现发黑、发皱、溶胀、起泡甚至脱落的现象。 产生的原因:---面漆溶解力太强,底漆耐溶剂性差; ---面漆喷涂太厚干燥慢,增强对底漆的腐蚀强度; ---底漆没有充分干透; ---面漆烘烤温度过高,产生酸性气体增强对底漆的腐蚀强度。
改善措施: ---选择适当溶剂和稀释剂,控制其挥发速度,防止漆膜表面温度过低导致聚合物析出; ---降低环境湿度或给涂料添加防白水; ---加强油水分离器分离空气中的水分; ---严格控制涂料检验,底材喷涂前进行烘烤,确保其表面充分干燥。
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14.油点/肿块 Dip/Dump
定义:产品表面上的油漆整体的变形。
产生的原因:---素材表面有机械应力(在喷涂前不可见); ---素材表面有污染物。 改善措施:---选择适当的涂料干燥方法和升温程序,减少干燥过程中产生应力; ---涂装前对塑料制品进行退火处理,消除塑料加工中产生的残余应力。 ---在上线之前确保素材表面清洁,无尘点、毛丝等杂质颗粒。

电镀不良现象及产生原因

电镀不良现象及产生原因

雾锡镀件不良现象及产生原因不良现象原因说明低电流密度区镀层不均匀,或有漏铜现象1,金属含量太高2,电流密度太小3,硫酸浓度不足4,添加剂过量5,阳极面积不足6,前处理不充分高电流密度区发灰、发黑或烧焦1,电流密度太高2,金属含量太低3,添加剂不足表面粗糙1,电流密度过大2,电解液组成不均衡4,电解液受到杂质金属污染5,滚轮转速慢锡层易变色1,2,黄铜底材发生置换现象2,电镀后水洗不充分3,产品存储不佳,受潮或碰到腐蚀性液体4,添加剂过量锡层不均匀1,添加剂不足2,锡浓度过高 3.电流密度太小4,硫酸浓度低锡层耐腐蚀性不佳1,前处理不足2,有杂质空隙3,镀件不良针孔多镀层泛黄1,锡层厚度不足2,光泽剂添加不足3,存储场所不佳有酸碱气体,空气潮湿4,电镀后中和不佳线管发黑1,多发于S型端子,卡在滚桶壁上电击伤,黑斑1,电流密度过大,阴极放电将端子烧焦亮锡镀件不良现象及产生原因不良现象原因说明表面有白雾1,含量太高2,电流密度太小3,硫酸浓度不足4,光泽剂不足5,阳极面积不足6,浴温太高7,阳极钝化8,前处理不充分锡层容易剥落1,锡层厚度不足2,锡层氧化3,光泽剂过量4,电解液受到金属杂质污染表面粗糙1,电流密度过大2,电解液组成不均衡4,电解液受到杂志金属污染5,光泽剂不足1锡层不均匀1,添加剂不足2,锡浓度过高 3.电流密度太小4,硫酸浓度低镀层泛黄1,锡层厚度不足2,光泽剂添加不足3,存储场所不佳有酸碱气体,空气潮湿4,电镀后中和不佳镀层泛蓝1,添加剂比例不均衡,光泽剂过量前处理的重要性前处理的目的前处理的目的是保持产品表面清洁,由于镀件在制造、加工搬运、保存期间会有油脂、氧化物锈皮、氢氧化物、灰尘等污物附著于镀件表面,若不去除这些污物进行电镀,产品品质将无法得到保证,所以前处理在电镀制程中占有很重要的地位。

前处理不良会造成的电镀不良现象前处理不良会产生的不良现象,有下列几项:(1)锡层脱落(2)镀层有气泡(3)表面有黑点(4)色泽不均匀(5)表面有锡点(7)表面粗糙(8)产品耐腐蚀性降低(9)脆化。

PVD喷涂及镀膜常见不良共26页文档


3.流痕/积油 Runs/Swells
定义:涂料在成膜过程中由于重力作用向下流动,使产品表面出现凸凹不平、上下漆膜厚薄不 均以及底部边缘增厚等不良。
产生的原因:---涂料喷出量过多,涂膜太厚; ---喷涂距离过近,被涂物表面过于光滑; ---喷枪与被涂物表面不垂直、素材的边缘或角过于尖锐 ; ---涂料粘度低,挥发速度慢。
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7.划伤 Scratch
定义:产品表面有磨损、凹槽或刻痕等。 产生的原因:---不合理的操作使产品碰到其它物体或产品间相互接触。
改善措施:---车间员工操作时必须严格执行各工序的SOP; ---设计合理的放置产品的装置的间距,确保产品在各工序不会接触。
定义:产品表面反光时有类似彩虹的效应。
产生的原因:---油漆体系使用不恰当; ---喷涂工艺参数不当使涂层中残留有内应力; ---金属膜引起的反射光发生干涉。
改善措施:---提高油漆黏度; ---采用干喷手法; ---采用恰当的油漆体系; ---面漆(着色层)膜厚薄涂至下限; ---底漆中添加消光剂,减弱真空镀膜金属的反射光; ---面漆中添加消光剂,减弱涂膜的入射光; ---金属膜上涂装两层涂料,利用涂膜成分不同引起的漫反射。
空气洁净度进行有效管控。
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2.桔皮 Orange Peel
严重
轻微
定义:涂层或面漆整体的起皱或斑驳。
产生的原因: ---涂料粘度过高; ---涂层膜厚太薄; ---喷枪气压过低或空气帽与喷嘴不匹配,涂料雾化不良; ---涂料使用前没有充分搅拌; ---喷涂漆膜过厚,内外干燥不一致; ---漆膜流平时间过短; ---少油(常见于面漆喷涂);

电镀中常见的不良原因分析(这些你都能解决了吗)

电镀中常见的不良原因分析(这些你都能解决了吗)电镀是制造业不可或缺的基础⼯艺。

电镀⽣产中发⽣不良在所难免,不良现象频发会影响⽣产进度和产品合格率,造成经济损失。

排除不良是电镀技术⼈员管理的重要内容。

今天我们平台针对最基础不良现象与原因分析分享给⼤家1.镀层结合⼒不好结合⼒不好⼀般有下列⼏种情况:(1) 底层结合⼒不好,该情况⼤都是前处理不良、基体⾦属上的油污或氧化膜未除尽造成的。

(2) 打底镀层成份控制不当,如碱铜中铜与游离氰⽐例不当,有六价铬污染等。

(3)前处理⼯序中的表⾯活性剂黏附在基体表⾯未清洗⼲净。

(4)腐蚀过度,有些⼯⼚除锈酸的浓度⾼或不加缓蚀剂也会造成结合⼒不佳。

2.镀层脆性⼤造成脆性的最⼤原因是镀液中有机杂质或有机添加剂过多所致。

有的技术操作⼈员把添加剂看作是万能灵药,镀层⼀有问题就加添加剂。

添加剂⽐例失调或超过允许上限就会造成镀层脆性。

另外,pH 值不正常和重⾦属离⼦对镀液的污染,也会造成脆性。

镀层脆性与结合⼒不好有时很难区别。

⼀般可这样区别::结合⼒不好的镀层,能从基体⾦属上成⽚撕下,弯曲时镀层不会成粒屑飞出,薄型镀件⽆嘶嘶声;有脆性的镀层,剥落时镀层不能成⽚撕下,弯曲时镀层成粒屑飞出,薄型镀件有嘶嘶声。

3.针孔针孔在镀亮镍及光亮酸铜中最多见,通常见到的针孔有下列三种情况:(1)因析氢造成的针孔是锥形的。

(2)因油污和有机杂质造成的针孔是细密不规则的。

(3)基体⾦属的⼩凹点所造成的针孔⽆规则,如苍蝇脚趾,很难认定,须经试验和观看基体表⾯才能确定。

4.⽑刺与针孔不同,可⽤湿纸揩擦故障处,如故障表⾯沾有纸屑的是⽑刺,不沾纸屑的是针孔。

造成⽑刺的主要原因是固体杂质。

(1)镀件本⾝带⼊镀液的固体杂质,如铁屑;先涂漆后电镀时,漆膜腐蚀下来的漆粒。

(2)外界混⼊或阳极溶解时带⼊的固体杂质。

建议阳极必须⽤阳极袋包扎。

5.发花发花主要是有机杂质多,镀液成分、光亮剂及表⾯活性剂(如⼗⼆烷基硫酸钠)等⽐例失调造成的。

电镀产品不良报告模板

电镀产品不良报告模板*报告编号:DQB-A2022-001**报告日期:2022年1月1日*1. 问题描述电镀产品在质检过程中发现以下不良问题:1. 气泡问题:部分电镀产品表面存在气泡,气泡数量较多且大小不一。

2. 色差问题:部分电镀产品的颜色与标准色差较大,色差值超出了规定范围。

3. 附着力问题:部分电镀产品的镀层与基材之间的附着力较低,在刮擦或碰撞情况下容易脱落。

2. 问题原因分析2.1 气泡问题气泡问题可能由以下原因引起:- 油污污染:电镀产品在前处理过程中,未能彻底清洗掉表面的油污,导致在镀层形成过程中油污挥发产生气泡。

- 镀液中气体含量过高:镀液中溶解氧或其他气体含量过高,导致镀层过程中气泡形成。

2.2 色差问题色差问题可能由以下原因引起:- 镀液配方不当:镀液中添加的化学药剂配方不合理,导致镀层颜色与标准色差较大。

- 电镀过程参数不稳定:电镀过程中温度、电流密度等参数波动较大,导致镀层颜色不一致。

2.3 附着力问题附着力问题可能由以下原因引起:- 基材表面处理不当:电镀前基材表面处理不充分,导致镀层与基材之间的附着力较低。

- 镀液工艺参数不合理:镀液中添加的化学药剂比例、温度、时间等工艺参数不合理,无法保证镀层与基材之间的良好结合。

3. 解决方案与改进措施3.1 气泡问题解决方案根据对气泡问题的原因分析,提出以下改进措施:- 加强前处理工序:提高前处理工序中的清洗效果,彻底清除表面的油污。

- 优化镀液配方:调整镀液中的添加剂比例,减少气泡形成的可能性。

3.2 色差问题解决方案根据对色差问题的原因分析,提出以下改进措施:- 优化镀液配方和工艺参数:根据标准色差的要求,调整镀液中化学药剂的比例和电镀过程中的工艺参数,确保镀层颜色与标准一致。

3.3 附着力问题解决方案根据对附着力问题的原因分析,提出以下改进措施:- 加强基材表面处理:提高基材表面的清洁度和粗糙度,增加镀层与基材之间的接触面积,从而提高附着力。

镀膜产品常见不良分析

镀膜产品常见不良分析随着现代科技的发展,镀膜技术被广泛应用于各种领域,如光学、电子、航空、汽车等。

然而,在生产和使用过程中,镀膜产品可能会出现一些不良现象,影响其性能和品质。

下面将对镀膜产品常见的不良进行分析。

1.膜层缺陷:镀膜产品的关键是涂层的质量。

常见的膜层缺陷有气泡、裂纹、均匀性差等。

气泡形成主要是因为基材表面有污垢或油脂,镀膜过程中没有很好去除干净,导致气泡的产生。

裂纹则是由于镀膜时的应力超过了基材的承受力,使涂层出现裂纹。

而均匀性差是因为涂层沉积不均匀,可能是镀膜工艺参数不合理或设备故障所致。

2.色差:对于镀膜产品来说,色差是一个重要的质量指标。

常见的色差包括单一颜色不均匀、无色差不均匀、色差偏差等。

单一颜色不均匀是指镀膜产品的颜色在不同区域具有差异,可能是因为工艺参数不合理或设备故障导致沉积不均匀。

无色差不均匀则是指镀膜产品在从中心到边缘的区域没有明显的颜色差异,可能是因为沉积不均匀或基材不平整。

色差偏差是指镀膜产品的颜色与要求的颜色有一定差距,可能是因为工艺参数调整不当或材料不合格。

3.光学性能不佳:镀膜产品的主要功能是改善光学性能,如增透、增反射、滤波等。

但是,不良的光学性能可能导致光的损失、不那么透明或反射不均匀等问题。

其中,光学透过率不佳可能是因为膜层的折射率不符合要求、沉积过程中有杂质或气泡等。

光学反射率不均匀可能是因为镀膜过程中的控制不准确,导致薄膜厚度不一致或反射率不稳定。

4.耐久性差:镀膜产品通常需要具备一定的耐久性,能够在使用过程中保持其性能稳定。

然而,有时镀膜产品可能会出现脱层、氧化、变色等问题,导致其耐久性下降。

脱层通常是由于涂层与基材之间的附着力不强,可能是因为沉积工艺不合理或基材表面未处理好。

氧化和变色则是由于镀膜产品在长期暴露于氧气、水蒸气或其他化学物质中,使涂层发生化学反应而导致。

总结起来,镀膜产品常见的不良现象包括膜层缺陷、色差、光学性能不佳和耐久性差等。

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镀膜产品常见不良分析、改善对策镀膜产品的不良,部分是镀膜工序的本身造成的,部分是前工程遗留的不良,镀膜最终的品质是整个光学零件加工的(特别是抛光、清洗)的综合反映,对策镀膜不良时必须综合考虑,才能真正找到不良产生的原因,对策改善才能取得成效。

一、膜强度膜强度是镜片镀膜的一项重要指标,也是镀膜工序最常见的不良项。

膜强度的不良(膜弱)主要表现为:①擦拭或用专用胶带拉撕,产生成片脱落;②擦拭或用专用胶带拉撕,产生点状脱落;③水煮15分钟后用专用胶带拉撕产生点状或片状脱落;④用专用橡皮头、1Kg力摩擦40次,有道子产生;⑤膜层擦拭或未擦拭出现龟裂纹、网状细道子。

改善思路:基片与膜层的结合是首要考虑的,其次是膜表面硬度光滑度以及膜应力。

膜强度不良的产生原因及对策:①基片与膜层的结合。

一般情况,在减反膜中,这是膜弱的主要原因。

由于基片表面在光学冷加工及清洗过程中不可避免地会有一些有害杂质附着在表面上,而基片的表面由于光学冷加工的作用,总有一些破坏层,深入在破坏层的杂质(如水汽、油汽、清洗液、擦拭液、抛光粉等,其中水汽为主要),很难以用一般的方法去除干净,特别对于亲水性好,吸附力强的基片尤其如此。

当膜料分子堆积在这些杂质上时,就影响了膜层的附着,也就影响了膜强度。

此外,如果基片的亲水性差、吸附力差,对膜层的吸附也差,同样会影响膜强度。

硝材化学稳定性差,基片在前加工过程中流转过程中,表面已经受到腐蚀,形成了腐蚀层或水解层(也许是局部的、极薄的)。

膜层镀在腐蚀层或水解层上其吸附就差,膜牢固度不良。

基片表面有脏污、油斑、灰点、口水点等,局部膜层附着不良,造成局部膜牢固度不良。

改善对策:㈠加强去油去污处理,如果是超声波清洗,应重点考虑去油功能,并保证去油溶液的有效性;如若是手擦,可考虑先用碳酸钙粉擦拭后再清擦。

㈡加强镀前烘烤,条件许可,基片温度能达到300℃以上更好,恒温20分钟以上,尽可能使基片表面的水汽、油汽挥发。

*注意:温度较高,基片吸附能力加大,也容易吸附灰尘。

所以,真空室的洁净度要提高。

否则基片在镀前就有灰尘附着,除产生其它不良外,对膜强度也有影响。

(真空中基片上水汽的化学解吸温度在260℃以上)。

但不是所有的零件都需要高温烘烤,有的硝材温度高了反而膜强度不高还会有色斑产生。

这与应力以及材料热匹配有较大的关系。

㈢有条件时,机组安装冷凝机(PLOYCOLD),除提高机组真空抽速外,还可以帮助基片水汽、油气去除。

㈣提高蒸镀真空度,对于1米以上的镀膜机,蒸镀启动真空应高于3*10-3Pa,镀膜机越大,蒸镀启动真空更高。

㈤有条件时,机组安装离子源,镀前轰击,清洁基片表面,镀膜过程辅助,有利于膜层的密实牢固。

㈥膜料的去潮,将待用膜料用培养皿盛放在真空室干燥。

㈦保持工作环境的干燥(包括镜片擦拭、上伞工作区),清洁工作环境时不能带入过多的水汽。

㈧对于多层膜,在膜系设计时,就要考虑第一层膜与基片的匹配,尽可能考虑用Al2O3膜料,该膜料对大部分基片有较好的吸附力。

对于金属膜,也可考虑第一层镀Cr或Cr合金。

Cr 或Cr合金对基片也有较好的吸附力。

㈨采取研磨液(抛光液)复新去除镜片表面的腐蚀层(水解层)㈩有时候适当降低蒸发速率对膜强度的提高有帮助,对提高膜表面的光滑度有积极意义。

②膜层应力:薄膜的成膜过程,是一个物质形态的转变过程,不可避免地在成膜后的膜层中会有应力存在,对于多层膜来说有不同膜料的组合,各膜层体现出的应力是有所不同的,有的是应力、有的是压应力,还有膜层及基片的热应力。

应力的存在对膜强度是有害的,轻者是膜层耐不住摩擦,重者,造成膜层的龟裂或网状细道子。

对于减反膜,由于层数不多,应力一般体现不明显,(但有些硝材的镜片即便是减反膜也有应力问题存在。

)而层数较多的高反膜、滤光膜,应力是一个常见的不良因素,应特别注意。

改善对策:㈠镀后烘烤,最后一层膜镀完后,烘烤不要马上停止,延续10分钟“回火”。

让膜层结构趋于稳定。

㈠降温时间适当延长,退火时效。

减少由于真空室外温差过大带来的热应力。

㈡对高反膜、滤光膜等在蒸镀过程中,基片温度不宜过高,高温易产生热应力。

并且对氧化钛、氧化钽等膜料的光学稳定性有负面作用。

㈢镀膜过程离子辅助,减少应力。

㈣选择合适的膜系匹配,第一层膜料与基片的匹配。

(如五层减反膜采用Al2O3-ZrO2-Al2O3-Al2O3-ZrO2-MgF2;ZrO2也可以采用SV-5(一种ZrO2 TiO2混和膜料)或其他混合高折射率膜料。

㈤适当减小蒸发速率(Al2O3-2.5A/S;ZrO2-3A/S;MgF2-6A/S参考速率)㈥对氧化物膜料全部充氧反应镀,根据不同膜料控制氧进气量。

③外层膜表面硬度:减反膜一般外层选用MgF2,该膜层剖面是较松散的柱状结构,表面硬度不高,容易擦拭出道子。

改善对策:㈠膜系设计允许时,外层加10nm左右的SiO2层,二氧化硅的表面光滑度优于氟化镁(但二氧化硅表面耐磨度、硬度不如氟化镁)。

镀后离子轰击几分钟,牢固度效果会更好。

(但表面会变粗)㈡镜片出真空室后,放置在较干燥洁净的地方,防治快速吸潮,表面硬度降低。

④其它造成膜强度不良的原因还有,真空度过低(在手动控制的机台容易发生)、真空室脏、基片加热不到位。

辅助气体充入时,膜料也在放气致使真空度降低,使分子自由程减少,膜层不牢。

所以辅助气体的充入要考虑膜料的放气,镀前对膜料充分预熔充分放气,也可以避免由于蒸镀中膜料放气造成真空度过度下降,从而影响膜强度。

⑤脱膜这里的脱膜虽然也是膜弱的一种,但与前述的脱膜有一些区别,主要特征为:点状脱膜、边缘脱膜、局部脱膜。

主要原因使膜有脏或污染物所造成的。

改善方法:提高基片的洁净度。

膜料不纯、膜料参杂,即膜料中有了熔点温度、蒸发温度不一致的材料,这也是膜料点产生的原因。

改善思路:选用好的膜料、充分预溶、控制速率。

改善对策:㈠选择杂质少的膜料㈡对易飞溅的膜料选择颗粒合适的膜料㈢膜料在镀前用网筛筛一下㈣精心预熔,MgF2务必熔透一次蒸镀所需膜料,而Ta2O5和TiO2必须彻底熔透。

㈤用一把电子枪镀制几种膜料时,防治坩埚转动中膜料参杂及挡板掉下膜料渣造成膜料污染。

一旦发现坩埚膜料有污染,应立即更换。

㈥尽最大可能使蒸发舟、坩埚干净。

(勤打扫)。

㈦选择合适的蒸发速率及速率曲线的平滑。

特别是非升华材料,蒸发速率不宜高。

㈧膜料去潮,将待用膜料用培养皿盛放在真空室干燥注意:有时膜层有一些细小的点子,有可能不是膜料点,而是灰尘点,处理的方法与膜料点不良是不同的,应严格区分,分别处理。

三、膜色差异膜色差异有二种(不包含色斑),一种是整罩上、中、下膜色不一致,即分光测试曲线有差异;二是单片膜色不一致。

1.上中下膜色不一致称为整伞(罩)均匀性不好,也称有伞差。

主要产生原因是均匀性修正板(补正板)有问题。

2.伞片变形。

也是膜色不匀的原因之一,特别是使用了较久的伞片,以往是均匀的,慢慢变得不均匀了,伞片变形就可能是主要原因了。

3.膜料状况的不一致,特别是升华和半升华膜料被打偏,挖坑等也会严重影响整罩和单片的均匀性。

特别是有大量手工预熔时,各人的操作手法不一,得到的料况也会不一。

改善思路:充分采用修正板的功能。

改善对策:㈠调整修正板,尽量考虑高低折射率膜料的平衡兼容,如果有二个蒸发源,可能的条件下,独立使用各自的修正板,避免干扰。

㈡条件许可,采用行星夹具。

㈢伞片整形,对伞片整形可以先加工一个R基模(选择强度较高的原材料),在基模上对伞片整形。

为防止减少伞片变形,在伞片订购时对伞片的厚度、原材料选择要合适。

㈣加强伞片管理,特别是摆放时的管理,防止因摆放不当而变形。

㈤改善膜料状况,特别是电子枪蒸镀升华、半升华材料时,不能把膜料打塌,挖坑。

㈥能够自动预熔的膜料,尽量自动预熔,减少人为因素影响。

▲修正板对物理膜厚的修正很有效,但对折射率的修正是力不从心的,所以完全靠修正板解决分光均匀性,是很困难的。

▲如果一个修正板要对应二把电子枪(蒸发源)、以及多种膜料,就会有较大的困难。

对于单片膜色不均匀产生的原因:主要是由于基片凹凸严重,与伞片曲率差异较大,基片上部、或下部法线与蒸发源构成的蒸发角差异较大。

造成一片镜片上各部位接受膜料的条件差异大,形成的膜厚差异大。

另外镜片被镜圈(碟片)边缘部遮挡、镜圈(碟片)脏在蒸镀时污染镜片等等也会造成膜色差异问题。

改善思路:改善镜片边缘的蒸发角。

改善对策:㈠条件许可,用行星夹具;㈡选用伞片平坦(R大)的机台;㈢根据伞片孔位分布,基片形状,制作专门的锯齿形修正板。

㈣如果有可能,把蒸发源往真空室中间移动,也可改善单片的膜色均匀性。

㈤改善镜圈(碟片),防止遮挡。

㈥注意旋转伞架的相应部位对边缘镜片的部分遮挡㈦清洁镜圈(碟片)㈧改善膜料蒸发状况。

四、膜脏(也称白压克)顾名思义,膜层有脏。

一般的膜脏发生在膜或膜外。

脏可以包括:灰尘点、白雾、油斑、指纹印、口水点等。

(灰尘点和白雾单列)改善思路:检讨过程,杜绝脏污染。

改善对策:㈠送交洗净或擦拭的镜片不要有过多的不良附着物;㈡加强镀前镜片的洗净率或擦净率;㈢改善上伞后待镀镜片的摆放环境,防治污染;㈣养成上伞作业员的良好习惯,防治镜片污染(指纹印、口水点及其它);㈦加快真空室护板更换周期;㈧充气管道清洁,防治气体充入时污染;㈨初始排气防涡流(湍流),初始充气防过冲;㈩镜片摆放环境和搬运过程中避免油污、水汽(磨边、超声波清洗)污染。

11 工作环境改造成洁净车间12 将镀膜机作业面板和主机隔开,减少主机产生的有害物质污染镜片。

四/1、灰点脏现象:镜片膜层表面或部有一些点子(不是膜料点)有些可以擦除,有的不能擦除。

并且会有点状脱膜产生。

产生原因:1、真空室脏,在开始抽真空时的空气涡流将真空室底板、护板的脏灰带到镜片上,形成灰点层。

(膜,不能擦除,会有点状脱膜)2、镜圈或碟片脏,有浮点灰尘,在离子束作用下附着到了镜片上形成灰点层。

(膜,不能擦除,会有点状脱膜)3、镜片上伞时就有灰尘点,上伞时没有检查挑选。

(膜,不能擦除,会有点状脱膜)4、镀制完成后的环境污染是膜外灰点的主要成因,特别是当镜片热的时候,更容易吸附灰尘,而且难以擦除。

(膜外)1、真空室充气口环境脏、开始充气量过大、充气过滤器脏,充气时镜片温度过高也是造成镜片膜外灰尘点不良的原因。

(膜外)2、作业员人为带来的灰尘污染(膜膜外)3、工作环境中灰尘过多改善思路:杜绝灰尘源改善对策:1.工作环境改造洁净车间,严格按洁净车间规实施。

2.尽可能做好环境卫生。

尽量利用洁净工作台。

3.真空室周期打扫,保持清洁。

四/2、膜外白雾现象:镀膜完成后,表面有一些淡淡的白雾,用丙酮或混合液擦拭,会有越擦越严重的现象。

用氧化铈粉擦拭,可以擦掉或减轻,(又称:可擦拭压克)分析:膜外白雾的成因较为复杂,可能的成因有:①膜结构问题:外层膜的柱状结构松散,外层膜太粗糙;②蒸发角过大,膜结构粗糙。

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