专利名称：一种镀锡的方法
技术领域：
本发明涉及一种镀锡的方法。
背景技术：
对于有真空不导电电镀(NCVM)要求的塑胶手机壳，首先进行底漆喷 涂，然后蒸发镀锡，最后进行面漆喷涂。镀锡的膜层厚度很重要，锡膜层太 厚会使手机壳导电，从而影响信号的接收和发射的无线电频率(RF， radio frequence);锡膜层太薄使手机壳缺乏金属光泽，并且会出现色差。
目前的蒸发镀锡方法一般在电阻式蒸发镀锡炉进行。该电阻式蒸发镀锡 炉包括夹具杆和电极杆，每个夹具杆上装有放置需要镀锡的工件的装置，这 样便可一次对多个工件进行镀锡。所述电极杆装有多层钨丝篮，用于产生锡 蒸汽的锡置于钨丝篮内，每个钨丝篮具有l个出口，各个钨丝篮的出口互相 平行且使锡蒸汽的逸出方向与工件的表面平行或者成50-90度的角。并且各 层钨丝篮中放置的锡的重量相同。
采用上述现有技术进行蒸发镀锡时，处于上中下不同位置的同一批次的 产品的锡膜层厚度不同，处于上面的产品的锡膜层较厚，而处于下面的产品 的锡膜层较薄。锡膜层厚度相对偏差大于为±15%， RF通过率为50-60%。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的镀锡方法使处于不同位置的同--批次的产品镀出的锡膜层厚度相差太大且镀膜产品的RF通过率低的缺点， 提供一种使处于不同位置的同一批次的产品镀得的锡膜层厚度相差较小且 镀膜产品的RF通过率高的镀锡方法。本发明提供了一种镀锡的方法，该方法包括在镀锡条件下使锡以锡蒸汽 形式与工件表面接触并附着到工件表面，所述锡分布在多个独立的空间，所 述多个独立的空间沿工件表面依次排列，每个独立的空间具有至少一个出 口，所述锡蒸汽通过该出口逸出并与工件表面接触，其中，位于中间部位的 任意一个空间逸出的锡蒸汽的量少于两侧部位的任意一个空间逸出的锡蒸 汽的量。
本发明提供的方法通过使位于中间部位的任意一个空间逸出的锡蒸汽 的重量少于两侧部位的任意一个空间逸出的锡蒸汽的重量，使处于不同位置 的产品镀得锡膜层厚度相差较小。本发明还进一步通过调整锡蒸汽逸出的方 向与工件表面的度角和镀膜条件使处于不同位置的产品镀得锡膜层厚度相
对偏差低于±10%， RF通过率超过95。/。。通过本发明提供的镀锡方法镀的锡 膜层的层厚为40-60纳米，因此产品具有金属光泽且外观色差少。采用本发 明提供的镀锡方法进行镀锡，大大提高了产品的合格率，从而降低了生产成 本。
具体实施例方式
本发明提供的镀锡的方法包括在镀锡条件下使锡以锡蒸汽形式与工件 表面接触并附着到工件表面，所述锡分布在多个独立的空间，所述多个独立 的空间沿工件表面依次排列，每个独立的空间具有至少一个出口，所述锡蒸 汽通过该出口逸出并与工件表面接触，其中，位于中间部位的任意一个空间 逸出的锡蒸汽的量少于两侧部位的任意一个空间逸出的锡蒸汽的量。
在本发明中，所述多个独立的空间可以是沿工件表面层状分布，位于中 间部位的层占总层数的1/4-1/2。如果总层数的1/4-1/2不是整数，按照四舍 五入处理。位于中间部位的任意一层逸出的锡蒸汽的重量少于两侧部位的任 意--层逸出的锡蒸汽的重量。在本发明的一个优选实施方案中，位于中间部位的任意一层逸出的锡蒸汽的重量与两侧部位的任意一层逸出的锡蒸汽的
重量比为0,8-0.98: 1。
在本发明中，所述层状分布具有至少5层，优选为10-20层，相对于每 平方厘米工件，所述位于中间部位的任意一层逸出的锡蒸汽的重量差为 0-0.05毫克，两侧部位的任意一层逸出的锡蒸汽的重量差为0-0.13毫克。进 一步优选情况下，相对于每平方厘米工件，所述位于中间部位的任意-一层逸 出的锡蒸汽的重量为0.27-0.32毫克，所述两侧部位的任意一层逸出的锡蒸 汽的重量为0.35-0,48毫克。
在本发明中，每个独立的空间与工件表面的距离为40-60厘米，每个独 立的空间具有l-2个出口，所述每个独立的空间的出口总面积为11-45平方 厘米。
根据本发明提供的方法，尽管所述独立的空间锡蒸汽的逸出方向与工件 表面的位置关系可以是本领域技术人员公知的各种关系，例如，所述独立的 空间锡蒸汽的逸出方向与工件表面可以是垂直的或平行的。在本发明中，至 少部分所述独立的空间锡蒸汽的逸出方向与工件的表面不垂直。本发明的发 明人还意外地发现，当所述独立的空间锡蒸汽的逸出方向与工件表面均成 30-45度角时，能够进一步提高锡膜层的均匀性。
在本发明提供的镀锡方法中，使位于中间部位的任意一个空间逸出的锡 蒸汽的量少于两侧部位的任意一个空间逸出的锡蒸汽的量的方法包括，通过 加热使每个独立的空间的锡全部形成锡蒸汽，所述加热的功率使每个独立的 空间的锡蒸汽的形成速度为0.009-0.014克/秒，所述镀锡条件包括镀锡时间 为14-18秒，镀锡真空度为0.01-0.04帕，位于中间部位的任意一个空间锡的 量少于两侧部位的任意一个空间锡的量。在上述条件下可以获得均匀性更好 的锡膜层。
本发明提供的上述镀锡方法可以在本领域公知的各种设备中进行，例如，可以在腾胜公司生产的型号为TS1200ZZM的电阻式蒸发镀锡炉中进行。 作为一种优选的方式，在镀锡前对表面不清洁的工件进行清洗，如采用 离子轰击清洗。对清洗过的工件镀锡，可以提高锡膜层的附着力并能使在成 锡膜时晶体结构有序生长，从而得到更加均匀而一致的锡膜层。
实施例1
该实施例用于说明本发明提供的镀锡方法。
采用腾胜公司生产的型号为TS1200ZZM的电阻式蒸发镀锡炉进行镀 锡。该电阻式蒸发镀锡炉包括夹具杆和电极杆，每个夹具杆上上下平行安装 7个五抓装置，相邻2个五抓装置的垂直距离为5厘米，每个五抓装置装4 个镀了底漆的工件(底漆为高域4380B，工件基材是为聚碳酸酯(PC)与丙 烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的混合物，工件大小为3x7厘米)和1 片PC透明的片(3x7厘米)(测膜层的厚度)。所述电极杆装有15层钨丝篮， 相邻的两个钨丝篮之间的距离为10厘米，在从下到上的第4-9层的钨丝篮 放0.17克锡粒，其它层放0.19克锡粒。每个钨丝篮具有l个出口，所述出 口为圆形(直径为12毫米)，各个钨丝篮的出口互相平行且使锡蒸汽的逸出 方向与工件表面成30度角。夹具杆装到转盘上， 一个转盘上装18个夹具杆 504个产品126片PC片。需要镀锡的工件与最接近的钨丝篮开口的垂直距 离为40厘米。
对产品进行离子轰击清洗，然后加热，使锡处于熔融状态。 调节加热功率，使锡蒸发速度为0.0119克/秒，镀锡时间为16秒，真空 度为0,02帕。转盘的速度为60转/分钟。
对比例1
按照实施例l的方法进行，不同的是，所有钨丝篮均放入0.19克锡粒。实施例2
该实施例用于说明本发明提供的镀锡方法。
按照实施例1的方法进行，不同的是在从下到上的第4-9层的钨丝篮放 0.165克锡粒，其它层放0.20克锡粒。各个钨丝篮的出口互相平行且使锡蒸 汽的逸出方向与工件表面成40度角。需要镀锡的产品与钨丝篮开口的垂直 距离为50厘米。镀锡时锡蒸发速度为0.0U8克/秒，镀锡时间为17秒，真 空镀为0.01帕。
实施例3
该实施例用于说明本发明提供的镀锡方法。
按照实施例1进行，不同的是在从下到上的第4-9层的钨丝篮放0.175 克锡粒，其它层放0.18克锡粒。各个钨丝篮的出口互相平行且使锡蒸汽的逸 出方向与工件表面成45度角。需要镀锡的产品与钨丝篮开口的垂直距离为 60厘米。镀锡时，锡蒸发速度为0.010克/秒，镀锡时间为18秒，真空度为 0.04帕。
实施例4
该实施例用于说明本发明提供的镀锡方法。
按照实施例l的方法进行，不同的是，各个钨丝篮的出口互相平行且使 锡蒸汽的逸出方向与工件表面相平行。镀锡时，锡蒸发速度为0.0136克/秒， 镀锡时间为14秒，真空镀为0.04帕。
对比例2
该对比例用于说明现有技术提供的镀锡方法。
按照实施例4的方法进行，不同的是，所有钨丝篮均放入0.19g锡粒。这些实施例用于检测实施例1-4镀锡的产品的RF通过率和锡膜层厚度。 将实施例1-3中各自位于从上往下第1个、第3个和第7个五抓装置的
各3个工件，进行RF测试。
采用电子束蒸发设备(韩1)在波长为550纳米检测实施例1-3各自位
于从上往下第1个、第3个和第7个五抓装置的各3个PC片的透光率并读
出相应的膜厚值。
测得实施例1相应指标的结果是
镀锡产品的RF通过率为95%。
第1个五抓装置的PC片的平均锡膜厚度约为48.6纳米；第2个五抓装 置的PC片的平均锡膜厚度约为45.5纳米；第3个五抓装置的PC片的平均 锡膜厚度约为40.7纳米。
锡膜厚度的相对偏差为士9.3%。
测得实施例2相应指标的结果是
镀锡产品的RF通过率为97%。
第1个五抓装置的PC片的平均锡膜厚度约为56.3纳米；第2个五抓装 置的PC片的平均锡膜厚度约为53.1纳米；第3个五抓装置的PC片的平均 锡膜厚度约为49.2纳米。
锡膜层的厚度相对偏差为±5.7% 。
测得实施例3相应指标的结果是
镀锡产品的RF通过率为99%。
第1个五抓装置的PC片的平均锡膜厚度约为59,3纳米；第2个五抓装 置的PC片的平均锡膜厚度约为56.1纳米；第3个五抓装置的PC片的平均 锡膜厚度约为52.9纳米。
锡膜厚度的相对偏差为±5,7%。测得实施例4相应指标的结果是 镀锡产品的RF通过率为75%。
第1个五抓装置的PC片的平均锡膜厚度约为73.6纳米；第2个五抓装 置的PC片的平均锡膜厚度约为60.1纳米；第3个五抓装置的PC片的平均 锡膜厚度约为55.5纳米。
锡膜厚度的相对偏差为±16.7%。
对比例3-4
这些对比例用于检测对比例1与对比例2镀锡产品的RF通过率和锡膜 层厚度。
按照实施例5-8进行。 测得对比例1相应指标的结果为 镀锡产品的RF通过率为70%。
第1个五抓装置的PC片的平均膜厚约为70纳米；第2个五抓装置的 PC片的平均膜厚约为55纳米；第3个五抓装置的PC片的平均膜厚约为80 纳米。
锡膜层的厚度相对偏差为±19%。 测得对比例2相应指标的结果为 镀锡产品的RF通过率为51%。
第1个五抓装置的PC片的平均膜厚约为74纳米；第2个五抓装置的 PC片的平均膜厚约为84纳米；第3个五抓装置的PC片的平均膜厚约为45 纳米。
锡膜层的厚度相对偏差为±33%。
上述结果表明采用本发明提供的镀锡方法，镀锡产品肝通过率为75%，在优选的实施方案中，镀锡产品RF通过率高于95%，锡膜层的层厚为40-60 纳米，锡膜层厚度相对偏差低于±10%;而采用对比例提供的镀锡方法，镀 锡产品RF通过率为51%，锡膜层的层厚为45 -80纳米，锡膜层厚度相对偏 差高于±19%。
权利要求
1、一种镀锡的方法，该方法包括在镀锡条件下使锡以锡蒸汽形式与工件表面接触并附着到工件表面，所述锡分布在多个独立的空间，所述多个独立的空间沿工件表面依次排列，每个独立的空间具有至少一个出口，所述锡蒸汽通过该出口逸出并与工件表面接触，其特征在于，位于中间部位的任意一个空间逸出的锡蒸汽的量少于两侧部位的任意一个空间逸出的锡蒸汽的量。
2、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个独立的空间沿工件表 面层状分布，位于中间部位的层占总层数的1/4-1/2。
3、 根据权利要求2所述的方法，其中，所述位于中间部位的任意一层 逸出的锡蒸汽的重量与两侧部位的任意一层逸出的锡蒸汽的重量比为 0.8-0.98: 1。
4、 根据权利要求3所述的方法，其中，所述层状分布的层具有至少5 层，相对于每平方厘米工件，所述位于中间部位的任意一层逸出的锡蒸汽的 重量差为0-0.05毫克，两侧部位的任意一层逸出的锡蒸汽的重量差为0-0.13毫克。
5、 根据权利要求4所述的方法，其中，所述层状分布的层为10-20层， 相对于每平方厘米工件，所述位于中间部位的任意一层逸出的锡蒸汽的重量 为0,27-0.32毫克，所述两侧部位的任意一层逸出的锡蒸汽的重量为0,35-0.48
6、 根据权利要求1所述的方法，其中，每个独立的空间与工件表面的距离为40-60厘米，每个独立的空间具有l-2个出口，所述每个独立的空间 的出口总面积为11-45平方厘米。
7、 根据权利要求1或6所述的方法，其中，所述独立的空间中，至少 部分空间锡蒸汽的逸出方向与工件的表面不垂直。
8、 根据权利要求7所述的方法，其中，所述锡蒸汽的逸出方向与工件 的表面的角度均为30-45度。
9、 根据权利要求1所述的方法，其中，使位于中间部位的任意一个空 间逸出的锡蒸汽的量少于两侧部位的任意一个空间逸出的锡蒸汽的量的方 法包括，通过加热使每个独立的空间的锡全部形成锡蒸汽，所述加热的功率 使每个独立的空间的锡蒸汽的形成速度为0.009-0.014克/秒，所述镀锡条件 包括镀锡时间为14-18秒，镀锡真空度为0.01-0.04帕，位于中间部位的任意 一个空间锡的量少于两侧部位的任意一个空间锡的量。
全文摘要
本发明提供了一种镀锡的方法，该方法包括在镀锡条件下使锡以锡蒸汽形式与工件表面接触并附着到工件表面，所述锡分布在多个独立的空间，所述多个独立的空间沿工件表面依次排列，每个独立的空间具有至少一个出口，所述锡蒸汽通过该出口逸出并与工件表面接触，其中，位于中间部位的任意一个空间逸出的锡蒸汽的量少于两侧部位的任意一个空间逸出的锡蒸汽的量。本发明提供的方法使位于中间部位的任意一个空间逸出的锡蒸汽的重量少于两侧部位的任意一个空间逸出的锡蒸汽的重量，使处于不同位置的产品镀得锡膜层厚度相差较小。本发明还通过调整锡蒸汽逸出的方向与工件表面的度角和镀膜条件使处于不同位置的产品镀得的锡膜层厚度相差更小，镀锡产品的RF通过率超过95％。
文档编号C23C14/24GK101469401SQ20071030705
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者军 付, 刘西净, 张家鑫, 焱 方 申请人:比亚迪股份有限公司