专利名称：一种金属薄膜镀层结合质量检测方法
技术领域：
本发明涉及金属镀膜技术，特别地涉及一种金属薄膜镀层结合质量检测方法。
背景技术：
现今电子产品使用的金属以及塑胶外壳，为增加其美观、耐腐蚀性以及耐磨性，一般都要经过表面处理，电镀和化学镀以及PVD，CVD等薄膜技术在消费电子产品外壳上已经得到了广泛应用，其中薄膜镀层的结合质量对产品表面的可靠性至关重要。以往的镀层结合质量的研判方法，主要以划痕法、百格法为主，这些方法受测试条件以及人员操作的限制，如划痕的深浅、均勻，百格胶带粘接效果等情况，测试重复性较差， 对测试环境如温度、湿度有极为严格的要求，并且属于破坏性测试。德国工程师手册VDI3198中描述的洛氏压痕法，VDI 3198公开的测试方法是采用洛氏硬度计对样品加载形成球形压痕，压头穿过镀层压入底材表面，使镀层和底材发生机械变形，当镀层和底材间存在残余应力、分层、微裂纹等缺陷时，如图1所示，是薄膜镀层失效原理图，镀层会出现不同程度脱落和开裂现象，与参考图谱对比即可定性比较镀层的结合质量，此方法对载荷可实现精确控制，重复性好，操作简便。现有的洛氏压痕测试镀层结合质量法是通过洛氏压头在样品表面形成压痕，有以下缺点使用洛氏压头的仪器一洛氏硬度计的载荷较大，市面上通用的洛氏硬度计使用的最小载荷为15kgf，一般都会形成较大的压痕对样品整体外观有明显影响，属于破坏性测试；另外，压入样品的深度较深，为保证样品加载过程中不发生弯曲变形影响测试结果，根据压痕法要求，测试时对基材厚度有要求，要求压痕深度要小于样品厚度的1/10，所以洛氏压痕法适合大样品但不适合测Irnm以下的薄材或小尺寸样品、形状复杂的产品等；如要改变这些缺陷则要使用专门的加载系统，减小加载载荷，需使用专门的仪器设备，这就大大提高实现该测试方法的成本，经济实用性低。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供了一种金属薄膜镀层结合质量的检测方法，以实现薄材或小尺寸样品金属薄膜镀层结合质量的检测问题。为解决上述问题，本发明提供了一种金属薄膜镀层结合质量的检测方法，包括，使用维氏硬度计对待测试样品进行压痕加载；将观察到的压痕点的镀层形貌与参考图谱进行比对，评定镀层结合质量级别。进一步地，在使用维氏硬度计对待测试样品进行压痕加载之前，还包括，进行待测试样品洁净处理后，将待测试样品进行支撑固定；上述的方法，其中，在进行压痕加载时，根据镀层厚度选择不同的载荷，设置的负荷应达到压痕深度能穿透镀层且压痕深度小于样品总厚度的1/10。
上述的方法，其中，所述压痕为正四棱锥压痕。上述的方法，其中，在该测试样品上至少加载5个压痕，每个压痕的间距要大于5 个压痕的对角线长度，每个压痕距离样品边缘的距离要大于5个压痕的对角线长度。上述的方法，其中，使用光学显微镜观察压痕，将观察到的压痕点的镀层形貌与参考图谱进行比对。上述的方法，其中，若各个压痕位置的镀层结合质量均在4级以上，样品判为合格；否则，判定为不合格。采用本发明的技术方案，对尺寸的限制�。苁屎媳〔暮托〕叽缪范撇憬岷现柿康难信校材芙写蟪叽缪返牟馐裕唤徊降兀褂梦涎雇范匝方屑釉兀墒褂梦嫌捕燃撇馐裕苁迪纸莆匏鸩馐裕挥跋觳氛逋夤郏唤徊降兀褂梦嫌捕燃平醒购鄄馐裕梢跃房刂萍釉卦睾傻拇笮�、加载速度、载荷保持时间，受测试条件的影响�。馐缘闹馗春茫蛔詈螅梅桨缚芍苯佑帽曜嫉奈⑾晕⒂捕任嫌捕燃剖迪植馐裕僮骷虮憧旖荩恍枰褂米乓瞧鳎檬涤茫ㄓ眯院�。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是薄膜镀层失效原理图；图2是镀层结合质量测试原理图；图3是本发明实施例流程图；图4是镀层结合质量评级参考图谱。
具体实施例方式为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例提供了一种金属薄膜镀层结合质量的检测方法，如图2所示，是镀层结合质量测试原理图。使用维氏硬度计将维氏压头用预设定载荷压入镀层表面，压头穿过镀层压入底材表面，使镀层和底材发生机械变形，当镀层和底材间存在残余应力、分层、 微裂纹等缺陷时，镀层会出现不同程度的开裂和脱落现象，缺陷越严重，开裂和脱落的现象越明显，再通过将压痕周围镀层形貌与通过参考图谱法对比，即可定性比较镀层的结合质量。如图3所示，是本发明实施例流程图，该实施例提供了一种金属薄膜镀层结合质量检测方法，具体包括，步骤S301，进行待测试样品洁净处理；具体地，将样品表面用酒精清理干净，表面不能有灰尘、油污。步骤S302，将待测试样品进行支撑固定；
具体地，将样品平稳放置在测试台上，保证测试面水平，样品需要得到可靠地支撑固定，保证测试区域背面不能悬空，测试过程中样品不能发生变形、偏移。
步骤S303，使用维氏硬度计对待测试样品进行压痕加载；
具体地，根据镀层厚度选择不同的载荷，设置的负荷应达到要求压痕深度能穿透镀层且压痕深度小于样品厚度1/10，加载时间设置为10 15s，加载过程中不能有振动或位移；
在对待测试样品进行压痕加载时要压出正四棱锥压痕；
优选地，在该测试样品上至少加载5个压痕，每个压痕的间距要大于5个压痕对角线长度，压痕距离样品边缘的距离要大于五个压痕对角线长度。
步骤S304，将观察到的压痕点的镀层形貌与参考图谱进行比对，评定镀层结合质量级别。
具体地，使用光学显微镜观察压痕，将观察到的压痕点的镀层形貌与参考图谱进行比对，评定镀层结合质量级别；若各个压痕位置的镀层结合质量均在4级以上，样品判为合格，有一压痕点镀层为5级或6级则判为不合格，如图4所示，是镀层结合质量评级参考图谱。
采用上述维氏压痕法，目前市面通用的维氏硬度计其载荷范围可以从IOgf 30kgf测试，最小载荷能控制到10gf，对尺寸的限制�。苁屎媳〔暮托〕叽缪范撇憬岷现柿康难信校材芙写蟪叽缪返牟馐裕坏诙褂梦涎雇范匝方屑釉兀墒褂梦嫌捕燃撇馐裕苁迪纸莆匏鸩馐裕挥跋觳氛逋夤郏坏谌褂梦嫌捕燃平醒购鄄馐裕梢跃房刂萍釉卦睾傻拇笮�、加载速度、载荷保持时间，受测试条件的影响�。馐缘闹馗春茫蛔詈螅梅桨缚芍苯佑帽曜嫉奈⑾晕⒂捕任嫌捕燃剖迪植馐裕僮骷虮憧旖荩恍枰褂米乓瞧鳎檬涤茫ㄓ眯院�。
上述说明示出并描述了本发明的一个优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、 修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种金属薄膜镀层结合质量的检测方法，其特征在于，包括，使用维氏硬度计对待测试样品进行压痕加载；将观察到的压痕点的镀层形貌与参考图谱进行比对，评定镀层结合质量级别。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在使用维氏硬度计对待测试样品进行压痕加载之前，还包括，进行待测试样品洁净处理后，将待测试样品进行支撑固定。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在进行压痕加载时，根据镀层厚度选择不同的载荷，设置的负荷应达到压痕深度能穿透镀层且压痕深度小于样品总厚度的 1/10。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述压痕为正四棱锥压痕。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在该测试样品上至少加载5个压痕，每个压痕的间距要大于5个压痕的对角线长度，每个压痕距离样品边缘的距离要大于5个压痕的对角线长度。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用光学显微镜观察压痕，将观察到的压痕点的镀层形貌与参考图谱进行比对。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若各个压痕位置的镀层结合质量均在4级以上，样品判为合格；否则，判定为不合格。
全文摘要
本发明涉及金属镀膜技术，提供了一种金属薄膜镀层结合质量的检测方法，包括，使用维氏硬度计对待测试样品进行压痕加载；将观察到的压痕点的镀层形貌与参考图谱进行比对，评定镀层结合质量级别。采用本发明的技术方案，对尺寸的限制小，能适合薄材和小尺寸样品镀层结合质量的研判，也能进行大尺寸样品的测试；使用维氏压头对样品进行加载，可使用维氏硬度计测试，能实现近似无损测试，不影响产品整体外观；使用维氏硬度计进行压痕测试，可以精确控制加载载荷的大小、加载速度、载荷保持时间，受测试条件的影响�。馐缘闹馗春茫蛔詈螅梅桨缚芍苯佑帽曜嫉奈⑾晕⒂捕任嫌捕燃剖迪植馐裕僮骷虮憧旖荩恍枰褂米乓瞧鳎檬涤茫ㄓ眯院�。
文档编号G01N3/42GK102507355SQ20111037871
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年11月24日
发明者宋好强, 李二勇, 郑镇嵘 申请人:中兴通讯股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
