類金剛石(DLC)一以sp3和sp2 的形式其層結(jié)構(gòu)是由碳的sp3和s2形態(tài)合而成的定型組織(沒有顯性的晶格結(jié)構(gòu)),涂層性能的好壞取決于形成的膜層結(jié)構(gòu)中s3和s2各自所占的百分比sp3所占的比率越高,膜層性能越接近天然金剛石,顯微硬度越高;sp2所占的比率越高膜層的自潤(rùn)滑性能越好摩擦因數(shù)越小,但顯微硬度會(huì)降低(它和金屬之間的摩擦因數(shù)的范圍一般是005-02)通過設(shè)定生產(chǎn)流程中的工藝參數(shù)和選擇不同的靶材,可以控制最終成形膜層的屬性來滿足不同場(chǎng)合的需求。
DLC處理的工藝流程包括所需處理工件基體的處理(拋光清洗)的選擇成條件的設(shè)定、成形及成形后的檢測(cè)等。要想得到高品質(zhì)的DLC涂層工件基體處理的好壞至關(guān)重要。將工件要拋光到小于 Ra0.2m涂覆處理后的工件才可得到滿意的表面質(zhì)量.
基體表面處理不能留有死角,這關(guān)系到膜層是否能與基體牢固地結(jié)合。將要涂覆的工件還要充分清洗。清洗工藝取決于涂覆的質(zhì)量水平、母材和幾何形狀。工件裝在設(shè)定的夾具上,夾具是在使腔體裝載尺寸最優(yōu)化和保證涂覆均勻的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的。
在靶材(用于沉淀的固體金屬)上加載高電流低電壓電弧,金屬被燕發(fā)并且瞬間離子化,這些金屬離子在高能量的作用下通過惰性氣體或活性氣體進(jìn)入腔體并沉淀在工件上。在金屬沉淀過程中蒸發(fā)了的金屬(靶材)保持不變。在激活的淀過程中改變氣體的體積或種類將會(huì)改變膜層的性質(zhì),形成像碳化物、氮化物或氧化物的陶瓷。同樣通過改變靶材的材質(zhì)也可以產(chǎn)生不同的膜層。在涂覆完成后,還需要對(duì)成形后工件的膜層質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),包括工件的光澤膜的厚度否均而且尺寸在控制范圍之內(nèi),以及膜層是否出現(xiàn)分層下載高清無水印現(xiàn)象等。
DLC(類金剛石)涂層技術(shù)目前在沖切模具領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。DLC涂層的工業(yè)化生產(chǎn)開始于20世紀(jì)末,與應(yīng)用于模具上的硬質(zhì)涂層相比是一種新的層技術(shù)在半導(dǎo)體封裝、管腳切割和成形制造過程中,高精度的模具是確保產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵。模具表面質(zhì)量又決定了產(chǎn)品優(yōu)良率、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品電學(xué)性能等。所以,應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝行業(yè)的模具不但要求高精度,同時(shí)也要求模具刃口件向表面低摩擦因數(shù)和高硬度的方向發(fā)展而運(yùn)用等離子體DLC涂層技術(shù)的涂層是這一問題的主要解決方案。
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