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滑性能越好摩擦因數(shù)越小,但顯微硬度會降低(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,還需要對成形后工件的膜層質(zhì)量進行檢測,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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