[發明專利]鍍釕鉬片等離子體表面處理方法

有效

• 申請號: 201610035707.5
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105543736B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 俞葉
• 申請（專利權）人: 宜興市科興合金材料有限公司
• 主分類號: C22F1/02
• 分類號: C22F1/02;C22F1/18;C23C14/58;C23C18/16;C25D5/48
• 代理公司: 無錫大揚專利事務所(普通合伙)32248
• 代理人: 楊青

技術領域

本發明涉及一種鉬片表面表面處理方法，具體為鍍釕鉬片等離子體表面處理方法。

背景技術

熱補償鉬片，用作單晶硅片的支撐板，起到散熱，維持保護芯片正常工作，提高晶閘管的使用壽命的作用，是制造超大功率晶閘管的關鍵部件之一。目前熱補償鉬片通常表面需鍍銠、釕的金屬膜層，且鍍釕膜的鉬片應用越來越多，漸漸有取代鍍銠的趨勢，用鍍釕膜的工藝方法有電化學鍍、化學鍍、物理氣象沉積等方法，但普遍存在釕膜的附著力、致密性或者膜層穩定性等方面的問題。通常采取一次或多次燒氫處理的后續工藝去解決該問題，這樣使得生產效率降低，工藝環節增多，產品良品率下降，同時這種工藝耗能、耗時、并存在一定危險性。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種工藝能耗低、快捷安全的鍍釕鉬片表面處理方法，具體技術方案為：

鍍釕鉬片等離子體表面處理方法，包括以下步驟：

（1）將已鍍好釕膜的鉬片排列在等離子體放電裝置的真空腔體內陰極板上，需處理的釕膜朝上，面對等離子放電的陽極，陰陽極板之間相距5-10cm；

（2）關閉真空腔體，開啟真空泵對真空腔體抽真空，使其真空度2×10^-1Pa至5×10^-2Pa；

（3）開啟充Ar氣閥門，通過真空流量計控制對真空腔體充入高強Ar氣，使真空腔體的真空度在1-10Pa范圍內；

（4）開啟放電電源，使真空腔體陰陽極板之間的Ar氣電離，形成穩定的輝光放電，放電功率對應不同的基片設定不同，并開始記錄，功率100W到3000W，時間設定在5-30分鐘；

（5）當放電設定時間達到后，關閉放電電源，關閉充Ar氣閥門，繼續用真空泵抽氣5-10分鐘；

（6）關停真空泵，開啟放氣閥，對真空腔體放氣，并打開真空腔體門，取出被處理好的鍍釕鉬片。

用等離子體轟擊處理鉬片的鍍釕膜層表面，將需要處理的鉬片放在真空腔體內，鍍釕膜面向等離子放電的陽極，而被處理的鉬片作為放電的陰極，且陽極面積大于陰極，即使放電裝置加載高頻交流電壓，也會形成一個偏壓，保證了Ar⁺總體向被處理的鉬片方向飛行，而直流高壓，脈沖電壓均會使Ar⁺源源不斷地朝向陰極即鉬片飛行轟擊， Ar⁺的動能在碰撞到鉬片上將能量傳遞到鍍釕膜層上，使釕金屬原子和其微晶粒遷移，進一步結晶達到消除釕膜層的內在應力，同時，對不同的鉬片大小厚度以及在其上鍍釕膜層的厚度相應采取不同的輝光放電的時間和放電功率以及對高頻、脈沖、直流放電的選擇，達到相應不同基片的鍍釕膜層能夠消除其內在應力，使鍍釕膜層附著力增強，致密度提高，穩健性改善。

本發明提供的鍍釕鉬片等離子體表面處理方法，提高生產效率，簡化工藝過程，提高產品的良品率，并且該方法安全節能、清潔，工藝穩定操作簡單，即在真空腔體內用高純Ar氣為工作氣體，使其電離形成輝光放電，電離的Ar⁺轟擊鉬片鍍釕的表面，釕的膜層獲得能量，從而達到鍍釕膜層表面處理的效果，且因在真空環境下，放電工作氣體為高純氬氣，使鉬片鍍釕表面經等離子體處理后，不會被二次污染，處理后釕膜層一致性好。

具體實施方式

結合實施例說明本發明的具體實施方式。

鍍釕鉬片等離子體表面處理方法，包括以下步驟：

（1）將已鍍好釕膜的鉬片排列在等離子體放電裝置的真空腔體內陰極板上，需處理的釕膜朝上，面對等離子放電的陽極，陰陽極板之間相距5-10cm；

（2）關閉真空腔體，開啟真空泵對真空腔體抽真空，使其真空度2×10^-1Pa至5×10^-2Pa；

（3）開啟充Ar氣閥門，通過真空流量計控制對真空腔體充入高強Ar氣，使真空腔體的真空度在1-10Pa范圍內；

（4）開啟放電電源，使真空腔體陰陽極板之間的Ar氣電離，形成穩定的輝光放電，放電功率對應不同的基片設定不同，并開始記錄，功率100W到3000W，時間設定在5-30分鐘；

由于被處理鉬片是排放在托板上并放置在等離子區中處理，鉬片的直徑或長寬尺寸對處理的效果影響不大，故只考慮鉬片厚度。具體的：

等離子體放電裝置處理規范:當鉬圓的厚度≤0.5mm，等離子處理的功率設定為800W，6分鐘；

當鉬圓的厚度大于0.5mm，小于等于1mm，等離子處理功率為900W，10分鐘；

當鉬圓厚度大于1mm，小于等于2mm，等離子處理功率為1200w，時間10分鐘；