[发明专利]一种钨铜合金材料表面沉积AlCrCN涂层的方法

说明书

本发明公开了一种钨铜合金材料表面沉积AlCrCN涂层的方法，其包括除油清洗步骤、底层制备步骤、过渡层制备步骤、加硬耐磨膜层制备步骤、颜色层制备步骤、冷却出炉步骤；通过上述工艺步骤设计，本发明提供的一种钨铜合金材料表面沉积AlCrCN涂层的方法。与传统的方法沉积的涂层相比，本发明沉积的涂层耐腐蚀性强，硬度高，且能够满足钨铜合金材质中性盐雾测试48H,和震动耐磨2H的性能要求，延长产品使用寿命。

技术领域

本发明涉及PVD工艺技术领域，尤其涉及一种钨铜合金材料表面沉积AlCrCN涂层的方法。

背景技术

当前，5G行业快速发展，钨铜合金材质被广泛应用。钨铜合金材质，具良好的导电导热性能，以及较低的热膨胀系数，被大量应用到元器件封装，散热元件（如光模块，散热片）的制作。由于钨铜合金的材质容易生锈，耐腐蚀性差，产品使用寿命短。所以这类零部件一般都有表面处理的需求，以提高产品性能。钨铜合金材质表面PVD技术得到广泛关注和深入的研究

需进一步指出，对于现有的钨铜合金PVD工艺而言，其具有硬度低、抗腐蚀性差、不耐磨的缺陷。故而，有必要对现有的钨铜合金PVD工艺进行改进。

发明内容：

本发明是为了克服现有技术中的不足，提供一种钨铜合金材料表面沉积AlCrCN涂层的方法。

本申请提供以下技术方案：

一种钨铜合金材料表面沉积AlCrCN膜层的方法，其特征在于：包括有以下工艺步骤，

a、除油清洗：

a1、将需要加工的产品置于通用除油清洗剂溶液中进行浸泡清洗处理；

a2、将经过通用除油清洗剂浸泡清洗处理后的产品置于酒精中进行超声波清洗处理，超声波清洗处理的时间为3-8分钟；

a3、将经过超声波清洗处理后的产品置于超纯水中进行慢拉脱水处理，超纯水为100℃热水；

a4、将经过超纯水慢拉脱水处理后的产品置于烘箱中进行烘烤处理，烘箱采用110-180℃循环风进行烘烤，烘烤处理的时间为30-50分钟；待产品于烘箱中烘烤处理完毕后，将产品移出烘箱并自然冷却至室温；

b、底层制备：

b1、将经过烘烤处理且冷却至室温的产品置于真空炉中，启动抽真空装置进行抽真空处理并使得真空炉内部的真空度达到0.1Pa，而后开启真空炉的加热装置，当真空炉内部的温度到达200℃后开始计时恒温35-55分钟，恒温时间到达之后关闭真空炉的加热装置并停止加热；

b2、继续启动抽真空装置进行抽真空处理，直至真空炉内部的真空度达到0.5-0.8×10^-3Pa，而后启动氩气流量控制器并往真空炉内部通入60-100SCCM的氩气，以使得真空炉内部的真空度上升至0.15Pa；

b3、依次打开偏压电源、Cr弧靶电源，偏压电源的电压设定为220-300V，Cr弧靶电源的电流设定为50-65A，在产品离子轰击5-8分钟后关闭弧靶电源，此时产品表面沉积Cr金属底层；

c、过渡层制备：

c1、启动氩气流量控制器并往真空炉内通入200-250SCCM的氩气，以使得真空炉内部的真空度上升至0.4-0.8Pa；

c2、将偏压电源的电压设定为100-150V，并开启Cr柱靶中频电源，Cr柱靶中频电源的电流设定为15-25A，在产品离子轰击10-15分钟后，产品Cr金属底层上沉积Cr过渡层；

d、加硬耐磨膜层制备：

d1、开启氩气流量控制器、乙炔气体流量控制器以及氮气流量控制器，真空炉内部通入200-300SCCM氩气、80-150SCCM乙炔气体、80-150SCCM氮气体以使真空炉内部的真空度上升至0.45-0.5Pa；

d2、将Cr柱靶电源的电流设定为20-30A，Al柱靶电源的电流设定为20-30A，同时将偏压电源的电压设定为80-100V；完成上述动作之后产品在转向Cr靶，Al靶时沉积AlCrCN加硬耐磨层，沉积时间为60-80分钟；