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DLC類(lèi)金剛石表面涂層技術(shù)在模具中的應(yīng)用
DLC(類(lèi)金剛石)涂層技術(shù)是一種應(yīng)用于工模具表面改性領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)。DLC涂層的工業(yè)化生產(chǎn)開(kāi)始于20世紀(jì)末。與應(yīng)用于模具上的硬質(zhì)涂層(如TiN,TiAlN,CrN,TiCN等)相比是一種嶄新的涂層技術(shù)。在半導(dǎo)體封裝、管腳切割和成形制造過(guò)程中，高精度的模具是確保產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵。
DLC涂層技術(shù)的基本原理：
DLC涂層處理使用的是一種物L(fēng)氣相沉積工藝技術(shù)PVD(physical vapor deposition)。是在真空條件下(1.3x10-2～1.3x10-4Pa)，采用低電壓、大電流的電弧放電技術(shù)，利用氣體放電使靶材蒸發(fā)并使被蒸發(fā)物質(zhì)與氣體都發(fā)生電離，利用電場(chǎng)的加速作用，使被蒸發(fā)物質(zhì)及其反應(yīng)產(chǎn)物沉積在工件上。
DLC涂層是一種在微觀結(jié)構(gòu)上含有金剛石成分的涂層。構(gòu)成DLC的主要元素為碳，碳原子之間的不同結(jié)合方式，終產(chǎn)生不同的物質(zhì)：金剛石(diamond)--碳碳以sp3鍵的形式結(jié)合；石墨(graphite)一碳碳以sp2鍵的形式結(jié)合。類(lèi)金剛石(DLC)一碳碳以sp3和sp2健的形式結(jié)合；其涂層結(jié)構(gòu)是由碳的sp3和sp2形態(tài)混合而成的無(wú)定型組織(沒(méi)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sp3和sp2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0.05～O.2)。通過(guò)設(shè)定生產(chǎn)流程中的工藝參數(shù)和選擇不同的靶材，可以控制終成形膜層的屬性來(lái)滿足不同場(chǎng)合的需求。
DLC涂層技術(shù)的典型應(yīng)用：
DLC涂層以其特有的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用于對(duì)摩擦和磨損有特殊要求的場(chǎng)合，典型應(yīng)用以下幾個(gè)領(lǐng)域。
(1)切削領(lǐng)域：鉆頭、銑刀、硬質(zhì)合金刀片等。
(2)金屬材料成形領(lǐng)域：凸模、凹模、精密沖裁、壓印成形零件等。
(3)模壓成形領(lǐng)域：模腔和型芯、頂桿及各類(lèi)鑲件等。
(4)引擎領(lǐng)域：閥類(lèi)、活塞銷(xiāo)、頂桿、活塞等。
(5)半導(dǎo)體領(lǐng)域：引腳成形模具的刀口件、封裝模具的成形鑲件和鑲塊等。
(6)其他零部件：軸類(lèi)、齒輪、軸承、凸輪和從動(dòng)滾輪等。
現(xiàn)介紹DLC涂層在半導(dǎo)體封裝模具特別是引腳成形模具領(lǐng)域中的應(yīng)用，以其了解DLC涂層Z越的性能和其在模具領(lǐng)域中的使用價(jià)值。
在半導(dǎo)體封裝模具領(lǐng)域中，由于綠色環(huán)保樹(shù)脂的普遍應(yīng)用使得成形后產(chǎn)品的脫模越來(lái)越困難。在傳統(tǒng)工藝加工的模具中，經(jīng)常出現(xiàn)由于脫模困難而造成產(chǎn)品的報(bào)廢，相對(duì)應(yīng)需要洗模的周期也越來(lái)越短，產(chǎn)品的優(yōu)良率和生產(chǎn)效率也越來(lái)越低，模壓工序中生產(chǎn)成本的居高不下成為半導(dǎo)體后道生產(chǎn)中的瓶頸。而使用DLC涂覆工藝處理的模具可以很好地解決這一問(wèn)題，通過(guò)對(duì)模具中關(guān)鍵零件(型腔和型芯)的表面涂覆一層DLC涂層，可以降低產(chǎn)品脫模力，杜絕因脫模力太大而造成產(chǎn)品報(bào)廢的現(xiàn)象。同時(shí)，生產(chǎn)效率也得到了極大的提高，以前生產(chǎn)不到100模就需要洗模，現(xiàn)在生產(chǎn)1000模以上才需要洗模。
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