金刚石的金属化工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种金刚石的金属化工艺，首先通过对金刚石进行预处理，接着在所述金刚石上溅射复合金属膜层，随后在所述复合金属膜层上电镀镍层，可以完成金刚石的表面金属化处理，采用上述工艺处理后的金刚石，可以实现与金属的良好封接，与金属形成可靠性更高的焊接结构，与现有技术相比，本发明专利技术的金刚石的金属化工艺，效率更高，成本更低，采用该工艺处理的金刚石与金属的焊接结构的强度更高，能够有效改善金刚石与金属的封接质量。

Metallizing process of diamond

The present invention discloses a metallizing process of diamond. First, the diamond is pretreated, and then the composite metal film is sputter on the diamond. Then the nickel layer is electroplated on the composite metal film, and the surface metallization of the diamond can be completed. Compared with the existing technology, the diamond metallizing process of the invention has higher efficiency and lower cost than the existing technology. The strength of the welding structure of diamond and metal treated by this process is higher, and the sealing of diamond and metal can be effectively improved. Quality.

【技术实现步骤摘要】
金刚石的金属化工艺
本专利技术涉及金刚石的加工工艺
，特别是一种金刚石的金属化工艺。
技术介绍
金刚石具有热导率高、机械强度高和高频下介电性能优异等的优点，是高频电磁波进行能量传输的较佳窗口材料。金刚石在作为高频电磁波输能窗口时，其表面金属化以及与金属的焊接质量，决定着其能量传输的效果。然而，首先由于金刚石的钎焊性较差，大多数钎料对其不浸润；其次，金刚石的热膨胀系数与金属差异较大，在钎焊的热应力作用下，金刚石容易产生微裂纹或断裂；最后，受金刚石石墨化转变温度的限制，金刚石与金属的焊接也较为困难。因此，有必要提供一种金刚石的金属化工艺，以解决金刚石表面金属化以及与金属焊接困难的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种金刚石的金属化工艺，以解决现有技术中的金刚石表面金属化以及与金属焊接困难的问题，本专利技术的金刚石的金属化工艺，能够完成金刚石的表面金属化，实现金刚石与金属的良好焊接。为了实现上述目的，本专利技术提供了如下的技术方案：一种金刚石的金属化工艺，包括以下步骤：对金刚石进行预处理；在所述金刚石上溅射复合金属膜层；在所述复合金属膜层上电镀镍层。优选地，对金刚石进行预处理具体包括：打磨所述金刚石的表面；采用清洗剂超声波清洗所述金刚石。优选地，采用清洗剂超声波清洗所述金刚石具体为：采用频率为30kHZ-50kHZ的超声波，通过清洗剂持续清洗所述金刚石20min-30min。优选地，在所述金刚石上溅射所述复合金属膜层具体包括：将所述金刚石放置在镀膜机内；在所述金刚石的表面由内至外依次溅射Ti膜层、阻挡层和浸润层。优选地，在所述金刚石的表面由内至外依次溅射Ti膜层、阻挡层和浸润层具体包括：在所述金刚石的表面溅射厚度为50nm-100nm的所述Ti膜层；在所述Ti膜层表面溅射厚度为200nm-250nm的所述阻挡层；在所述阻挡层表面溅射厚度为250nm-300nm的所述浸润层。优选地，所述阻挡层为Mo膜层或Cu膜层或金膜层。优选地，所述浸润层为Ni膜层。优选地，所述Ti膜层、所述阻挡层和所述浸润层均呈圆环状。优选地，所述Ti膜层、所述阻挡层和所述浸润层的圆环宽度为0.5mm-2mm。优选地，在所述复合金属膜层上电镀镍层具体为：在所述复合金属膜层上电镀厚度为3μm-6μm的完全覆盖所述复合金属膜层的镍层。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种金刚石的金属化工艺，首先通过对金刚石进行预处理，接着在所述金刚石上进行溅射复合金属膜层以及在所述复合金属膜层上电镀镍层的操作，可以完成金刚石的表面金属化，采用上述工艺处理的金刚石，可以实现与金属的良好焊接，与现有技术相比，本专利技术的金刚石的金属化工艺，金属化的效率更高，成本更低，而采用该工艺处理的金刚石与金属的焊接结构的强度更高，金刚石与金属的焊接质量也能够得到有效改善。附图说明图1是本专利技术实施例的金刚石的金属化工艺的流程图；图2是本专利技术实施例的采用金属化工艺处理的金刚石的焊接结构的示意图；图3是本专利技术实施例的测量金属化工艺处理的金刚石与金属的结合强度的结构。附图标记说明：1-金刚石，2-焊接件，3-封接环，4-氧化铝标准抗拉件，5-金属片。具体实施方式下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本专利技术提供一种金刚石的金属化工艺，首先通过对金刚石进行预处理，接着在所述金刚石上进行溅射复合金属膜层以及在所述复合金属膜层上电镀镍层的操作，可以完成金刚石的表面金属化，采用上述工艺处理的金刚石，可以实现与金属的良好焊接，与现有技术相比，本专利技术的金刚石的金属化工艺，金属化的效率更高，成本更低，而采用该工艺处理的金刚石与金属的焊接结构的强度更高，金刚石与金属的焊接质量也能够得到有效改善。如图1所示，本专利技术实施例提供的金刚石的金属化工艺，包括以下步骤：步骤S01：对金刚石进行预处理；对金刚石进行预处理具体包括：打磨所述金刚石的表面；采用清洗剂超声波清洗所述金刚石。其中，一般通过金相砂纸打磨所述金刚石的表面，以保证金刚石表面的光洁，降低后续在金刚石上溅射复合金属膜层的难度，提高金刚石与复合金属膜层的连接可靠度。金刚石的形状优选为金刚石膜片。优选地，采用清洗剂超声波清洗所述金刚石具体为：采用频率为30kHZ-50kHZ的超声波，通过清洗剂持续清洗所述金刚石20min-30min。当然，也可以选用其他频率的超声波，对金刚石进行清洗。一种具体实施方式中，超声波的频率为40kHZ，持续清洗时间为30min。该清洗剂可以选用化学溶剂，也可以选用水基清洗剂，例如酒精等溶液。在超声波清洗所述金刚石后，优选对金刚石进行脱水或者烘干，以缩短干燥金刚石的时间，提高工作效率。通过清洗剂超声波清洗所述金刚石，可以有效去除金刚石表面的油污与杂质。步骤S02：在所述金刚石上溅射复合金属膜层；在对金刚石预处理完毕后，可以开始对金刚石进行金属化处理，首先在金刚石表面上溅射复合金属膜层。通过磁控溅射工艺在金刚石表面溅射复合金属膜层，具有沉积速度快，复合金属膜层与金刚石的结合较好的优点，而且能够对复合金属膜层的厚度进行精确控制。进一步地，在所述金刚石上溅射所述复合金属膜层具体包括：将所述金刚石放置在镀膜机内；在所述金刚石表面由内至外依次溅射Ti膜层、阻挡层和浸润层。Ti膜层、阻挡层和浸润层的厚度范围均优选在50nm-1000nm之间。例如可以为50nm，100nm，200nm，300nm，500nm，550nm，750nm，800nm，880nm，900nm，1000nm等，这里就不再一一赘述。其中，所述阻挡层可以为Mo膜层或Cu膜层或金膜层。上述浸润层可以为Ni膜层。更为具体地，在所述金刚石的表面由内至外依次溅射Ti膜层、阻挡层和浸润层具体包括：在所述金刚石的表面溅射厚度为50nm-100nm的所述Ti膜层；在所述Ti膜层表面溅射厚度为200nm-250nm的所述阻挡层；在所述阻挡层表面溅射厚度为250nm-300nm的所述浸润层。在金刚石的表面由内至外依次溅射Ti膜层、阻挡层和浸润层，有利于对金刚石表面的特性进行改善，方便后续对金刚石的表面进行处理。其中，Ti与金刚石中的C发生反应，生成TiC，TiC具有较高的化学稳定性，TiC覆盖在金刚石表面，可以显著增强金刚石的表面稳定性，令其具有较好的结合特性。而在Ti膜层外侧溅射的阻挡层，例如Mo膜层或者Cu膜层或者金膜层等，可以起到阻挡焊料进入Ti膜层以及金刚石的作用。在Mo膜层或者Cu膜层或金膜层等阻挡层的外侧溅射的浸润层，浸润层可以为Ni膜层，主要发挥便于焊料浸入的作用，方便后续的工艺操作。优选地，所述Ti膜层、所述阻挡层和所述浸润膜层均呈圆环状。且所述Ti膜层、所述阻挡层和所述浸润层覆盖的区域相同、面积相等。在此基础上，优选将所述Ti膜层、所述阻挡层和所述浸润层的圆环宽度溅射为0.5mm-2mm。步骤S03：在所述复合金属膜层上电镀镍层。具体地，在所述复合金属膜层上电镀镍层为：在所述复合金属膜层上电镀厚度为3μm-6μm的完全覆盖所述复合金属膜层的镍层。在复合金属膜层的表面上优选采用电镀方式形成与其区域相同、面积相等的镍层。在复合金属膜层的表面上电镀镍层，一方面，相较于溅射镍层的方式，电镀生成的镍层的成品率较高，而且在获取同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金刚石的金属化工艺，其特征在于，包括以下步骤：对金刚石进行预处理；在所述金刚石上溅射复合金属膜层；在所述复合金属膜层上电镀镍层。

【技术特征摘要】
1.一种金刚石的金属化工艺，其特征在于，包括以下步骤：对金刚石进行预处理；在所述金刚石上溅射复合金属膜层；在所述复合金属膜层上电镀镍层。2.根据权利要求1所述的金刚石的金属化工艺，其特征在于，对金刚石进行预处理具体包括：打磨所述金刚石的表面；采用清洗剂超声波清洗所述金刚石。3.根据权利要求2所述的金刚石的金属化工艺，其特征在于，采用清洗剂超声波清洗所述金刚石具体为：采用频率为30kHZ-50kHZ的超声波，通过清洗剂持续清洗所述金刚石20min-30min。4.根据权利要求1所述的金刚石的金属化工艺，其特征在于，在所述金刚石上溅射所述复合金属膜层具体包括：将所述金刚石放置在镀膜机内；在所述金刚石的表面由内至外依次溅射Ti膜层、阻挡层和浸润层。5.根据权利要求4所述的金刚石的金属化工艺，其特征在于，在所述金刚石的表面由内至外依次溅射Ti膜层、阻挡层和浸润层具体包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新宇，张学良，齐维滨，王宏，
申请(专利权)人：北京铂阳顶荣光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11