【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及劈刀涂层，具体涉及一种劈刀抗脏污涂层及其制备方法。
技术介绍
1、在半导体封装与键合这一高度精密的
内，表面能作为核心概念，其定义在恒温恒压且物质组成恒定的条件下，特指为可逆扩展物体表面积所需施加的额外非体积功。从固体物理学的精细视角审视，表面能根源于表面层原子与内部原子间显著的能量状态差异，即表面原子因部分键能未得邻接原子完全补偿，而携带的额外势能，此即表面能的本质所在。
2、在精密引线键合工艺的核心环节中，劈刀作为不可或缺的关键工具，其表面状态对键合质量与效率具有决定性的影响。然而，随着键合周期的持续累积，劈刀表面面临严峻挑战：金属脏污的逐渐堆积成为一大难题。这一现象根源于劈刀在高速高频超声辅助下，与铝、银、铜等多种有色金属材料的频繁接触与摩擦。这些金属以其卓越的导电导热性能及通过金属键紧密排列的特性，在劈刀表面高表面能的强烈吸引下，易于发生吸附与沉积，形成难以忽视的脏污层。
3、深入分析，劈刀表面脏污的累积实为物理与化学多重因素交织的复杂结果。物理磨损导致劈刀表面微观形貌发生显著变化，不仅增加了有效表面积，还进一步提升了表面能，为脏污的吸附提供了更多“着陆点”。同时，化学吸附过程可能诱发劈刀表面与金属材料间的化学反应，生成稳定的化合物层，加剧了脏污的累积。此外，工艺过程中的温度波动作为催化剂，加速了原子扩散与表面重构过程，进一步促进了脏污的持续累积。
4、这一系列复杂的物理与化学过程相互作用，不仅恶化了劈刀表面的平整度，还显著降低了其润湿性，进而对劈刀的使用寿命构成了
5、以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，也不必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
1、为了解决如何降低劈刀的表面能，如何减少劈刀表面金属脏污的堆积，如何提升劈刀的使用寿命等技术问题，本专利技术提出了一种劈刀抗脏污涂层及其制备方法，降低了劈刀的表面能，抗脏污，减少劈刀表面金属脏污的堆积，使得劈刀的使用寿命得到了提升。
2、为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一方面，本专利技术提供一种劈刀抗脏污涂层，包括：劈刀基体，所述劈刀基体表面从里到外依次设有铬元素层、类金刚石层和纯石墨涂层，所述类金刚石层中掺杂有硅元素。
4、本专利技术提出了一种劈刀抗脏污涂层，降低了劈刀的表面能，抗脏污，减少劈刀表面金属脏污的堆积，使得劈刀的使用寿命得到了提升。
5、作为优选技术方案，所述铬元素层的厚度为 50～100nm。
6、另一方面，本专利技术提供一种劈刀抗脏污涂层的制备方法，制备得到如上任一项所述的劈刀抗脏污涂层，包括以下步骤：
7、s1对劈刀基体表面进行清洁处理；
8、s2对清洁处理后的劈刀基体表面进行预处理；
9、s3通过物理气相沉积方式在预处理后的劈刀基体表面上沉积铬元素层；
10、s4通过溅射沉积方式在铬元素层表面上沉积类金刚石层，所述类金刚石层中掺杂有硅元素；
11、s5通过蒸镀的方式在类金刚石层表面上沉积纯石墨涂层。
12、作为优选技术方案，步骤s3通过物理气相沉积方式在预处理后的劈刀基体表面上沉积铬元素层，包括以下步骤：
13、s301对腔体抽真空，形成真空室；
14、s302通过氩离子轰击铬靶材，铬离子从铬靶材中脱离，在射频电压的牵引下，沉积到预处理后的劈刀基体表面以形成铬元素层。
15、作为优选技术方案，步骤s4通过溅射沉积方式在铬元素层表面上沉积类金刚石层，所述类金刚石层中掺杂有硅元素，包括以下步骤：
16、s401对腔体抽真空，形成真空室；
17、s402利用射频振荡或磁场激发的氩离子轰击固体石墨靶，形成溅射的碳原子或碳离子，从而在铬元素层表面上沉积类金刚石层，固体石墨靶掺杂有0.8%～1.2%的硅材质。
18、作为优选技术方案，步骤s5通过蒸镀的方式在类金刚石层表面上沉积纯石墨涂层，包括以下步骤：
19、s501循环步骤s2对类金刚石层表面进行预处理；
20、s502将纯石墨加热至蒸发温度1600℃以上，石墨原子被蒸发并进入真空室中，沉积于类金刚石层表面上以形成纯石墨涂层。
21、作为优选技术方案，所述真空室的气压达到10-5bar以下。
22、作为优选技术方案，步骤s1对劈刀基体表面进行清洁处理，包括以下步骤：
23、s101对劈刀基体的表面采用超声清洗；
24、s102对超声清洗后的劈刀基体表面进行高压水冲洗；
25、s103将进行高压水冲洗后的劈刀基体表面放入50～70℃碳氢清洗剂中进行浸泡2小时以上；
26、s104对浸泡后的劈刀基体表面进行甩干；
27、s105将甩干后的劈刀基体进行封装。
28、作为优选技术方案，所述碳氢清洗剂包括以下重量百分比的组分：
29、正十二烷或异十二烷 55%～65%；
30、1,1,1,2,3-五氟丙烷或1,1,1,3,3-五氟丙烷15%～25%；
31、乙醇15%～25%。
32、作为优选技术方案，步骤s2对清洁处理后的劈刀基体表面进行预处理，包括以下步骤：
33、s201腔体内抽真空，真空气压达到10-2bar以下；
34、s202腔体内通入氩气，氩气电离后形成压力离子轰击清洁处理后的劈刀基体表面，从而在清洁处理后的劈刀基体表面形成附着力加强层。
35、本专利技术提供的一种劈刀抗脏污涂层及其制备方法，具有以下有益效果：
36、1）降低了劈刀的表面能，减少劈刀表面金属脏污的堆积，使得劈刀的使用寿命得到了提升；
37、2）如果后续涂层（如类金刚石层和纯石墨涂层）直接沉积在劈刀基体上，两者之间的结合力差，易剥落，本申请有目的地选择铬元素层作为中间层，促进后续涂层（如类金刚石层和纯石墨涂层）与劈刀基体的附着，提高两者之间的结合力，使得劈刀抗脏污涂层的稳定性和持久性得到了提升，提升了劈刀的使用寿命，铬元素是一种不活泼的金属元素，其氧化物（如三氧化二铬）具有较高的化学稳定性，当铬元素以涂层形式沉积在劈刀表面时，涂层与基体之间形成稳定的化学键或界面反应层，这有助于增强涂层与劈刀基体之间的结合力；
38、本申请有目的地选择类金刚石层，进一步选择所述类金刚石层中掺杂有硅元素，硅元素的掺杂可以降低类金刚石层中 sp2石墨缺陷的密度和尺寸；这些石墨缺陷通常是导致薄膜表面粗糙度增加的因素之一，硅元素与碳元素之间可以形成稳定的化学键，这种稳定的键合有助于减少薄膜中的缺陷和孔洞，从本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种劈刀抗脏污涂层，其特征在于，包括：劈刀基体，所述劈刀基体表面从里到外依次设有铬元素层、类金刚石层和纯石墨涂层，所述类金刚石层中掺杂有硅元素。
2.根据权利要求1所述的劈刀抗脏污涂层，其特征在于，所述铬元素层的厚度为50～100nm。
3.一种劈刀抗脏污涂层的制备方法，其特征在于，制备得到如权利要求1-2中任一项所述的劈刀抗脏污涂层，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的劈刀抗脏污涂层的制备方法，其特征在于，步骤S3通过物理气相沉积方式在预处理后的劈刀基体表面上沉积铬元素层，包括以下步骤：
5.根据权利要求3所述的劈刀抗脏污涂层的制备方法，其特征在于，步骤S4通过溅射沉积方式在铬元素层表面上沉积类金刚石层，所述类金刚石层中掺杂有硅元素，包括以下步骤：
6.根据权利要求3所述的劈刀抗脏污涂层的制备方法，其特征在于，步骤S5通过蒸镀的方式在类金刚石层表面上沉积纯石墨涂层，包括以下步骤：
7.根据权利要求4-6中任一项所述的劈刀抗脏污涂层的制备方法，其特征在于，所述真空室的气压达到10-5Bar以下。>
8.根据权利要求3所述的劈刀抗脏污涂层的制备方法，其特征在于，步骤S1对劈刀基体表面进行清洁处理，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的劈刀抗脏污涂层的制备方法，其特征在于，所述碳氢清洗剂包括以下重量百分比的组分：
10.根据权利要求3所述的劈刀抗脏污涂层的制备方法，其特征在于，步骤S2对清洁处理后的劈刀基体表面进行预处理，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种劈刀抗脏污涂层，其特征在于，包括：劈刀基体，所述劈刀基体表面从里到外依次设有铬元素层、类金刚石层和纯石墨涂层，所述类金刚石层中掺杂有硅元素。
2.根据权利要求1所述的劈刀抗脏污涂层，其特征在于，所述铬元素层的厚度为50～100nm。
3.一种劈刀抗脏污涂层的制备方法，其特征在于，制备得到如权利要求1-2中任一项所述的劈刀抗脏污涂层，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的劈刀抗脏污涂层的制备方法，其特征在于，步骤s3通过物理气相沉积方式在预处理后的劈刀基体表面上沉积铬元素层，包括以下步骤：
5.根据权利要求3所述的劈刀抗脏污涂层的制备方法，其特征在于，步骤s4通过溅射沉积方式在铬元素层表面上沉积类金刚石层，所述类金刚石层...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪从叶，庞吉宏，
申请(专利权)人：苏州芯合半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。