一種銅鋁合金晶振片鍍膜工藝的制作方法
【專利說(shuō)明】一種銅鋁合金晶振片鍍膜工藝
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種鍍膜工藝，特別是一種銅鋁合金晶振片的合金鍍膜工藝。
【背景技術(shù)】
[0003]在石英片上鍍上金屬導(dǎo)電膜層，用作金屬導(dǎo)電膜層的材料主要是金、銀、鋁和銅，用鋁作導(dǎo)電層的晶振片具有最好的抗應(yīng)力效果，但是鋁這種材質(zhì)過(guò)于柔軟，易刮傷和氧化，而且對(duì)比金、銀和銅，鋁的阻抗大，其導(dǎo)電率和熱導(dǎo)率都較低。
[0004]采用銅鋁合金既提高了晶振片的抗應(yīng)力效果，又克服了鋁晶振片中阻抗較大，電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率都較低的不足，
傳統(tǒng)的銅鋁合金鍍膜工藝是把銅和鋁按一定比例放在鉬舟或坩禍中加熱在真空環(huán)境中蒸鍍?cè)谑⑵?，具體過(guò)程如下:蒸鍍時(shí)，將石英片置于真空室的夾具上面，按重量配比將銅、鋁合金材料放置于舟或坩禍上；在真空狀態(tài)下加熱放置銅、鋁合金材料的舟或坩禍，將銅、鋁合金材料鍍?cè)谑⑵囊幻嫔闲纬珊辖鹉ず螅D(zhuǎn)夾具，采用相同的方式將銅、鋁合金材料鍍至石英片的另一面上。上述蒸鍍過(guò)程中銅、鋁蒸發(fā)出來(lái)的成分比例很難控制，因而石英片上的銅、鋁合金的含量比經(jīng)常達(dá)不到預(yù)定值，從而導(dǎo)致銅、鋁合金的性能達(dá)不到需要的要求。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種銅鋁合金晶振片的合金鍍膜工藝，可以精確控制銅鋁合金膜中銅和鋁的成分比例。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種銅鋁合金晶振片鍍膜工藝，其特征在于:包括以下步驟:
步驟一，準(zhǔn)備鋁材靶、銅材靶及需要鍍膜的石英片，
步驟二，將鋁材靶、銅材靶及石英片放置于磁控濺射鍍膜設(shè)備中，所述磁控濺射鍍膜設(shè)備中的鍍膜工作區(qū)域充有高純度氬氣，且本磁控濺射鍍膜設(shè)備包括用于發(fā)射高能粒子的離子發(fā)射裝置和用于移動(dòng)石英片的傳送裝置，
步驟三，啟動(dòng)磁控濺射鍍膜設(shè)備，通過(guò)離子發(fā)射裝置發(fā)射高能粒子的轟擊，使鋁材靶發(fā)生濺射而使鋁原子沉積在石英片上，而在石英片上鍍上一層厚度為D的鋁膜，
步驟四，鋁膜鍍到一定厚度后，離子發(fā)射裝置停止發(fā)射，通過(guò)傳送裝置將石英片移動(dòng)到與銅材靶相對(duì)的工作位置，并保持石英片的溫度為某一范圍不能冷卻，
步驟五，通過(guò)離子發(fā)射裝置發(fā)射高能粒子轟擊，使銅材靶發(fā)生濺射而使銅原子沉積在鋁膜上面并且與鋁膜融合形成均勻的銅鋁合金膜，銅鋁合金膜的厚度為H，且D/ (H-D) =X,步驟六，取出成品檢測(cè)入庫(kù)。
[0008]所述石英片的兩側(cè)均設(shè)置有離子發(fā)射裝置、鋁材靶及銅材靶，從而在啟動(dòng)磁控濺射鍍膜設(shè)備后可以同時(shí)在石英片的兩側(cè)鍍上銅鋁合金膜。
[0009]所述步驟四中的溫度為:200-550度。
[0010]所述步驟五中X的范圍為:5_20，
本發(fā)明的有益效果是:通過(guò)本工藝在石英片上形成的銅鋁合金膜不僅與石英片結(jié)合牢固，而且能夠精確控制銅鋁合金膜中銅和鋁的成分比例，因而，最終成品銅鋁合金晶振片的各項(xiàng)性能在滿足了基本的使用要求的基礎(chǔ)上，能夠達(dá)到我們所需要的設(shè)置，具有我們所需要的散熱性、導(dǎo)電性、較小的阻抗、及硬度。
【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]圖1是本發(fā)明的銅鋁合金晶振片的其中一種產(chǎn)品的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]參照?qǐng)D1，本發(fā)明公開(kāi)了一種銅鋁合金晶振片鍍膜工藝，包括以下步驟:
步驟一，準(zhǔn)備鋁材靶、銅材靶及需要鍍膜的石英片，本工藝中，鋁材靶及銅材靶都必須是純鋁或純銅的材質(zhì)，混合金屬不能作為靶材，
步驟二，將鋁材靶、銅材靶及石英片放置于磁控濺射鍍膜設(shè)備中，所述磁控濺射鍍膜設(shè)備中的鍍膜工作區(qū)域充有高純度氬氣，且本磁控濺射鍍膜設(shè)備包括用于發(fā)射高能粒子的離子發(fā)射裝置和用于移動(dòng)石英片的傳送裝置，磁控濺射鍍膜設(shè)備為外購(gòu)設(shè)備，再此不詳述其結(jié)構(gòu)，但是所述石英片的兩側(cè)均設(shè)置有離子發(fā)射裝置、鋁材靶及銅材靶，從而在啟動(dòng)磁控濺射鍍膜設(shè)備后可以同時(shí)在石英片的兩側(cè)鍍上銅鋁合金膜，這樣鍍膜效率更高。
[0014]本設(shè)備的工作原理為:高能粒子為電子，在電場(chǎng)的作用下，在飛出的過(guò)程中與氬原子發(fā)生碰撞，使其電離產(chǎn)生出氬離子和新的電子；氬離子在電場(chǎng)作用下加速飛向陰極靶，本例中陰極靶是鋁材靶及銅材靶，并以高能量轟擊靶表面，使靶材發(fā)生濺射。在濺射粒子中，中性的靶原子沉積在石英片上形成薄膜，而產(chǎn)生的二次電子會(huì)受到電場(chǎng)和磁場(chǎng)作用，被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內(nèi)，并且在該區(qū)域中電離出大量的氬離子來(lái)轟擊靶材，從而實(shí)現(xiàn)了高速的沉積速率。隨著碰撞次數(shù)的增加，二次電子的能量消耗殆盡，逐漸遠(yuǎn)離靶表面，并在電場(chǎng)的作用下最終沉積在石英片上，由于該電子的能量很低，傳遞給石英片的能量很小，致使石英片溫升較低，因而不會(huì)導(dǎo)致熔點(diǎn)較低的鋁在石英片上形成熔坑。
[0015]步驟三，啟動(dòng)磁控濺射鍍膜設(shè)備，通過(guò)離子發(fā)射裝置發(fā)射高能粒子的轟擊，使鋁材靶發(fā)生濺射而使鋁原子沉積在石英片上，首先在石英片上鍍上一層厚度為D的鋁膜，本例中，必須要先在石英片上鍍鋁膜，因?yàn)殇X材與石英片表面的結(jié)合力最好，
步驟四，鋁膜鍍到一定厚度后，離子發(fā)射裝置停止發(fā)射，通過(guò)傳送裝置將石英片移動(dòng)到與銅材靶相對(duì)的工作位置，并保持石英片的溫度為某一范圍不能冷卻，該溫度為200-550度，在此溫度范圍內(nèi)，銅具有與鋁膜很好的融合性，銅原子能夠很好融入鋁膜中，因而在后續(xù)的步驟中能夠形成均勻的銅鋁合金膜，
步驟五，通過(guò)離子發(fā)射裝置發(fā)射高能粒子轟擊，使銅材靶發(fā)生濺射而使銅原子沉積在鋁膜上面并且與鋁膜融合形成均勻的銅鋁合金膜，銅鋁合金膜的厚度為H，且D/ (H-D) =X,X的范圍為:5-20，上述X的值直接表示的是鋁膜厚與步驟五中增加厚度的比值，該增加厚度是H-D，而該增加厚度是因?yàn)閺你~材靶濺射出的銅原子沉積而成，因?yàn)殄兡さ拿娣e是不變的，因而X值實(shí)質(zhì)上表示了鋁和銅在銅鋁合金膜中的成分比例，而該成分比例是決定該銅鋁合金膜的性能的關(guān)鍵因素，在此比值下，既滿足了基本的使用要求，又保證銅鋁合金晶振片的各項(xiàng)性能能夠達(dá)到我們需要的設(shè)置，具有需要的散熱性、導(dǎo)電性、較小的阻抗、及硬度，如果銅的比例過(guò)低，肯定達(dá)不到散熱性、導(dǎo)電性、較小的阻抗、并且具有一定的硬度的基本要求，而且在檢測(cè)及使用過(guò)程中易起壓痕或刮痕；如果銅的比例過(guò)高，不僅成本高，而且過(guò)量的銅在濺射到鋁膜上后不能均勻融入鋁膜而會(huì)在鋁膜表面形成銅斑，因而影響整個(gè)產(chǎn)品的外觀。
[0016]步驟六，取出成品檢測(cè)入庫(kù)。
[0017]以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種銅鋁合金晶振片的合金鍍膜工藝，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.種銅鋁合金晶振片鍍膜工藝，其特征在于:包括以下步驟: 步驟一，準(zhǔn)備鋁材靶、銅材靶及需要鍍膜的石英片， 步驟二，將鋁材靶、銅材靶及石英片放置于磁控濺射鍍膜設(shè)備中，所述磁控濺射鍍膜設(shè)備中的鍍膜工作區(qū)域充有高純度氬氣，且本磁控濺射鍍膜設(shè)備包括用于發(fā)射高能粒子的離子發(fā)射裝置和用于移動(dòng)石英片的傳送裝置， 步驟三，啟動(dòng)磁控濺射鍍膜設(shè)備，通過(guò)離子發(fā)射裝置發(fā)射高能粒子的轟擊，使鋁材靶發(fā)生濺射而使鋁原子沉積在石英片上，而在石英片上鍍上一層厚度為D的鋁膜， 步驟四，鋁膜鍍到一定厚度后，離子發(fā)射裝置停止發(fā)射，通過(guò)傳送裝置將石英片移動(dòng)到與銅材靶相對(duì)的工作位置，并保持石英片的溫度為某一范圍不能冷卻， 步驟五，通過(guò)離子發(fā)射裝置發(fā)射高能粒子轟擊，使銅材靶發(fā)生濺射而使銅原子沉積在鋁膜上面并且與鋁膜融合形成均勻的銅鋁合金膜，銅鋁合金膜的厚度為H，且D/ (H-D) =X,步驟六，取出成品檢測(cè)入庫(kù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅鋁合金晶振片鍍膜工藝，其特征在于:所述步驟五中X的范圍為:5-20。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅鋁合金晶振片鍍膜工藝，其特征在于:所述石英片的兩側(cè)均設(shè)置有離子發(fā)射裝置、鋁材靶及銅材靶，從而在啟動(dòng)磁控濺射鍍膜設(shè)備后可以同時(shí)在石英片的兩側(cè)鍍上銅鋁合金膜。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅鋁合金晶振片鍍膜工藝，其特征在于:所述步驟四中的溫度為:200-550度。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種銅鋁合金晶振片的合金鍍膜工藝，通過(guò)本工藝在石英片上形成的銅鋁合金膜不僅與石英片結(jié)合牢固，而且能夠精確控制銅鋁合金膜中銅和鋁的成分比例，因而，最終成品銅鋁合金晶振片的各項(xiàng)性能在滿足了基本的使用要求的基礎(chǔ)上，能夠達(dá)到我們所需要的設(shè)置，具有我們所需要的散熱性、導(dǎo)電性、較小的阻抗、及硬度。
【IPC分類】C23C14/35, C23C14/18
【公開(kāi)號(hào)】CN105088140
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510469620
【發(fā)明人】肖共和, 陳愿勤
【申請(qǐng)人】中山泰維電子有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年8月4日