工藝流程

DLC處理的工藝流程包括所需處理工件基體的處理(拋光、清洗)、靶材的選擇、成形工藝條件的設(shè)定、成形及成形后的檢測(cè)等。

要想得到高品質(zhì)的DLC涂層，工件基體處理的好壞至關(guān)重要。將工件要拋光到小于Ra0.2um,涂覆處理后的工件才可得到滿意的表面質(zhì)量，這對(duì)成形一些具有光學(xué)性能要求的零件是非常重要的(如成形光學(xué)鏡頭和成形LED零件)。這里要注意的是基體表面處理不能留有死角，這關(guān)系到膜層是否能與基體牢固地結(jié)合。

將要涂覆的工件還要充分清洗。清洗工藝取決于涂覆的質(zhì)量水平、母材和幾何形狀。工件裝在設(shè)定的夾具上，夾具是在使腔體裝載尺寸最優(yōu)化和保證涂覆均勻的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的。真空室抽真空至10-6托(高真空)來(lái)排除系統(tǒng)中的任何污染物。真空室中通入惰性氣體并使其離子化。導(dǎo)致產(chǎn)生輝光放電(等離子體)。這是氣體清洗階段并使零件做好最初的金屬沉淀準(zhǔn)備。

在靶材(用于沉淀的固體金屬)上加載高電流、低電壓電弧，金屬被蒸發(fā)并且瞬間離子化，這些金屬離子在高能量的作用下通過(guò)惰性氣體或活性氣體進(jìn)入腔體并沉淀在工件上。在金屬沉淀過(guò)程中蒸發(fā)了的金屬(靶材)保持不變。在激活的沉淀過(guò)程中，改變氣體的體積或種類將會(huì)改變膜層的性質(zhì)，形成像碳化物、氮化物或氧化物的陶瓷。同樣，通過(guò)改變靶材的材質(zhì)也可以產(chǎn)生不同的膜層。表1是不同的膜層所用的工藝參數(shù)。

在涂覆完成后，還需要對(duì)成形后工件的膜層質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，包括工件的光澤、膜層的厚度是否均勻而且尺寸在控制范圍之內(nèi)，以及膜層是否出現(xiàn)分層現(xiàn)象等。

如果成形后的膜層出現(xiàn)光澤不均勻、有花紋現(xiàn)象，則有可能是靶材的材質(zhì)的純凈度不夠，含有較多的雜質(zhì)所致。另外還有一種可能性是涂覆設(shè)備出現(xiàn)了問(wèn)題，沒(méi)有穩(wěn)定的工藝環(huán)境。出現(xiàn)這種情況，首先要排查是否設(shè)備出現(xiàn)了問(wèn)題，如果不是則必須更換靶材。在設(shè)備穩(wěn)定的情況下，膜層的厚度取決于成形的工藝時(shí)間.出現(xiàn)膜層厚度超差一般都是處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短所致，只要調(diào)整處理時(shí)間就可以解決問(wèn)題。

一般常見(jiàn)也是比較難解決的的問(wèn)題是膜層和工件基體之間的結(jié)合力不強(qiáng)，出現(xiàn)分層現(xiàn)象。出現(xiàn)這種問(wèn)題的原因有很多種，主要的有工件清洗得不干凈、不徹底，工件的基體沒(méi)有拋光到工藝要求或者存在缺陷，成形工藝參數(shù)不合理等。出現(xiàn)這種情況要一項(xiàng)項(xiàng)去排除，直至找到真正的原因。

為了解決基體與膜層分層的問(wèn)題，有時(shí)還需要對(duì)工件進(jìn)行預(yù)處理，即在工件上預(yù)先涂覆一層金屬來(lái)消除基體本身的缺陷。