[发明专利]热蒸镀薄膜沉积制程于氧化铁的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种热蒸镀薄膜沉积制程于氧化铁的应用，尤指可在较佳效率利用下提高薄膜沉积质量及降低成本的热蒸镀薄膜沉积制程于氧化铁的应用。

背景技术

在机械工业、电子工业或半导体工业领域，为了使所使用的材料赋与某种特性，经常会在材料表面上以各种方法形成被膜(一层薄膜)而加以使用，假如此被膜经由原子层的过程形成时，一般将此等薄膜沉积称为蒸镀处理，采用蒸镀处理时，以原子或分子的层次控制蒸镀粒子使其形成“被膜”，因此可以得到以热平衡状态无法得到的具有特殊构造及功能的“被膜”，薄膜沉积是目前最流行的表面处理法之一，可应用于装饰、餐具、刀具、工具、模具、半导体及电子元器件等表面处理，泛指在各种金属材料、超硬合金、陶瓷材料及晶圆基板的表面上成长一层同质或异质材料薄膜的制程，以期获得美观、耐磨、耐热、耐蚀、耐焊等特性。

为达到在波峰焊、回流焊及高温浸锡制程(200℃~480℃)的可焊性、耐焊性，需要在软磁心氧化铁焊接端表面形成高覆着力的金属被膜，该金属被膜一般由三层金属层构成，由内至外分别为用Ag-＞Ni-＞Sn或Ti-＞Ni-＞Ag，而目前在软磁心表面形成镀膜一般可分别通过以下二种方式达到：

第一种方式银浆涂布后，再进行化学镀

其系先利用遮挡治具将软磁心焊接端不需要喷银浆的表面挡住后，用喷嘴等设备将银均匀涂到软磁心焊接端表面，经过高温烘烤后银浆形成物理性固化，再将磁心放入电镀槽中，先在银层表面镀上Ni层，然后再在Ni层表面完成Sn层的化学镀工艺，此方式具有制程投资小的优点，但银浆的损耗高，同时膜层均匀度差，且化学污染度严重。

第二种方式电子束溅镀

系用遮挡治具将软磁心包围，只露出焊接端需要镀膜的位置，再将软磁心及治具放到真空溅镀基板位置处，用电子束对原材料进行轰炸，将原材料在真空状态内形成多方位分子运动，以在遮挡治具表面及软磁心焊接端形成各种原材料的金属层，此一电子束溅镀可获的膜层均匀度高且符合环保的要求，要形成三种被膜须分别进行抽真空过程，亦即系依其被膜层数目来决定加工过程的次数，并无法一次加工完成，以致加工时间延长并造成制造成本的增加，同时整体设备投资高、原料利用率低、产出的效率低、治具投资高。

软磁心所使用的主原料是由氧化铁粉末经过冲压成型烧结而成，随着近年来电子物品的小型化要求，软磁心的小型化是必需的，所以PCB基板上的附着性就显得非常重要，一般常见的软磁心氧化铁是以湿式电镀及薄膜沉积方式将银(Ag)、镍(Ni)元素镀在软磁心表面上，其常见的问题有：镀膜层的剥离、Pad接着不良、镀膜成本等问题，对此有人使用溅镀装置来改善，但由于镀膜时间长及材料成本等问题，所以溅镀也有许多问题是无法被接受的。

由于蒸镀生产成本小于溅镀，所以是今后开发的重点与方向，但一般的蒸镀附着力比溅镀要来的弱，所以如果没有对蒸镀特性与制程参数熟悉的情况下，是很难去实现制造成本的降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种膜层均匀度高，且成本更低的热蒸镀薄膜沉积制程于氧化铁的应用。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种热蒸镀薄膜沉积制程于氧化铁的应用，包括下列步骤：

A、对蒸镀炉腔体内进行10分钟粗抽，当真空度达到0.2Torr时，对蒸镀炉腔体细抽10分钟，当真空度达到2*10^-5Torr时，对蒸镀炉腔体内加氩气同时并加偏压约10KV，使氩气形成氩离子并对被镀物表面形成放电效应，清除被镀物表面；

B、对基板加热20分钟至400℃～800℃时，保持此温度10分钟后停止加热，而在基板温度降至380℃～520℃时，将电流调至270安培～350安培，通过大电流方式加热将原材料钛气化，并均速转动基板让被镀物正面焊锡端及侧面焊锡端都可以接触到原材料分子，约5分钟左右，使钛分子运动至被镀物正面焊锡端表面及侧面焊锡端形成第一层薄膜沉积；

C、在侦测到所镀的钛金属薄膜达到1um时，令可移动式蒸发源移动至对应于镍原材料处，在基板温度降至320℃～460℃，同样用大电流240安培～330安培对镍原材料加热气化成分子并旋转基板，5分钟后，在真空状态下镍分子运动至第一层钛金属薄膜上沉积，形成第二层镍金属薄膜；