用于铝合金表面选择性制备功能涂层的方法技术

技术编号:9030641 阅读:107 留言:0更新日期:2013-08-14 22:23
本发明专利技术公开了一种用于铝合金表面选择性制备功能涂层的方法,其包括以下步骤:S1、加工铝合金腔体和铝合金掩膜壳;S2、清洗所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳;S3、将所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳组合;S4、将所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳组合体沉积多层金属薄膜;S5、拆卸所述铝合金掩膜壳,得到具有选择性沉积多层金属薄膜的所述铝合金腔体。本发明专利技术采用铝合金掩膜壳对铝合金腔体不需要涂覆的部位进行掩膜保护,达到精确地选择性制备功能涂层的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铝合金表面技术,特别是涉及一种。
技术介绍
铝合金材料由于其比重小、耐久性好以及容易加工等特点,广泛应用在各种仪器设备中。在某些特殊的微波毫米波集成电路组合模块中,腔体要求必须使用比重较轻的铝合金材料,并且根据图纸要求,在其上不同位置进行有选择性的粘接或焊接元器件。在铝合金腔体上某些需要粘接或焊接器件的位置,对表面导电性能要求较高,以满足该模块对于微波信号的电性能要求,而表面其它部位则要求有较强的抗蚀防护能力,能够满足三防标准GJB150要求。铝合金表面在自然条件下或经过化学处理后会形成一层致密的氧化膜,致使铝合金表面的导电性能变差,而在铝合金表面沉积一层高电导率的金或银材料,可大幅提高铝合金表面的导电性能。在铝合金腔体表面整体电镀金或整体电镀银工艺,虽然满足了需要粘接或焊接元器件位置的电性能需求,但整体镀金/银的成本非常高,而且铝合金其余部位表面经过镀涂后的抗腐蚀能力却出现较大幅度的降低,达不到三防标准GJB150要求。在铝合金零件表面整体镀金或镀银后,还需要再在镀层表面加涂有机涂层来提高防护性能。但加涂的有机涂层的附着力较差,而且有机涂层会带来尺寸公差不易保证、导电性及可维修性差等其它问题,无法满足所有情况下的应用要求。与本专利技术最相近的现有实现方案为局部电镀涂覆技术,即采用阻镀材料(光刻胶、油墨等)对铝合金腔体不需要涂覆的部位进行涂覆保护,等阻镀材料干燥后,将腔体浸入镀液中再进行电镀金或电镀银,电镀完成后将阻镀材料去除。该工艺过程在一定程度上能够实现镀涂部位的良好电性能和非镀涂部位保留原有的抗腐蚀能力。 但该技术存在以下缺点:一、现有局部电镀涂覆技术需要将铝合金腔体整体浸入镀液中,这样会很难实现对不需要电镀涂覆部位高阻镀防护,使得操作过程中的一致性较差,精度控制难度大,容易造成其边缘不均匀。二、在铝合金腔体阻镀防护的边界容易出现渗镀的现象,严重时会发生起皮现象,且抗蚀性下降,存在质量隐患。三、现有技术中大量使用的负性光刻胶、油墨等阻镀材料,大都含有毒物质,影响操作人员的身体健康和电镀液的长期有效使用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种,其采用铝合金掩膜壳对铝合金腔体不需要涂覆的部位进行掩膜保护。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种,其特征在于,其包括以下步骤:S1、加工铝合金腔体和铝合金掩膜壳;S2、清洗所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳;S3、将所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳组合;S4、将所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳组合体沉积多层金属薄膜;S5、拆卸所述铝合金掩膜壳,得到具有选择性沉积多层金属薄膜的所述铝合金腔体。优选地,所述铝合金腔体包括涂覆区域、非涂覆区域,而且所述铝合金腔体上端面至少开有两个尺寸相同的螺钉孔;所述铝合金掩膜壳包括掩膜区域、通腔区域,而且所述铝合金掩膜壳上端面至少开有两个与所述铝合金腔体螺钉孔位置尺寸和外形尺寸相对应的通孔;所述铝合金腔体完全嵌入于所述铝合金掩膜壳中;所述铝合金掩膜壳的通腔区域的位置尺寸和外形尺寸与所述铝合金腔体的涂覆区域的位置尺寸和外形尺寸相对应。优选地,所述招合金腔体的材料为Al -Mg - Si合金或Al -Si合金或Al -Mg合金,所述铝合金掩膜壳的材料为Al-Mg- Si合金或Al - Si合金或Al - Mg合金。优选地,所述步骤S2清洗所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳的具体步骤为:先依次使用除油剂和去离子水超声波清洗所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳,然后脱水干燥。优选地,所述步骤S3将所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳组合的具体步骤为:先将所述铝合金掩膜壳垂直向下放置到所述铝合金腔体上端面,使所述铝合金腔体完全嵌入于所述铝合金掩膜壳中,然后使用螺钉将所述铝合金掩膜壳和所述铝合金腔体紧固成一体。 优选地,所述步骤S4将所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳组合体沉积多层金属薄膜的方式为溅射镀膜方式或电子束蒸发方式。优选地,所述多层金属薄膜的材料为:TiW/Au薄膜或TiW/Ag薄膜或Ni/Au薄膜或Ni/Ag薄膜。优选地,所述多层金属薄膜材料的厚度为0.5 ii m至1.5 ii m。本专利技术的积极进步效果在于:本专利技术能够在铝合金表面精确地选择性制备功能涂层,不但能保证膜层的性能质量、一致性和良好的电传导性能,对不需进行涂覆的部位进行有效保护,较好地保留原有材料的抗蚀能力等性能,而且能在很大程度上替代局部镀涂工艺,避免渗镀现象的发生,减少阻镀材料的使用,降低化学试剂对环境以及操作人员身体健康的危害。附图说明图1为本专利技术提供的一种的流程图。图2a至图2e为依照本专利技术实施例的工艺流程图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本专利技术的作进一步详细说明。如图1所示,图1为本专利技术提供的一种的流程图,该方法包括以下步骤:步骤101:加工铝合金腔体和铝合金掩膜壳;步骤102:清洗所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳;步骤103:将所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳组合;步骤104:将所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳组合体沉积多层金属薄膜;步骤105:拆卸所述铝合金掩膜壳,得到具有选择性沉积多层金属薄膜的所述铝合金腔体。所述铝合金腔体包括涂覆区域、非涂覆区域,而且所述铝合金腔体上端面至少开有两个尺寸相同的螺钉孔。所述铝合金掩膜壳包括掩膜区域、通腔区域,而且所述铝合金掩膜壳上端面至少开有两个与所述铝合金腔体螺钉孔位置尺寸和外形尺寸相对应的通孔。所述铝合金腔体完全嵌入于所述铝合金掩膜壳中。所述铝合金掩膜壳通腔区域的位置尺寸和外形尺寸与所述铝合金腔体涂覆区域的位置尺寸和外形尺寸相对应,尺寸公差控制在±0.015mm范围以内。所述招合金腔体的材料为Al-Mg- Si合金或Al - Si合金或Al - Mg合金,所述招合金掩膜壳的材料为Al-Mg- Si合金或Al - Si合金或Al - Mg合金。上述步骤102清洗所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳的具体步骤为:先依次使用除油剂和去离子水超声波清洗所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳,然后脱水干燥。上述步骤103将所述铝合金腔体和所述 铝合金掩膜壳组合的具体步骤为:先将所述铝合金掩膜壳垂直向下放置到所述铝合金腔体上端面,使所述铝合金腔体完全嵌入于所述铝合金掩膜壳中,然后使用螺钉将所述铝合金掩膜壳和所述铝合金腔体紧固成一体。将所述铝合金掩膜壳作为所述铝合金腔体的掩膜夹具,对所述铝合金腔体内的功能涂层部位实现金属薄膜沉积,对不需要功能涂层的部位进行掩膜保护。上述步骤104将所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳组合体沉积多层金属薄膜的方式为溅射镀膜方式或电子束蒸发方式,所述多层金属薄膜材料为:TiW/Au薄膜或TiW/Ag薄膜或Ni/Au薄膜或Ni/Ag薄膜,所述多层金属薄膜材料的厚度为0.5 y m至1.5 y m。基于图1所述的本专利技术的一种流程图,以下结合具体的实施例对本专利技术作进一步详细说明。本实施例中,采用溅射金属薄膜的方法实现铝合金表面选择性功能涂层制备,下面结合具体的工艺示意图进一步说明本专利技术的详细工艺方法和步骤。步骤一 JfAl -Mg-Si系中的6061型号铝合金材料精细加工出特定形状的铝合金腔体10 (图2a所示)和铝合金本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于铝合金表面选择性制备功能涂层的方法,其特征在于,其包括以下步骤:S1、加工铝合金腔体和铝合金掩膜壳;S2、清洗所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳;S3、将所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳组合;S4、将所述铝合金腔体和所述铝合金掩膜壳组合体沉积多层金属薄膜;S5、拆卸所述铝合金掩膜壳,得到具有选择性沉积多层金属薄膜的所述铝合金腔体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:路波霍建东王斌张林昆曹乾涛吴强赵秉玉
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第四十一研究所
类型:发明
国别省市:

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