[发明专利]铝镁合金的增强型阳极氧化表面处理工艺

说明书

技术领域：

   本发明涉及集成电路生产设备的制造，尤其涉及铝镁合金的增强型阳极氧化表面处理工艺。

背景技术：

因为特殊的工艺环境，对集成电路制造过程中所应用的部分设备，特别是硅片刻蚀工艺中用到的铝合金设备要求具有高的耐腐蚀性、绝缘性等特殊要求。通常阳极氧化处理后铝合金表面所形成的氧化膜的耐腐蚀性能和绝缘性能可以达到SJ 20892-2003（中华人民共和国电子行业军用标准铝和铝合金阳极氧化膜规范）或MIL-A-8625（美国军用标准铝和铝合金阳极氧化膜规范）的标准。随着阳极氧化膜的增强，可以大大提高集成电路制造设备尤其是一些成本较高的关键零部件的使用寿命。

发明内容 ：

本发明的目的在于提供一种铝镁合金的增强型阳极氧化表面处理工艺，铝镁合金经增强型阳极氧化表面处理后表面洁净、光亮，氧化膜厚度较厚，提高了使用寿命。

本发明是这样实现的：铝镁合金的增强型阳极氧化表面处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：去杂质、油脂——碱腐蚀——中和——阳极氧化——封孔处理。

本发明所述的去杂质、油脂为：用240#砂纸打磨直至表面无机加工纹理和任何划线；再用3M 6447工业百洁布水磨，然后再使用3M 6448工业百洁布水磨，表面需水磨均匀。

本发明所述的碱腐蚀为：将去除表面杂质、油脂后的铝镁合金放入装有浓度为40-50g/L的氢氧化钠槽内侵蚀10-30分钟，此过程中控制槽内温度在45℃-55℃。

本发明所述的中和为：把经过碱腐蚀的铝镁合金放入装有浓度为120-150g/L的硝酸槽内侵蚀2-5分钟。

本发明所述的阳极氧化为：把中和处理后的铝镁合金放入电镀槽中；槽液成分：硫酸150-180g/L、银离子5-15g/L和少量草酸；槽液温度20+/-1℃；铝合金材料接电源的正极，槽液内接电源的负极；在正负极间加波形为硬直电弧的电压14V-18V；氧化时间根据膜厚的需求进行调整，一般控制在60分钟-90分钟。

本发明所述的封孔处理为：把阳极氧化处理后的铝镁合金放入纯水槽液内进行封孔处理：槽液成分：0.8-1.2g/L的镍离子、少量醋酸；槽液温度控制在90℃；槽液的PH值为5.6-6.5；封孔时间为氧化膜厚度μmx1.3小时。

本发明铝镁合金经增强型阳极氧化表面处理后氧化膜厚度较厚，达到增强氧化膜的作用，提高了使用寿命。

具体实施方式：

铝镁合金的增强型阳极氧化表面处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：去杂质、油脂——碱腐蚀——中和——阳极氧化——封孔处理。所述的去杂质、油脂为：用240#砂纸打磨直至表面无机加工纹理和任何划线；再用3M 6447工业百洁布水磨，然后再使用3M 6448工业百洁布水磨，表面需水磨均匀。所述的碱腐蚀为：将去除表面杂质、油脂后的铝镁合金放入装有浓度为40-50g/L的氢氧化钠槽内侵蚀10-30分钟，此过程中控制槽内温度在45℃-55℃。所述的中和为：把经过碱腐蚀的铝镁合金放入装有浓度为120-150g/L的硝酸槽内侵蚀2-5分钟。所述的阳极氧化为：把中和处理后的铝镁合金放入电镀槽中；槽液成分：硫酸150-180g/L、银离子5-15g/L和少量草酸；槽液温度20+/-1℃；铝合金材料接电源的正极，槽液内接电源的负极；在正负极间加波形为硬直电弧的电压14V-18V；氧化时间根据膜厚的需求进行调整，一般控制在60分钟-90分钟。所述的封孔处理为：把阳极氧化处理后的铝镁合金放入纯水槽液内进行封孔处理：槽液成分：0.8-1.2g/L的镍离子、少量醋酸；槽液温度控制在90℃；槽液的PH值为5.6-6.5；封孔时间为氧化膜厚度μmx1.3小时。具体实施时，本发明原理是：以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中, 利用电解作用, 使其表面形成氧化铝薄膜的当电流通过时, 将发生以下的反应：在阴极上, 按下列反应放出 H₂：2H ⁺ +2e → H₂；在阳极上, 4OH – 4e→ 2H₂O + O₂, 析出的氧不仅是分子态的氧 , 还包括原子氧, 以及离子氧。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化, 形成无水的A1₂O₃膜。槽液中的少量草酸可使铝镁合金的表面生成比较厚且致密的氧化膜，最厚可达60μm。因此达到增强氧化膜的作用。