[发明专利]工作模具及其制造方法

权利要求书

1.一种工作模具，用以塑形一个工件材料形成一个工件初坯，包含一个基材及一层镀膜，该基材具有一个靠近该工件材料的表面，该镀膜结合于该基材的表面；其特征在于：该镀膜包括一层功能镀层，该功能镀层的组成材料含有钽-钛-氮化合物。

2.根据权利要求1所述的工作模具，其特征在于：该功能镀层的组成材料还含有选自氢、氧、碳、氟及此等所成的群组。

3.根据权利要求2所述的工作模具，其特征在于：该功能镀层的组成材料进一步还含有选自锆、铪、硅、铝、硼、钨及此等所成的群组。

4.根据权利要求1或3项所述的工作模具，其特征在于：该镀膜还包括一层与该基材的表面连接且由钛及/或铬所构成的缓冲膜层，而该功能镀层则形成于该缓冲膜层上。

5.根据权利要求2所述的工作模具，其特征在于：以该功能镀层整体重量为100wt%计算，该功能镀层具有15～25wt%的钽、25～50wt%的钛、5～15wt%的氮、5～15wt%的氢及4～10wt%的碳。

6.根据权利要求3所述的工作模具，其特征在于：以该功能镀层整体重量为100wt%计算，该功能镀层具有10～25wt%的钽、25～50wt%的钛、5～15wt%的氮、5～15wt%的氢、3～10wt%的碳及10～25wt%的锆。

7.一种工作模具的制造方法，其特征在于：该制造方法包含以下步骤：

(A)将一个基材设置于一个物理气相沉积系统中；

(B)将一个组合式靶材设置于该物理气相沉积系统中的预定位置，该组合式靶材包括多个交错且依序排列的材料单元，每一个材料单元至少具有预定原子比例的固态钽金属及钛金属；

(C)于该物理气相沉积系统中通入包括氮气的反应气体；及

(D)启动该组合式靶材而与该反应气体配合进行反应性的物理气相沉积，并于该基材表面形成一层含有钽-钛-氮化合物的功能镀层的镀膜。

8.根据权利要求7所述的工作模具的制造方法，其特征在于：该步骤(C)中所通入的反应气体还包括选自于气态碳氢化合物、氧气、氢气、氟化碳气体及此等气体之组合。

9.根据权利要求8所述的工作模具的制造方法，其特征在于：该步骤(C)中所通入的反应气体包括氮气与乙烷，且组成分压比分别是：氮气20～50%，乙烷25～50%。

10.根据权利要求7所述的工作模具的制造方法，其特征在于：该制造方法于步骤(B)与步骤(C)之间还包含一个步骤(E)，该步骤(E)是在该物理气相沉积系统中对该基材以离子源进行前处理，令该基材的表面清洁并活化以增强该镀膜对该基材的结合力。

11.根据权利要求7所述的工作模具的制造方法，其特征在于：该制造方法于步骤(B)与步骤(C)之间还包含一个步骤(F)，该步骤(F)是于该物理气相沉积系统中进行物理气相沉积而在该基材的表面形成一层由钛及/或铬所构成的缓冲膜层，而该步骤(D)中含有钽-钛-氮化合物的功能镀层则是形成于该缓冲膜层上并与该缓冲膜层共同构成该镀膜。

12.根据权利要求8所述的工作模具的制造方法，其特征在于：该步骤(D)所形成的镀膜中，以其功能镀层的整体重量为100wt%计算，该功能镀层包含15～25wt%的钽、25～50wt%的钛、5～15wt%的氮、5～15wt%的氢及4～10wt%的碳。

13.根据权利要求8所述的工作模具的制造方法，其特征在于：该步骤(B)中之组合式靶材的每一材料单元还具有选自锆、铪、硅、铝、硼、钨及此等所成的群组所构成的固态元素。

14.根据权利要求13所述的工作模具的制造方法，其特征在于：该步骤(D)所形成的镀膜中，以其功能镀层的整体重量为100wt%计算，该功能镀层具有10～25wt%的钽、25～50wt%的钛、5～15wt%的氮、5～15wt%的氢、3～10wt%的碳及10～25wt%的锆。