[发明专利]一种在铁基LED引线支架表面沉积铜+铜-锡复合涂层的工艺

说明书

技术领域

本发明“一种在铁基LED引线支架表面沉积铜+铜-锡复合涂层的工艺”属于表面工程技术领域。

背景技术

引线支架是LED制造中关键的原件之一，在LED产品中起到导电、散热、焊接和支持晶片的多重效能，并且通过焊接金线与芯片相连，在LED产品中具有关键作用。铜引线支架具有优异的导电、散热性能，但是材料成本较高。铁基引线支架在产业化方面具有巨大的成本效益，但是在导电、散热、防氧化、防潮、可焊性等方面不及铜引线支架，为了降低成本并满足LED制造要求，原制造工艺或者直接采用铜作为引线支架，或者在铁基引线支架表面采用电镀铜和银，但是存在着银昂贵成本高、镀层附着力低、电镀生产有严重环境污染等问题。

发明内容

本发明的目的是为克服现工艺技术存在的问题，而提供一种新型LED引线支架，在铁基引线支架上利用磁控溅射镀或多弧离子镀或射频溅射镀技术沉积铜+铜-锡薄膜，改善铁基引线支架导电性、散热性、防氧化性、防潮、可焊性和有环境污染等方面的缺陷。铁基LED引线支架表面沉积铜+铜-锡涂层还具有涂层附着力强，机械强度优良，没有环境污染的优点，尤其在电极焊接方面具有较大优势。

实现本发明目的的技术方案是：

一种在铁基LED引线支架表面沉积铜+铜-锡复合涂层的工艺，它是利用磁控溅射镀或多弧离子镀或射频溅射镀技术，在铁基引线支架表面首先沉积一定厚度的纯金属铜作为过渡层，之后再沉积一层铜-锡合金，形成铜+铜-锡的复合薄膜。

具体包括如下步骤：

（1）将铁基引线支架放进丙酮和酒精的混合液中进行超声波清洗；

（2）放入沉积设备中，抽真空达到极限后，通入高纯Ar气，开启偏压电源使Ar气电离，对引线支架表面进行清理；

（3）开启沉积溅射电源，该电源可以是磁控溅射或多弧离子镀或射频溅射镀电源，沉积一层纯铜作为过渡层；

（4）最后在引线支架表面再沉积一层铜-锡层；

（5）工艺完成后引线支架在沉积设备中真空状态下随炉冷却至60℃以下。

步骤（2）中所述的清理引线支架表面的工艺参数为：极限真空度3×10^-4 Pa ~3×10^-3Pa，工作气压0.1 Pa～10Pa，负偏压-700V~-1000V，清理温度50℃~300℃，清理时间10 min～30min。沉积铜层厚度0.1μm～0.6μm。

步骤（3）中，沉积电源可是多弧离子镀电源或者磁控溅射电源或射频溅射电源。

本发明的创新点是：采用价格低廉的铁基材料代替原来的铜支架或者电镀支架，用价格便宜的铜-锡合金替代昂贵的金属银，具有一定的新颖性和实用性；采用磁控溅射镀或多弧离子镀或射频溅射镀等先进的表面工程技术代替污染较严重的电镀工艺，可大大减少环境污染。

具体实施方式

以下通过具体实施例，进一步说明本发明：

引线支架的基材为20钢，在酒精和丙酮的混合液中进行超声波清洗半小时以上。

将清洗后的引线支架吹干，悬挂在自制的试样台上，置于真空室的转架上，工件架公转的同时自转。

关闭真空室门后，极限真空度抽至1×10^-3Pa，通入Ar气至5Pa，用-700V偏压离子轰击清洗10min；清洗后，基体温度升高至200℃，工作气压0.8Pa，偏压-200V，直流电源3A，先沉积纯铜过渡层，沉积时间为10min；

随后开启铜-锡合金靶的直流磁控溅射电源，沉积铜-锡薄膜，沉积时间为50min；结束之后随炉冷却，铁基引线支架表面即可获得铜+铜-锡复合薄膜，整体具有良好的导电性、散热性、防氧化性、防潮和可焊性。