电子模具精度要求高,更重要的是涂层作为模具生产的最后一个工艺,不能因为涂层品质导致这个生产线的停损。
此次讨论的重点落在电子行业模具的涂层应用,这也是星弧(中国)在国内技术的优势所在。星弧涂层在市场上提供的DLC涂层与Cromastar-Na涂层都是电子行业的专用涂层。星弧依靠在国外长期配合行业客户的专业经验,在中国不单纯为客户提供高品质的涂层服务,同时帮助客户认知涂层的方方面面,提供完整的技术解决方案。客户对涂层中的顾虑在星弧技术人员清晰的技术分析和真实模具测试后都一一得以化解。针对客户常见的问题,星弧将做解答,同时将涂层对电子模具生产的改善在文章中一并讲解。
客户在接触涂层关注的要点是涂层寿命,这也是星弧所倡导的降低客户成本与提高品质并行的原则。星弧在此问题上不是单纯的去承诺客户寿命的增长。而是对客户的模具类型,被加工材料特性以及实际生产参数做分析,为客户说明涂层对此应用的机理以及相应涂层生产参数的调整,以此达到涂层与生产的最佳匹配。星弧以两种典型模具做分析:
半导体里的管脚成型模具,模具为高精度,高频率的金属成型模具。模具接触的材料特点是加工性能差,尺寸精度要求高。提高此类模具寿命所需要的是解决材料黏附造成的模具表面质量下降,反复修模带来的成本损耗。星弧作为国内工业DLC涂层提供商,涂层具备了高硬度(HV3000),低摩擦系数(0.06),同时DLC涂层具备自润滑性能。星弧拥有的专利低温沉积技术在保证涂层与材料牢固的结合能力同时,避免高精密电子模具在传统高温涂层中出现的易变形和变性的缺陷。DLC涂层在与加工材料接触中,光滑并具有自润滑的特性让金属在模具表面的“流动变形”更加顺畅,对于材料的切断DLC涂层的高硬度可以保持刃口始终“削铁如泥”。涂层优势在实际应用中通过数据汇总可以看到寿命得以成倍数的增长。
另一模具是半导体模具里最“昂贵”的模具之一——半导体封装模具。客户目前提高的参数表明星弧Cromastar-Na涂层相对其他PVD涂层可以提高4倍以上德寿命。那Cromastar-Na涂层解决了哪些问题达到了如此高的寿命提高呢?这里需要理顺的是封装模具的失效机理。封装模具作为特殊材料注塑成型模具,因为其使用材料具有非常差的脱膜性能造成模具型腔内容易黏附残余材料导致产品表面质量出现异常,必须修模才能改善。尤其在当下环境保护的要求,新的绿色封装材料的应用导致模具开模困难,极限的情况会导致模具本身会产生损伤。针对客户要求,星弧开发了Cromastar-Na涂层,利用有别于传统设备的电弧技术在保证涂层高硬度(HV2500)的同时,加入新的元素增加涂层的化学稳定性和减低与封装树脂的亲和力。涂层完全隔绝了模具材料与封装树脂的直接接触,树脂难以在涂层表面黏附保证模具型腔内的洁净。星弧与客户的沟通还告知客户,即使长时间的工作后模具表面产生污染也可以非常容易清除。涂层的高硬度保证在清除过程和清洁过程中模具不受损伤。这就像在封装模具表面打造了一套“百毒不侵”的盔甲。这样“对症下药”的改善彻底解决了客户的难点。
电子模具精度要求高,更重要的是涂层作为模具生产的最后一个工艺,不能因为涂层品质导致这个生产线的停损。星弧在生产各个环节都严格管理,涂层的品质在期间首当其冲。涂层品质从技术难度和管理能力高低来说,涂层脱膜是客户最难以接受的。脱膜的原因无外乎涂层与模具材料间存在污染,或者工艺重复性差,结合力未能达到标准,在涂层中或者短期使用后提前脱落。星弧有专业的技术作业指导规范来保证产品在出厂品质得以多次确认。这里尤其要提到是星弧的专利离子清洗技术,该工艺在高真空环境对产品表面进行二次纳米级清洗,以保证模具无损条件下得到“纯净”的表面质量。传统化学清洗工艺不是损失材料以达到清洁的效果,就是残留污染保护材料,难以达到高端模具涂层前处理的要求。再来看工艺重复性差,对于电子模具面临的不是简单解决脱膜性的问题,还要保证微米级的精度要求,因此涂层稳定的工艺体现在对涂层厚度以及均匀性的技术管控能力上。星弧工艺技术的领先源于星弧自身的设备设计,制造能力和工艺开发能力。星弧的涂层设备来自企业设备制造团队,星弧针对涂层厚度控制不但有在线检测系统,还有企业开发的涂层厚度检测仪器。两者的严格管控,保证了星弧涂层极佳的工艺稳定性。


