本发明涉及一种表面涂层的形成方法，具体涉及一种铝合金工装料盒的表面涂层形成方法。
背景技术：
芯片在封装过程中，需要将阵列有多个芯片或芯片半成品的芯片封装基板进行送料，这个时候就必须用到工装料盒。现有的工装料盒由铝合金加工而成，送料过程中，将多张芯片封装基板插入工装料盒的插槽中，连同工装料盒一起运送至指定位置，然后将芯片封装基板从工装料盒中取出，对其进行封装等加工工序。
在将芯片封装基板装入工装料盒以及从工装料盒中取出芯片封装基板的过程中，不可避免会发生芯片封装基板与工装料盒之间的摩擦。这种工装料盒在封装效率不高的情况下使用是没有问题的，但是随着封装效率的提高，需要对芯片封装基板反复执行装入和取出操作，使得芯片封装基板与工装料盒之间的摩擦次数增多，由于铝合金的硬度较差，芯片封装基板与工装料盒之间的反复摩擦导致工装料盒产生铝合金碎屑，这种导电的碎屑掉落在芯片上，破坏了芯片的电特性，造成局部短路，最终可导致芯片成品出现约千分之0.3的不良率。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种铝合金工装料盒的表面涂层形成方法，它可以在铝合金工装料盒的表面形成涂层，从而避免芯片封装基板与工装料盒之间因摩擦而产生铝合金碎屑的现象。
为解决上述技术问题，本发明铝合金工装料盒的表面涂层形成方法的技术解决方案为，包括以下步骤：
第一步，对料盒表面进行酸碱清洗；
进一步地，所述第一步的清洗方法为：首先用60±5℃的50±10g/l氢氧化钠溶液碱洗3±1min，然后在室温下用300±50ml/l的硝酸溶液中和3±1min；中和后,用水洗净，使料盒表面形成洁净光亮的金属表面。
第二步，对料盒表面进行阳极氧化处理；
将料盒表面与阳极氧化电解液在反应条件下进行阳极氧化反应，在料盒表面形成硬质阳极氧化膜；
进一步地，所述第二步中所使用的阳极氧化电解液的成份为：硫酸20～100g/l、有机酸10～80g/l、磺化剂10～80g/l。
进一步地，所述第二步中阳极氧化条件为：电流密度2.5～3.5a/dm2,电压30～120v,温度-3～0℃,时间50～90min,压缩空气搅拌。
进一步地，所述第二步所形成的硬质阳极氧化膜的厚度为10～60μm。
第三步，一次真空烘烤；
对料盒表面所形成的硬质阳极氧化膜进行真空烘烤；
进一步地，所述第三步中一次真空烘烤的工艺参数为：温度450～520℃、真空度30～100pa、时间60～120min。
第四步，等离子刻蚀；
对料盒表面所形成的硬质阳极氧化膜进行低温等离子刻蚀，使金属料盒表面的水接触角小于15°；
进一步地，所述第四步中低温等离子刻蚀的温度为：-120～-100℃。
第五步，引入纳米级氟聚合物；
采用聚四氟乙烯分散乳液，利用二次电解法引入纳米级氟聚合物；
将料盒表面浸没于聚四氟乙烯分散乳液中进行二次电解；
进一步地，所述第五步中的聚四氟乙烯分散乳液符合如下指标：密度1.5g/dm3、ph值9～10、粘度10～12mpa·s、表面张力33～34mn/m、树脂质量分数60％±1％、粒径0.1～0.4μm。
进一步地，所述第五步中聚四氟乙烯分散乳液的质量浓度为5～100g/l，二次电解的参数为：温度25～40℃、电流密度10～100ma/dm2、时间1～20min。
第六步，二次真空烘烤；
对料盒表面进行二次真空烘烤。
进一步地，所述第六步中二次真空烘烤的参数为：温度300～400℃,真空度0.1～100pa，时间60～180min。
本发明可以达到的技术效果是：
本发明通过在铝合金工装料盒的表面形成涂层，能够显著增加铝合金工装料盒的耐磨性，避免芯片封装基板与工装料盒之间因摩擦而产生铝合金碎屑的现象，从而提高芯片的良率。
本发明所形成的涂层表面光滑，经百格测试试验，其电泳漆膜的附着力性能优异。
本发明所形成涂层的表面电阻为103～109欧，导电性能好，抗静电。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
本发明铝合金工装料盒的表面涂层形成方法，包括以下步骤：
第一步，对料盒表面进行酸碱清洗；
首先用60℃的50g/l氢氧化钠(naoh)溶液碱洗3min，然后在室温下用300ml/l的硝酸(hno3)中和3min；中和后,用水洗净，使料盒表面形成洁净光亮的金属表面；
第二步，对料盒表面进行阳极氧化处理；
根据如下比例配制阳极氧化电解液：
硫酸20～100g/l、有机酸10～80g/l、磺化剂10～80g/l；
将料盒表面与阳极氧化电解液在反应条件下进行阳极氧化反应，在料盒表面形成硬质阳极氧化膜；
阳极氧化条件为：电流密度2.5～3.5a/dm2,电压30～120v,温度-3～0℃,时间50～90min,压缩空气搅拌；
所形成的硬质阳极氧化膜的厚度可达10～60μm；
优选地，硬质阳极氧化膜的厚度为20～50μm；
随着阳极氧化反应的进行，料盒表面所形成的硬质阳极氧化膜的厚度逐渐增加,膜层色泽变化为灰色→棕色→黑色；
第三步，一次真空烘烤；
对料盒表面所形成的硬质阳极氧化膜进行真空烘烤；
真空烘烤的工艺参数为：温度450～520℃、真空度30～100pa、时间60～120min；
真空烘烤后,氧化膜更为致密，显微硬度可达hv0.5n500～650(即压入载荷不大于0.5n下的维氏硬度为hv500～650mpa)，且孔隙率大幅增加；
第四步，等离子刻蚀；
对料盒表面所形成的硬质阳极氧化膜进行低温等离子刻蚀，使金属料盒表面的水接触角小于15°；
低温等离子刻蚀的温度为：-120～-100℃；
第五步，引入纳米级氟聚合物；
采用聚四氟乙烯分散乳液，利用二次电解法引入纳米级氟聚合物；
采用符合如下指标的聚四氟乙烯分散乳液：密度1.5g/dm3、ph值9～10、粘度10～12mpa·s、表面张力33～34mn/m、树脂质量分数60％±1％、粒径0.1～0.4μm；
将料盒表面浸没于聚四氟乙烯分散乳液中进行二次电解；其中，聚四氟乙烯分散乳液的质量浓度为5～100g/l，二次电解的参数为：温度25～40℃、电流密度10～100ma/dm2、时间1～20min；
第六步，二次真空烘烤；
对料盒表面进行真空烘烤，真空烘烤的参数为：温度不超过400℃且不低于300℃,优选为300～380℃、真空度0.1～100pa、时间60～180min；
本发明将真空烘烤的炉内温度限定在不超过400℃且不低于300℃,一方面能够避免高温导致聚四氟乙烯微粒碳化分解，另一方面能够避免温度过低导致聚四氟乙烯流动性差,对形成涂层不利。
本发明将真空烘烤的真空度限定在中真空范围,真空度过低,液态的聚四氟乙烯微粒难以填充膜孔；真空度过高，聚四氟乙烯不能均匀地熔入膜孔中,从而造成涂层的平滑度不够。
采用本发明所获得的涂层均匀、致密、手感润滑,色泽为黑色。
本发明能够在铝合金工装料盒的表面形成厚度为10～60μm的涂层。
对本发明所形成的涂层进行性能测试，测试结果如下：
一、涂层的结合强度测试：
将涂层样品首先在400℃热处理1h，然后水淬冷却至室温，观察涂层是否有否起泡、脱落等缺陷，并进行弯曲试验，观察涂层是否有脱落、剥离等现象。
上述试验重复进行10次，涂层未出现起泡、脱落、剥离等现象，证明涂层结合力良好。
二、涂层的摩擦磨损性能测试：
采用球盘式摩擦磨损试验仪测试涂层的干膜摩擦系数，在载荷200～1000g、60～120time/min的条件下，干膜摩擦系数为0.1～0.15。证明涂层具有明显的自润滑和减摩作用，耐磨性能良好。
三、涂层的抗光老化性能测试：
采用ci4000氙灯老化测试仪(美国)按gb/t1865—2009《色漆和清漆人工气候老化和人工辐射暴露滤过的氙弧辐射方法》对涂层的抗光老化性能进行了测试。经800h试验后，涂层仅发生轻微变色，综合评级为“0”级(最优级)，结果说明涂层具有良好的抗光老化性能。
四、涂层的耐蚀性能测试：
采用fy-10e盐雾试验箱，按gjb150.11或gb/t10125规定的方法对涂层进行耐蚀性能测试，并采用astmd1654规定的方法进行评级。经测试，涂层可经受336～1000h中性盐雾试验(5％nacl)，涂层无脱落、无起泡，非划线区域腐蚀面积小于6％，划线单边腐蚀宽度小于2mm，腐蚀评级7级以上。
五、涂层的耐温性能和阻粘性能测试：
涂层的基底层具有耐500℃以上温度的能力，涂层可在260℃以下较长时间保持良好的性能。涂层也具有良好的不粘性能和易清洁性能。升温至165℃，均不出现粘连拉丝现象，具有较好的高温阻粘能力。
经测试，本发明所形成的涂层，结合强度、摩擦磨损性能、抗光老化性能、耐蚀性能、耐温性能和阻粘性能等各项性能指标良好，能够彻底避免芯片封装基板与工装料盒之间因摩擦而产生铝合金碎屑的现象，提高芯片的良率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形，而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。