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DLC鍍膜

更新 2026-10-22

本頁 DLC 指 Diamond-Like Carbon(類鑽碳)鍍膜。散熱領域的 DLC 是 Direct Liquid Cooling(直接液冷),見 技術_液冷,兩者無關。

定義

DLC(Diamond-Like Carbon,類鑽碳)是一類非晶質碳薄膜,同時具有鑽石的部分特性(硬、耐磨)與極低摩擦係數,通常以真空製程鍍在其他材料表面。DLC 內含大量 sp3 鍵結碳(鑽石型鍵結),沒有長程晶體結構,因此沒有脆性劈裂面,能貼合基材形狀(Wikipedia〈Diamond-like carbon〉)。

圖解

待補:需下載 DLC 結構或鍍膜鑽針圖嵌入。

結構與種類

  • sp3/sp2 比例決定性質:sp3 為主則硬,sp2(石墨型)為主則軟;含氫量越高,類鑽石性質越差(德國工程師協會 VDI 2840 分類,2006)。
  • ta-C(tetrahedral amorphous carbon,四面體非晶碳):幾乎全為 sp3、無氫,是最硬、最強、最滑的一型,可視為「純」DLC。
  • a-C:H(含氫非晶碳) 等其他型:含氫或 sp2 碳,通常是製程造成;也可摻矽、金屬等元素調整性質。
  • 製程:電漿、過濾陰極電弧、濺鍍、離子束等,把高能碳快速冷凝在相對冷的表面;幾乎任何耐真空的材料都能鍍。
  • 摩擦係數:對拋光鋼約 0.05–0.20。

(以上取自 Wikipedia〈Diamond-like carbon〉,2026-10-22 閱讀。)

DLC 與鑽石鍍膜的差異

項目 DLC 鍍膜 CVD 鑽石鍍膜
結構 非晶質,sp3+sp2 混合 多晶或奈米晶鑽石
製程溫度 低溫,冷基材上沉積 CVD 高溫成長,與鎢鋼基材熱膨脹不匹配,殘留應力大
前處理 一般不需特殊前處理 鎢鋼(WC-Co)表面的鈷會催化生成石墨,需先蝕刻脫鈷;微鑽越細,脫鈷越會削弱斷裂強度
主要功能(鑽針) 潤滑、排屑、抗沾黏 抗磨耗、維持刃口
主要問題 硬度低於真鑽石 鍍膜微鑽較脆、易剝落;0.2mm 以下超細微鑽仍難鍍

鑽石鍍膜欄整理自 Zhou 等〈Deposition of Diamond Coatings on Ultrathin Microdrills for PCB Board Drilling〉,Materials,2024-11。

在 PCB 鑽針上的應用

  • 尖點 TPCA 2026 口徑:DLC 鍍膜用於潤滑排屑,鑽石鍍膜用於抗磨耗,厚度 5–15μm(原文未區分是哪一種鍍膜的厚度)。加工石英玻璃布時,未鍍膜鑽針鑽 5,000 孔後刀刃已磨平;鑽石鍍膜鑽至 10,000 孔切削刃仍保留,孔位精度穩定(國泰 TPCA memo,2026-10-21)。
  • 學術實驗:ta-C 鍍膜單刃微鑽乾式鑽 FR-4 PCB,排屑較好、較穩定;進給 5μm/rev 時平均推力降 6.0%、扭矩降 34.6%,孔位精度提升 13.5%;連續鑽 2,800 孔後側面磨耗少 10.2%(The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2023-07)。
  • 與 ICD 的關係:鑽針產熱與殘渣是 ICD 成因之一,潤滑性鍍膜降低產熱、改善排屑,尖點在 M9 石英布方案中以「4 支鑽針分段鑽孔+潤滑性鍍膜」對應(見 技術_ICD內層互連缺陷)。
  • 競爭門檻:中國大陸新進鑽針廠多從白針(未鍍膜)切入,鍍膜且超長刃的鑽針具技術門檻(國泰 TPCA memo,2026-10-21);福邦估 AI 鍍膜鑽針報價較傳統白針高 20–50%(見 技術_PCB鑽針)。

其他應用

DLC 也廣泛用於切削刀具、模具、汽車零件、光學與光纖塗層等耐磨/低摩擦表面;庫內野村資料把 1560_中砂(市) 的產品列為砂輪與 DLC 鍍膜。

關鍵廠商

環節 廠商 角色
鍍膜鑽針 8021_尖點(市) 高階鍍膜鑽針占比過半,TPCA 2026 展出 DLC/鑽石鍍膜方案
鍍膜/超硬材料 1560_中砂(市) 砂輪與 DLC 鍍膜

相關技術

來源

  • 活動_尖點8021_國泰證期TPCA_call_memo_20261021 — 國泰證期研究部,2026-10-21;DLC/鑽石鍍膜用途、厚度與石英布鑽孔壽命對比
  • 260521_nmr_semi-renaissance — 野村;中砂產品含 DLC 鍍膜
  • Wikipedia〈Diamond-like carbon〉;瀏覽器閱讀 2026-10-22
  • Zhou、Handschuh-Wang、Wang〈Deposition of Diamond Coatings on Ultrathin Microdrills for PCB Board Drilling〉,Materials 17(22),2024-11;瀏覽器閱讀 2026-10-22
  • 〈Machinability of the uncoated and Ta–C-coated single-flute microdrills in dry machining of PCBs〉,The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2023-07;摘要閱讀 2026-10-22