CN117802501A - 一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法，包括以下步骤：在经过等离子刻蚀后的金刚石薄膜复合材料表面采用磁控溅射沉积Ti/Cu金属多层膜；将经过真空镀的金刚石薄膜复合材料在化学镀铜水溶液中施镀，在Ti/Cu金属多层膜表面形成铜层；将经过化学镀铜的金刚石薄膜复合材料在电镀镍水溶液中施镀，在铜层表面形成镍层；将经过电镀镍的金刚石薄膜复合材料在电镀金水溶液中施镀，在镍层的表面形成金层。该方案可以有效提高金刚石薄膜的耐腐蚀性，获得兼顾导电和耐蚀性良好的表面膜层。
Description
技术领域
本发明涉及金刚石薄膜材料表面处理领域，具体涉及一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法。
背景技术
传统的芯片衬底材料无法应对高功率密度散热要求，导致芯片结温上升，芯片效率和寿命降低，因此亟需采用高导热材料进行热扩散，降低外壳热阻，提高器件性能，开发新型高热导率热沉材料势在必行。
由于金刚石薄膜材料综合了金刚石优良的性能，具有很高的热导率和可调的热膨胀系数，可以取代目前广泛使用的Cu、W～Cu、SiCp/Al和AlN等材料，用作大功率模块的底座和热沉、微处理器盖板、电子器件底盘和封装壳体等，充分解决微波功率器件的散热问题。然而，由于金刚石薄膜复合材料中金刚石增强体含量较高，材料经过激光切削加工后，造成大量金刚石颗粒裸露，致使其与焊料的润湿性较差，直接进行钎焊较为困难。
为了改善其与半导体原件之间的焊接性能，必须要对材料表面进行涂敷。但是金刚石薄膜复合材料中金刚石颗粒含量很高，为绝缘惰性的物质，难以对其表面改性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法，其可以有效提高金刚石薄膜之间的结合力及其耐腐蚀性，获得兼顾导电和耐蚀性良好的表面膜层。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法，包括以下步骤：
S1前处理：对金刚石薄膜复合材料进行机械研磨抛光去污除油干燥处理；
S2等离子刻蚀：将经过前处理后的金刚石薄膜复合材料进行等离子刻蚀；
S3真空镀：在经过等离子刻蚀后的金刚石薄膜复合材料表面采用磁控溅射沉积Ti/Cu金属多层膜；
S4化学镀铜：将经过真空镀的金刚石薄膜复合材料在化学镀铜水溶液中施镀，在Ti/Cu金属多层膜表面形成铜层；
S5电镀镍：将经过化学镀铜的金刚石薄膜复合材料在电镀镍水溶液中施镀，在铜层表面形成镍层；
S6电镀金：将经过电镀镍的金刚石薄膜复合材料在电镀金水溶液中施镀，在镍层的表面形成金层。
优选地，所述步骤S3中，所述磁控溅射在离子束增强磁控溅射真空反应室中进行，真空反应室的控制转架台转速5～30rpm，工作气氛为氩气，保持真空气压在0.4～0.5Pa；Ti/Cu金属多层膜厚度为3～4μm。
优选地，所述步骤S4中，化学镀铜水溶液温度为30～60℃，搅拌速率为200～300r/min，施镀时间为20～40分钟，化学镀铜的铜层厚度为2～3μm。
优选地，所述步骤S4中，化学镀铜水溶液由以下组分组成：五水合硫酸铜、甲醛、乙二胺四乙酸二钠、2,2′-联吡啶和去离子水；各组分浓度含量如下：50～60g/L五水合硫酸铜、8～12g/L甲醛、20～25g/L乙二胺四乙酸二钠、0.01～0.03g/L2,2′-联吡啶，化学镀铜水溶液PH调至10～10.5。
优选地，所述步骤S5中，电镀镍水溶液的温度为30～50℃，施镀时间为25分钟，电流密度为0.5～1A/dm2，电镀镍的镍层厚度为3～4μm。
优选地，所述电镀镍水溶液由以下组分组成：七水硫酸镍、十水硫酸钠、七水硫酸镁、硼酸、六水氯化镍和去离子水；各组分浓度含量如下：140～220g/L七水硫酸镍、60～80g/L十水硫酸钠、20～50g/L七水硫酸镁、30～60g/L硼酸、50～70g/L六水氯化镍。
优选地，所述步骤S6中，电镀金水溶液的温度为45～65℃，施镀30～50分钟，电流密度为0.3～0.5A/dm2，阳极为镀铂钛网，阴极移动为30次/分钟，电镀金的金层厚度为2～3μm。
优选地，所述电镀金水溶液以下组分组成：金***、亚硫酸钠、磷酸氢二钾、乙二胺四乙酸二钠、硫酸钴、硫酸铜和去离子水；各组分浓度含量如下：5～9g/L金***、100～120g/L亚硫酸钠、12～25g/L磷酸氢二钾、1～3g/L乙二胺四乙酸二钠、1～3g/L硫酸钴、1～3g/L硫酸铜。
优选地，所述步骤S1中，去污方法如下，将金刚石薄膜复合材料在丙酮溶液中超声清洗10～30分钟，取出后将金刚石薄膜复合材料表面黑色油污、氧化皮刷去，再用蒸馏水冲洗干净。
优选地，所述步骤S1中，除油干燥的方法如下，将金刚石薄膜复合材料在温度60～80℃的除油水溶液中浸泡5～8分钟除油，接着在相同成分的除油水溶液中进行电解除油2～4分钟，取出后用40～80℃水清洗，再用去离子水洗涤后真空干燥。
优选地，所述除油水溶液由以下组分组成：氢氧化钠、磷酸钠、碳酸氢钠、表面活性剂和去离子水；各组分含量如下：氢氧化钠20～40g/L、磷酸钠15～30g/L、碳酸氢钠8～15g/L、表面活性剂1～5g/L。
优选地，所述步骤S2中，等离子刻蚀的具体方法为：将干燥后的金刚石薄膜复合材料放入刻蚀机中刻蚀，偏压为-400V直流电压、刻蚀气体为氩气、气体流量为200～400mL/min、真空度为0.5～2Pa的，刻蚀时间为20～40分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
由于金刚石薄膜材料的非金属特性，材料表面润湿性和导电能力差，直接采用电镀方法不能使之金属化，本发明采用真空镀的方法在金刚石表面形成均匀的Ti/Cu金属多层膜，为后续进行镀膜提供金属基底，从而有效改善金刚石薄膜材料的表面润湿性，Ti/Cu与金刚石薄膜材料在界面形成碳化物修饰了界面处的缺陷，从而提高金刚石薄膜之间的结合力。采用化学镀在Ti/Cu金属多层膜的表面形成铜金属膜，然后在铜金属膜的基础上进行电镀镍和电镀金。化学镀铜使得金刚石薄膜材料能兼具金刚石的导热性能和铜优异的加工性能。电镀镍工艺成熟，生产成本低，可以有效提高金属镀层的硬度，电镀金能有效改善金刚石薄膜表面导电性。本发明解决了金刚石薄膜表面导电性差的问题，同时能够得到与金刚石基体表面结合力更好的镀金层，能有效提高金刚石薄膜的耐腐蚀性，获得兼顾导电和耐蚀性良好的表面膜层，具有节能环保等优点，适合大规模工业生产。
附图说明
图1为本发明对比例、实施例1～3烘烤实验后的材料镀层图像；
图2为本发明对比例、实施例1～3的拉伸曲线示意图；
图3为本发明对比例、实施例1～3的电化学腐蚀实验曲线图；
图4为采用本发明金刚石表面金属化的方法制得的表面金属镀层的剖视图；
其中，1为金刚石薄膜复合材料基底；
2为Ti/Cu金属多层膜；
3为铜材料层；
4为镍材料层；
5为金材料层；
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
本发明提出的一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法中，金刚石薄膜复合材料包括但不限于金刚石铜复合材料，还可以是金刚石与钴、铁、锌、铝等金属的复合材料，本发明实施例示例性地选用金刚石铜复合材料。
实施例1
一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法，包括以下步骤：
去污：将金刚石薄膜复合材料在丙酮溶液中室温下超声清洗10分钟，取出后用软毛刷将金刚石薄膜复合材料表面黑色油污、氧化皮刷去，再用蒸馏水冲洗干净。
除油干燥：将金刚石薄膜复合材料在温度60℃的由20g/L氢氧化钠、15g/L磷酸钠、8g/L碳酸氢钠、2mL/L十二烷基磺酸钠和去离子水配制组成的除油水溶液中浸泡5分钟除油，用水漂洗干净，接着在相同成分的除油溶液中进行电解除油2分钟，其中，电解除油液主要是由NaOH、Na2CO3、Na3PO4组成。取出后用50℃热水清洗，然后再用去离子水反复充分洗涤；洗净后真空干燥。
等离子刻蚀：将干燥后的金刚石薄膜复合材料放入偏压为直流电压-400V、刻蚀气体为氩气、气体流量为200mL/min、真空度为1Pa的刻蚀机中刻蚀，刻蚀时间为20分钟。
真空镀：将经过去污除油干燥的金刚石热沉片采用磁控溅射溅射沉积Ti/Cu金属多层膜。离子束增强磁控反应溅射真空室内4个垂直于水平面并相互平行方向分别安置2块金属Cu靶和2块Ti靶；磁控溅射反应室中的转架台上放置已经预处理好的金刚石热沉片，控制转架台转速12rpm；离子束增强磁控溅射真空反应室真空达到2×10-4数量级，工作气氛为纯氩气，保持气压在0.4～0.5Pa。在真空反应室中用等离子束流溅射清洗靶材及预处理好的金刚石热沉片；Ti/Cu金属多层膜厚度为3μm。
化学镀铜：将经过真空镀的金刚石薄膜复合材料在45℃条件下，在由50g/L五水合硫酸铜、8g/L甲醛、21g/L乙二胺四乙酸二钠、0.01g/L 2,2′-联吡啶、PH为10.1、搅拌速率为200r/min组成的化学镀水溶液中施镀30分钟，在Ti/Cu金属多层膜表面形成第二铜层，铜材料层的厚度为2μm，取出后用蒸馏水冲洗干净。
电镀镍：将经过化学镀铜的金刚石薄膜复合材料在30℃条件下，在由140g/L七水硫酸镍、60g/L十水硫酸钠、20g/L七水硫酸镁、30g/L硼酸、50g/L六水氯化、PH为5.4、电流密度为0.6A/dm2组成的电镀镍水溶液中施镀25分钟，在铜材料层的表面形成镍材料层，镍材料层的厚度为3μm；取出后用蒸馏水冲洗干净。
电镀金：将经过电镀镍的金刚石薄膜复合材料在45℃条件下，在组成成分为5g/LAu(以KAu(CN)2形式存在)、100g/L亚硫酸钠、12g/L磷酸氢二钾、1g/L乙二胺四乙酸二钠、1g/L硫酸钴、1g/L硫酸铜、PH为4.5、电流密度为0.3A/dm2的电镀金水溶液中施镀30分钟，阳极为镀铂钛网，阴极移动为30次/分钟；在镍材料层的表面形成金材料层，金材料层的厚度为2μm；取出蒸馏水冲洗干净，干燥。
实施例2
一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法，包括以下步骤：
去污：将金刚石薄膜复合材料在丙酮溶液中室温下超声清洗20分钟，取出后用软毛刷将金刚石薄膜复合材料表面黑色油污、氧化皮刷去，再用蒸馏水冲洗干净。
除油干燥：将金刚石薄膜复合材料在温度70℃的由30g/L氢氧化钠、20g/L磷酸钠、12g/L碳酸氢钠、3mL/L十二烷基磺酸钠和去离子水配制组成的除油水溶液中浸泡6分钟除油，用水漂洗干净，接着在相同成分的除油溶液中进行电解除油3分钟，其中，电解除油液主要是由NaOH、Na2CO3、Na3PO4组成。取出后用50℃热水清洗，然后再用去离子水反复充分洗涤；洗净后真空干燥。
等离子刻蚀：将干燥后的金刚石薄膜复合材料放入偏压为直流电压-400V、刻蚀气体为氩气、气体流量为300mL/min、真空度为1Pa的刻蚀机中刻蚀，刻蚀时间为30分钟。
真空镀：将经过去污除油干燥的金刚石热沉片采用磁控溅射溅射沉积Ti/Cu金属多层膜。离子束增强磁控反应溅射真空室内4个垂直于水平面并相互平行方向分别安置2块金属Cu靶和2块Ti靶；磁控溅射反应室中的转架台上放置已经预处理好的金刚石热沉片，控制转架台转速12rpm；离子束增强磁控溅射真空反应室真空达到2×10-4数量级，工作气氛为纯氩气，保持气压在0.4～0.5Pa。在真空反应室中用等离子束流溅射清洗靶材及预处理好的金刚石热沉片；Ti/Cu金属多层膜厚度为3μm。
化学镀铜：将经过真空镀后的金刚石薄膜复合材料在45℃条件下，在由55g/L五水合硫酸铜、10g/L甲醛、23g/L乙二胺四乙酸二钠、0.02g/L 2,2′-联吡啶、PH为10.3、搅拌速率为250r/min的化学镀水溶液中施镀30分钟，在Ti/Cu金属多层膜表面形成第二铜层，铜材料层的厚度为2μm，取出后用蒸馏水冲洗干净。
电镀镍：将经过化学镀铜的金刚石薄膜复合材料在40℃条件下，在由180g/L七水硫酸镍、70g/L十水硫酸钠、35g/L七水硫酸镁、40g/L硼酸、60g/L六水氯化、PH为5.5、电流密度为0.7A/dm2组成的电镀镍水溶液中施镀25分钟，在铜材料层的表面形成镍材料层，镍材料层的厚度为3μm；取出后用蒸馏水冲洗干净。
电镀金：将经过电镀镍的金刚石薄膜复合材料在55℃条件下，在组成成分为7g/LAu(以KAu(CN)2形式存在)、108g/L亚硫酸钠、16g/L磷酸氢二钾、2g/L乙二胺四乙酸二钠、2g/L硫酸钴、2g/L硫酸铜、PH为4.7、电流密度为0.4A/dm2的电镀金水溶液中施镀40分钟，阳极为镀铂钛网，阴极移动为30次/分钟；镍材料层的表面形成金材料层，金材料层的厚度为2μm；取出蒸馏水冲洗干净，干燥。
实施例3
一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法，包括以下步骤：
去污：将金刚石薄膜复合材料在丙酮溶液中室温下超声清洗30分钟，取出后用软毛刷将金刚石薄膜复合材料表面黑色油污、氧化皮刷去，再用蒸馏水冲洗干净。
除油干燥：将金刚石薄膜复合材料在温度80℃的由40g/L氢氧化钠、30g/L磷酸钠、15g/L碳酸氢钠、4mL/L十二烷基磺酸钠和去离子水配制组成的除油水溶液中浸泡8分钟除油，用水漂洗干净，接着在相同成分的除油溶液中进行电解除油4分钟，其中，电解除油液主要是由NaOH、Na2CO3、Na3PO4组成。取出后用50℃热水清洗，然后再用去离子水反复充分洗涤；洗净后真空干燥
等离子刻蚀：将干燥后的金刚石薄膜复合材料放入偏压为直流电压-400V、刻蚀气体为氩气、气体流量为400mL/min、真空度为1Pa的刻蚀机中刻蚀，刻蚀时间为40分钟。
真空镀：将经过去污除油干燥的金刚石热沉片采用磁控溅射溅射沉积Ti/Cu金属多层膜。离子束增强磁控反应溅射真空室内4个垂直于水平面并相互平行方向分别安置2块金属Cu靶和2块Ti靶；磁控溅射反应室中的转架台上放置已经预处理好的金刚石热沉片，控制转架台转速12rpm；离子束增强磁控溅射真空反应室真空达到2×10-4数量级，工作气氛为纯氩气，保持气压在0.4～0.5Pa。在真空反应室中用等离子束流溅射清洗靶材及预处理好的金刚石热沉片；Ti/Cu金属多层膜厚度为3μm。
化学镀铜：将经过真空镀后的金刚石薄膜复合材料在55℃条件下，在由60g/L五水合硫酸铜、12g/L甲醛、25g/L乙二胺四乙酸二钠、0.03g/L 2,2′-联吡啶、PH为10.2、搅拌速率为300r/min的化学镀水溶液中施镀30分钟，在Ti/Cu金属多层膜表面形成第二铜层，铜材料层的厚度为3μm，取出后用蒸馏水冲洗干净。
电镀镍：将经过热处理的金刚石薄膜复合材料在50℃条件下，在由220g/L七水硫酸镍、80g/L十水硫酸钠、45g/L七水硫酸镁、60g/L硼酸、70g/L六水氯化镍、PH为5.5、电流密度为1A/dm2组成的电镀镍水溶液中施镀25分钟，在铜材料膜的表面形成镍材料层，镍材料层的厚度为4μm；取出后用蒸馏水冲洗干净。
电镀金：将经过电镀镍的金刚石薄膜复合材料在65℃条件下，在组成成分为9g/LAu(以KAu(CN)2形式存在)、120g/L亚硫酸钠、25g/L磷酸氢二钾、3g/L乙二胺四乙酸二钠、3g/L硫酸钴、3g/L硫酸铜、PH为4.9、电流密度为0.5A/dm2的电镀金水溶液中施镀50分钟，阳极为镀铂钛网，阴极移动为30次/分钟；在镍材料层的表面形成金材料层，金材料层的厚度为3μm；取出蒸馏水冲洗干净，干燥。
对比例
一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法，包括以下步骤：
去污：将金刚石薄膜复合材料在丙酮溶液中室温下超声清洗10分钟，取出后用软毛刷将金刚石薄膜复合材料表面黑色油污、氧化皮刷去，再用蒸馏水冲洗干净。
除油干燥：将金刚石薄膜复合材料在温度60℃的由20g/L氢氧化钠、15g/L磷酸钠、8g/L碳酸氢钠、2mL/L十二烷基磺酸钠和去离子水配制组成的除油水溶液中浸泡5分钟除油，用水漂洗干净，接着在相同成分的除油溶液中进行电解除油2分钟，其中，电解除油液主要是由NaOH、Na2CO3、Na3PO4组成。取出后用50℃热水清洗，然后再用去离子水反复充分洗涤；洗净后真空干燥。
等离子刻蚀：将干燥后的金刚石薄膜复合材料放入偏压为直流电压-400V、刻蚀气体为氩气、气体流量为200mL/min、真空度为1Pa的刻蚀机中刻蚀，刻蚀时间为20分钟。
预镀镍：将经过等离子刻蚀后的金刚石薄膜复合材料在80℃条件下，在由20g/L硫酸镍、25g/L次亚磷酸钠、15g/L柠檬酸三钠的含量为、10g/L乙酸钠、15g/L苹果酸、5g/L氨基丙酸、5mg/L硫酸铜、1mg/L十二烷基苯磺酸钠、pH为4.5组成的化学镀镍水溶液中施镀10分钟，在金刚石薄膜复合材料表面形成镍材料层，镍材料层的厚度为2μm；取出后用蒸馏水冲洗干净。
电镀镍：将经过预镀镍的金刚石薄膜复合材料在30℃条件下，在由140g/L七水硫酸镍、60g/L十水硫酸钠、20g/L七水硫酸镁、30g/L硼酸、50g/L六水氯化、PH为5.4、电流密度为0.6A/dm2组成的电镀镍水溶液中施镀25分钟，在铜材料层的表面形成镍材料层，镍材料层的厚度为3μm；取出后用蒸馏水冲洗干净。
电镀金：将经过电镀镍的金刚石薄膜复合材料在45℃组成成分为5g/L Au(以KAu(CN)2形式存在)、100g/L亚硫酸钠、12g/L磷酸氢二钾、1g/L乙二胺四乙酸二钠、1g/L硫酸钴、1g/L硫酸铜、PH为4.5、电流密度为0.3A/dm2的电镀金水溶液中施镀30分钟，阳极为镀铂钛网，阴极移动为30次/分钟；在镍材料层的表面形成金材料层，金材料层的厚度为2μm；取出蒸馏水冲洗干净，干燥。
高温烘烤实验：
分别将对比例、实施例1～3随炉升温至450℃，保持120s，取出自然冷却至室温。
图1为对比例、实施例1～3经过高温烘烤实验后的图片，经过烘烤试验后，对比例及实施例1～3的镀层的情况如表1：
| 镀件 | 镀件表面变化情况 |
| 实施例1 | 镀层颜色保持不变，无起泡剥落现象。 |
| 实施例2 | 镀层颜色保持不变，无起泡剥落现象。 |
| 实施例3 | 镀层颜色保持不变，无起泡剥落现象。 |
| 对比例 | 镀件表面部分区域出现起泡、起皮现象，未出现脱落现象。 |
结合力验证实验：
采用岛津10t万能材料试验机进行拉伸测试，参考国标GB/T228.1-2010金属材料拉伸实验方法设计样品尺寸，分别将对比例、实施例1至3的样品在试验机进行拉伸实验，加载速率为5mm/min，直至样品被拉断，得到材料的抗拉强度等力学性能参数。
图2为对比例、实施例1～3的拉伸曲线图，其中对比例的表面金镀层的结合力为90N，实施例的表面金镀层的结合力在163～191N，可以看出，经过等离子刻蚀、真空镀、化学镀铜、电镀镍和电镀金这样的工艺方法得到的表面镀Au层具有很好的结合力。
电化学腐蚀试验：
将对比例、实施例1～3的样品分别放入3.5wt％的NaCl水溶液的电解槽中，扫描速率为5mVs～1，扫描电位从-1.6V到0V。
图3为3.5％NaCl水溶液中对比例、实施例1～3的Tafel曲线，实验结果表明，实施例1～3的表面金镀层的抗腐蚀性相对于对比例增大，经过等离子刻蚀、真空镀、化学镀铜、电镀镍和电镀金这样的工艺可以有效提高金刚石表面镀层的抗腐蚀性。
实施例1～3的金刚石热沉片达到表面改性要求，使镀层附着力满足GJB 548B中方法1420A要求。
综上所述，由于金刚石薄膜材料的非金属特性，材料表面润湿性和导电能力差，直接采用电镀方法不能使之金属化，本发明采用真空镀的方法在金刚石表面形成均匀的Ti/Cu金属多层膜，为后续进行镀膜提供金属基底，从而有效改善金刚石薄膜材料的表面润湿性，Ti/Cu与金刚石薄膜材料在界面形成碳化物修饰了界面处的缺陷，从而提高金刚石薄膜之间的结合力。采用化学镀在Ti/Cu金属多层膜的表面形成铜金属膜，然后在铜金属膜的基础上进行电镀镍和电镀金。化学镀铜使得金刚石薄膜材料能兼具金刚石的导热性能和铜优异的加工性能。电镀镍工艺成熟，生产成本低，可以有效提高金属镀层的硬度，电镀金能有效改善金刚石薄膜表面导电性。本发明解决了金刚石薄膜表面导电性差的问题，同时能够得到与金刚石基体表面结合力更好的镀金层，能有效提高金刚石薄膜的耐腐蚀性，获得兼顾导电和耐蚀性良好的表面膜层，具有节能环保等优点，适合大规模工业生产。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1前处理：对金刚石薄膜复合材料进行机械研磨抛光去污除油干燥处理；
S2等离子刻蚀：将经过前处理后的金刚石薄膜复合材料进行等离子刻蚀；
S3真空镀：在经过等离子刻蚀后的金刚石薄膜复合材料表面采用磁控溅射沉积Ti/Cu金属多层膜；
S4化学镀铜：将经过真空镀的金刚石薄膜复合材料在化学镀铜水溶液中施镀，在Ti/Cu金属多层膜表面形成铜层；
S5电镀镍：将经过化学镀铜的金刚石薄膜复合材料在电镀镍水溶液中施镀，在铜层表面形成镍层；
S6电镀金：将经过电镀镍的金刚石薄膜复合材料在电镀金水溶液中施镀，在镍层的表面形成金层。
2.根据权利要求1所述的一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述磁控溅射在离子束增强磁控溅射真空反应室中进行，真空反应室的控制转架台转速5～30rpm，工作气氛为氩气，保持真空气压在0.4～0.5Pa；Ti/Cu金属多层膜厚度为3～4μm。
3.根据权利要求1所述的一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法，其特征在于：所述步骤S4中，化学镀铜水溶液温度为30～60℃，搅拌速率为200～300r/min，施镀时间为20～40分钟，化学镀铜的铜层厚度为2～3μm。
4.根据权利要求3所述的一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法，其特征在于：所述步骤S4中，化学镀铜水溶液由以下组分组成：五水合硫酸铜、甲醛、乙二胺四乙酸二钠、2,2′-联吡啶和去离子水；各组分浓度含量如下：50～60g/L五水合硫酸铜、8～12g/L甲醛、20～25g/L乙二胺四乙酸二钠、0.01～0.03g/L2,2′-联吡啶，化学镀铜水溶液PH调至10～10.5。
5.根据权利要求1所述的一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法，其特征在于：所述步骤S5中，电镀镍水溶液的温度为30～50℃，施镀时间为25分钟，电流密度为0.5～1A/dm2，电镀镍的镍层厚度为3～4μm。
6.根据权利要求5所述的一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法，其特征在于：所述电镀镍水溶液由以下组分组成：七水硫酸镍、十水硫酸钠、七水硫酸镁、硼酸、六水氯化镍和去离子水；各组分浓度含量如下：140～220g/L七水硫酸镍、60～80g/L十水硫酸钠、20～50g/L七水硫酸镁、30～60g/L硼酸、50～70g/L六水氯化镍。
7.根据权利要求1所述的一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法，其特征在于：所述步骤S6中，电镀金水溶液的温度为45～65℃，施镀30～50分钟，电流密度为0.3～0.5A/dm2，阳极为镀铂钛网，阴极移动为30次/分钟，电镀金的金层厚度为2～3μm；所述电镀金水溶液以下组分组成：金***、亚硫酸钠、磷酸氢二钾、乙二胺四乙酸二钠、硫酸钴、硫酸铜和去离子水；各组分浓度含量如下：5～9g/L金***、100～120g/L亚硫酸钠、12～25g/L磷酸氢二钾、1～3g/L乙二胺四乙酸二钠、1～3g/L硫酸钴、1～3g/L硫酸铜。
8.根据权利要求1-7中任一所述的一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法，其特征在于：所述步骤S1中，去污方法如下，将金刚石薄膜复合材料在丙酮溶液中超声清洗10～30分钟，取出后将金刚石薄膜复合材料表面黑色油污、氧化皮刷去，再用蒸馏水冲洗干净；所述除油干燥的方法如下，将金刚石薄膜复合材料在温度60～80℃的除油水溶液中浸泡5～8分钟除油，接着在相同成分的除油水溶液中进行电解除油2～4分钟，取出后用40～80℃水清洗，再用去离子水洗涤后真空干燥。
9.根据权利要求8所述的一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法，其特征在于：所述除油水溶液由以下组分组成：氢氧化钠、磷酸钠、碳酸氢钠、表面活性剂和去离子水；各组分含量如下：氢氧化钠20～40g/L、磷酸钠15～30g/L、碳酸氢钠8～15g/L、表面活性剂1～5g/L。
10.根据权利要求8所述的一种金刚石薄膜复合材料表面金属化处理的方法，其特征在于：所述步骤S2中，等离子刻蚀的具体方法为：将干燥后的金刚石薄膜复合材料放入刻蚀机中刻蚀，偏压为-400V直流电压、刻蚀气体为氩气、气体流量为200～400mL/min、真空度为0.5～2Pa的，刻蚀时间为20～40分钟。
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