本發(fā)明涉及貴金屬的深加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種銀濺射靶材組件的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

磁控濺射鍍膜是一種新型的物理氣相鍍膜方式，利用電子槍系統(tǒng)把電子發(fā)射并聚集在被鍍材料上，使其被濺射出來(lái)的原子遵循動(dòng)量轉(zhuǎn)換原理以較高的動(dòng)能脫離材料飛向基片沉積成膜，這種被鍍的材料就叫濺射靶材。銀具有好的導(dǎo)電性能、密度小、熔點(diǎn)低等優(yōu)點(diǎn)，且價(jià)格相對(duì)于其他貴金屬便宜許多，所以銀靶材被廣泛用于集成電路和大規(guī)模集成電路中。銀濺射靶材主要應(yīng)用于電子及信息產(chǎn)業(yè)，如集成電路、信息存儲(chǔ)、液晶顯示屏、激光存儲(chǔ)器、電子控制器件等，亦可用于玻璃鍍膜領(lǐng)域。

濺射靶材的質(zhì)量決定鍍膜的質(zhì)量，靶材的組織不均勻、缺陷多時(shí)，直接影響濺射成膜的質(zhì)量，具體表現(xiàn)為不能形成均勻的膜層，濺射出大的顆粒；同時(shí)磁控濺射沉積薄膜還存在鐵磁性靶材難以濺射的問(wèn)題，阻礙了高性能磁性薄膜的生產(chǎn)和應(yīng)用。

濺射靶材的要求較傳統(tǒng)材料行業(yè)高，一般要求如：尺寸、平整度、純度、各項(xiàng)雜質(zhì)含量、密度、N/O/C/S、晶粒尺寸與缺陷控制；較高要求或特殊要求包含：表面粗糙度、電阻值、晶粒尺寸均勻性、成份與組織均勻性、異物(氧化物)含量與尺寸、導(dǎo)磁率、超高密度與超細(xì)晶粒等。目前，仍缺乏一種生產(chǎn)高品質(zhì)的濺射靶材的工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種銀濺射靶材組件的生產(chǎn)工藝，使用純銀作為原料，通過(guò)真空感應(yīng)熔煉獲得鑄錠，然后通過(guò)冷熱軋制與熱處理配合獲得具有均勻晶粒度及穩(wěn)定磁透率的濺射靶材。以錸板或銅板作為背板，將背板與銀濺射靶材固定組合在一起，形成銀濺射靶材組件。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種銀濺射靶材組件的生產(chǎn)方法，具體包括以下步驟：

(一)澆鑄：

采用純度99.99％以上的銀板材作為原料，或通過(guò)濕法冶金將銀廢料提純至99.99％的純銀，以確保濺射靶材的純度。

打開(kāi)中頻爐電源，將功率調(diào)至10～15kw，預(yù)熱10～15分鐘，將稱(chēng)好重量的銀板原料放入中頻爐中，調(diào)至銀板融化所需功率，加熱直到銀板完全融化。

在出爐前，將澆鑄模具預(yù)加熱處理，防止?jié)茶T時(shí)，銀水與模具之間的溫差過(guò)大，產(chǎn)生噴濺。

將澆鑄模具固定好，將融化的銀水緩慢澆入模具內(nèi)，澆鑄成銀錠，稍冷至銀錠表面全部凝結(jié)，打開(kāi)模具，取出銀錠。

采用真空熔煉以確保濺射靶材內(nèi)部無(wú)氣孔，純凈、密實(shí)；避免濺射時(shí)產(chǎn)生不正常放電，而產(chǎn)生雜質(zhì)粒子。通過(guò)控制加熱功率和加熱時(shí)間來(lái)達(dá)到晶粒尺寸細(xì)小均勻，銀錠為圓形可以滿足最大的利用率，晶粒尺寸控制在100μm以下，且無(wú)固定結(jié)晶取向。

(二)擠壓：

打開(kāi)擠壓機(jī)電源，設(shè)定好錠塊厚度尺寸。取澆鑄好的銀錠趁熱放入擠壓機(jī)中，開(kāi)動(dòng)擠壓機(jī)，將銀錠擠成所需的尺寸和形狀。通過(guò)擠壓進(jìn)一步去除錠塊可能存在的氣孔、降低氮氧含量，使之更加緊實(shí)。靶材越密實(shí)，濺射膜粒子的密度越低，放電現(xiàn)象越弱，薄膜的性能也越好。

(三)拋光：

將擠壓后的銀錠放上車(chē)床，按程序切削銀錠表面，直至其表面平整光潔。

(四)組件：

沖壓：將拋光好的銀錠放上沖壓機(jī)，在指定位置沖出若干個(gè)大小一致的孔洞，為安裝背板做準(zhǔn)備。

安裝背板：將錸板或銅板裁切成圓片，用專(zhuān)用螺絲固定在沖壓好的銀錠上。將背板與銀濺射靶材固定組合在一起，形成銀濺射靶材組件，可保證濺射過(guò)程中靶材與底盤(pán)的導(dǎo)熱導(dǎo)電狀況良好，并能滿足大功率濺射要求而不致脫落。選用銅板作為背板，因其具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，而且比較易于機(jī)械加工?；蜻x用錸板做背板，金屬錸硬、耐磨、耐腐蝕，也易于機(jī)械加工。

(五)包裝。

將合格的濺射靶組件逐個(gè)稱(chēng)重、記錄數(shù)據(jù)并真空包裝，貼上標(biāo)簽。

本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)高品質(zhì)銀濺射靶材的生產(chǎn)工藝，使用純銀作為原料，通過(guò)真空感應(yīng)熔煉獲得鑄錠，然后通過(guò)冷熱軋制與熱處理配合獲得具有均勻晶粒度及穩(wěn)定磁透率的濺射靶材，以錸板或銅板作為背板，將背板與銀濺射靶材固定組合在一起，形成銀濺射靶材組件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

一、原料采購(gòu)

直接采購(gòu)純度99.99％以上的銀板材，或者通過(guò)濕法冶金將銀廢料提純至99.99％的純銀，直接采購(gòu)高純錸板材和銅板材，以確保濺射靶材的純度。

二、澆鑄

檢查中頻爐電源、開(kāi)關(guān)是否完好。打開(kāi)電源將中頻爐功率調(diào)至10～15kw，預(yù)熱10～15分鐘。將稱(chēng)好重量的銀板原料放入中頻爐中，調(diào)至銀板融化所需功率(36～40kw)，加熱直到銀板完全融化，大約耗時(shí)20分鐘。在出爐前，將澆鑄模具加熱處理，為了防止?jié)茶T時(shí)，銀水與模具之間的溫差過(guò)大，產(chǎn)生噴濺。

將澆鑄模具固定好，將銀水緩慢澆入模具內(nèi)，澆鑄成銀錠，稍冷至銀錠表面全部凝結(jié)，打開(kāi)模具，取出銀錠。此時(shí)銀錠的尺寸：直徑127mm,厚度80mm。

本步驟采用板材和真空熔煉以確保濺射靶材內(nèi)部無(wú)氣孔，純凈、密實(shí)；避免濺射時(shí)產(chǎn)生不正常放電，而產(chǎn)生雜質(zhì)粒子。通過(guò)控制加熱功率和加熱時(shí)間來(lái)達(dá)到晶粒尺寸細(xì)小均勻(銀錠為圓形可以滿足最大的利用率；晶粒尺寸控制在100μm以下)，且無(wú)固定結(jié)晶取向。

三、擠壓

檢查擠壓機(jī)電源、開(kāi)關(guān)是否完好；設(shè)定好錠塊厚度的尺寸：75～78mm。

取澆鑄好的銀錠趁熱放入擠壓機(jī)，每次一塊，開(kāi)動(dòng)機(jī)器，將銀錠擠成所需的尺寸和形狀。

本步驟目的在于進(jìn)一步去除錠塊可能存在的氣孔、降低氮氧含量，使之更加緊實(shí)。

靶材越密實(shí)，濺射膜粒子的密度越低，放電現(xiàn)象越弱，薄膜的性能也越好。

四、拋光

檢查數(shù)控車(chē)床的電源、開(kāi)關(guān)是否完好；根據(jù)產(chǎn)品要求，事先設(shè)定好程序。將擠壓后的銀錠放上車(chē)床，每次一塊，按程序切削銀錠表面，直至其表面平整光潔。最終銀錠的尺寸：直徑130mm,厚度70～75mm。

五、組件

1、沖壓

檢查沖壓機(jī)的電源、開(kāi)關(guān)是否完好。

將拋光好的銀錠放上沖壓機(jī)，在指定位置沖出10個(gè)大小一致的孔洞。為安裝背板做準(zhǔn)備。

2、安裝背板

選用銅板作為背板，因?yàn)樗哂辛己玫膶?dǎo)電性和導(dǎo)熱性，而且比較易于機(jī)械加工。有時(shí)也選用錸板做背板，金屬錸硬、耐磨、耐腐蝕，也易于機(jī)械加工。將事先按要求將錸板或銅板裁切成直徑150mm,厚度2.5mm的圓片，用專(zhuān)用螺絲固定在沖壓好的銀錠上。這樣可保證濺射過(guò)程中靶材與底盤(pán)的導(dǎo)熱導(dǎo)電狀況良好，并能滿足大功率濺射要求而不致脫落。

六、包裝

將合格的濺射靶組件逐個(gè)稱(chēng)重、記錄數(shù)據(jù)并真空包裝，然后貼上標(biāo)簽。

注意事項(xiàng)：

1、澆鑄溫度很高，要避免燙傷等安全事故；

2、澆鑄后注意銀屑的回收。

3、本工藝涉及的大型機(jī)器比較多，在日常使用時(shí)注意觀察機(jī)器工作時(shí)的聲音、狀態(tài)等是否正常，并定期保養(yǎng)。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單的修改、等同替換與改進(jìn)等，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。