旋转靶材及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种旋转靶材及其制造方法，该旋转靶材包括管状结构的管体和环状结构的端头，所述端头的内径固定地套设于所述管体的端部。本发明专利技术通过连接的办法增加靶材端头的厚度，使端头和管体能够同时被溅射完，提高靶材的利用率，同时具有工艺简单、生产成本低、连接处结合紧密、导热效果好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁控溅射、金属变形加工和装配领域，特别涉及一种旋转靶材及其制 造方法。
技术介绍
溅射镀膜工艺广泛应用于集成电路、磁记录、刀具、平面显示器以及玻璃表面涂层 等领域。随着表面镀膜技术的不断发展，溅射靶材这一具有高附加值的功能材料的需求量 也逐年增多，因此需要不断提高溅射靶材的利用效率，减少靶材的消耗，降低成本，保护环 境。 Low-E玻璃又称低辐射玻璃，是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜 系产品。其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性，使其与普通玻璃及 传统的建筑用镀膜玻璃相比，具有优异的隔热效果和良好的透光性。而镍铬合金靶材作为 溅射镀膜的打底材料，广泛应用于Low-E玻璃等镀膜领域。目前镍铬靶材的主要形状是平 面靶，靶材的利用率大约30%，随着生产工艺和设备的不断发展，管状靶材越来越多的取代 常规的平面矩形靶材，使得靶材的利用率高达到60%以上。然而在靶材的实际使用过程中 发现，由于磁场的作用，旋转靶材靠近两个端头的溅射速度要高于中间位置，这就会出现靶 材两端已经溅射完了，而管身还有部分未被完全溅射，导致材料利用率降低。 目前常规生产镍铬管有两种，一部分端头加工成狗骨形，一部分端头加工成平头。 狗骨形的靶材的材料利用率在73%以上，但该靶材的制备需要采用外径与管头大小一样 的管坯加工，需要浪费大量的材料并耗费较大的人力、时间；而平管头的靶材的利用率仅 65% 〇
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，以解决现有技术存在的材料 利用率低等问题。 为了解决上述问题，本专利技术提供的旋转靶材如下： -种旋转靶材，其包括管状结构的管体和环状结构的端头，所述端头的内径固定 地套设于所述管体的端部。 在上述旋转靶材的一种优选实施方式中，所述管体的端部外表面光滑，所述端头 的内表面光滑，所述管体的端部和所述端头之间为过盈配合。 在上述旋转靶材的一种优选实施方式中，所述管体的端部设有外螺纹，所述端头 的内表面设有内螺纹，所述管体的端部和所述端头之间螺纹连接。 在上述旋转靶材的一种优选实施方式中，所述管体的端部和所述端头之间夹置有 导电导热的垫片。 在上述旋转靶材的一种优选实施方式中，所述管体的端部外径收缩变小，且所述 端头的外表面设有向所述管体倾斜的斜面。 在上述旋转靶材的一种优选实施方式中，所述端头的内径比所述旋转靶材使用完 后的最小外径小1mm，所述管体的外径比所述端头的内径大〇~〇· 1mm。 在上述旋转靶材的一种优选实施方式中，所述端头、管体为镍铬材质。 为了解决上述问题，本专利技术提供的旋转靶材的制造方法如下： -种旋转靶材的制造方法，所述旋转靶材包括管状结构的管体和环状结构的端 头，所述端头的内径固定地套设于所述管体的端部，其包括以下步骤：将扒皮完毕的锭坯 在900~1200°C条件下保温1~4h，然后锻造成圆环状锻坯；将所述圆环状锻坯在900~ 1200°C条件下保温1~4h，然后冷却，得到热处理后的圆环状煅坯；再将所述热处理后的圆 环状煅坯煅坯紧密地套设在管体的端部，得到连接为一体的端头和管体；再根据具体的尺 寸，对所述连接为一体的端头和管体进行机加工。 在上述制造方法一种优选实施方式中，锻造步骤中，将扒皮完毕的锭坯放入马弗 炉中在1100~1200°c条件下保温1. 8~2. 2小时；和/或，热处理步骤中，将所述圆环状 锻坯在1000~1050°C条件下保温1~2h，然后空冷；和/或，在套设步骤中，将所述热处理 后的圆环状锻坯在200~300°C条件下加热0. 5~lh，然后热镶嵌，使加热后的圆环状煅坯 和管体紧密连接。 在上述制造方法一种优选实施方式中，在将煅坯紧密地套设在管体的端部之前， 还包括另一机加工步骤：把所述热处理后的圆环状煅坯的内径加工到比旋转靶材使用完后 的最小外径小1mm，把管体端部的外径尺寸加工到比煅坯的内径尺寸大0~0· 1mm，即得到 所述〗而头。 分析可知，本专利技术提供一种高利用率的，通过连接的办法 增加靶材端头的厚度，使端头和管身能够同时被溅射完，提高靶材的利用率，同时具有工艺 简单、生产成本低、连接处结合紧密、导热效果好的优点。【附图说明】 图1为本专利技术的旋转靶材实施例的端头的结构示意图； 图2为本专利技术的旋转靶材实施例的管体（端部）的结构示意图。【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术做进一步详细说明。 图1、图2分别示出了本专利技术的旋转靶材实施例的端头、管体的结构，如图所示，该 实施例包括管状结构的管体2和环状结构的端头1，端头1的内径固定地套设于管体2的端 部，显然，端头1的外径明显大于管体2,端头1厚度的增加可以使端头1和管体2能够同时 被溅射完，提高靶材的利用率。优选地，端头1、管体2为镍铬材质，二者组成的本实施例为 适用于磁控溅射的镍铬靶材。在其他实施例中，端头及管体组成的本实施例也可以为适用 于溅射镀膜的金属靶材、合金靶材、非金属靶材，例如镍靶材、铁镍靶材等。 如图所示，管体2的端部外表面光滑，无凸出、凹陷等结构，端头1的内表面光滑， 无凸出、凹陷结构。具体而言，管体2包括外径依次减小的本体段23、连接段22、收缩段21， 例如构成管体2主要部分的本体段23的外径R2大于连接段的外径R1。端头1结构则较为 简单，基本为一圆环，图1中右侧的部分设有斜面11。装配时，管体2的收缩段21、连接段 22从斜面11的一端插入端头1内部，直至连接段22与本体段23的相邻台阶和端头1的端 面接触，并且连接段22和端头1之间为过盈配合，防止二者发生相对滑动。收缩段21的设 置便于管体2端部插入端头1中。斜面11向管体2的本体段23倾斜，形成自然过渡。 更优选地，端头1的内径r比旋转靶材使用完后的最小外径小1mm，管体2连接段 22的外径R1比端头1的内径r大0~0· 1mm。 在其他实施例中，管体的端部可以设置外螺纹，端头的内表面设置内螺纹，管体的 端部和端头之间螺纹连接，以固定连接二者，防止发生相对滑动。另外，还可以在管体的端 部和端头之间夹置导电导热的垫片，例如薄铜片，使两者紧密连接，不产生相对滑动。 在制造图1、图2所示的实施例时，可以采用以下工艺，本领域技术人员应当理解， 下述仅为举例，而非对图1、图2所示实施例的限制。 概略而言，制造上述实施例时，以镍铬为原料，大致通过熔炼、扒皮、锻造、热处理、 车皮、套设以及机加工等步骤。 在熔炼步骤中，将镍铬合金熔炼为锭坯（端头1的坯料）；熔炼步骤之后，再将该 锭坯扒皮； 在锻造步骤中，将扒皮完毕的锭坯在900~1200°C条件下保温1~4h，然后通 过2~4火锻造成圆环状锻坯。优选地，将铸锭（即：当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转靶材，其特征在于，包括管状结构的管体和环状结构的端头，所述端头的内径固定地套设于所述管体的端部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张凤戈，穆健刚，马志伟，李建奎，杨本润，刘健，陈鹏，
申请(专利权)人：安泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11