一种AgZn靶材及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种AgZn靶材及其制备方法，涉及溅射靶材制造领域。本发明专利技术提供了一种AgZn靶材的制备方法，包括以下步骤：(1)将锌锭、银锭置于石英管中，真空密封后放置于摇摆炉中加热，得到固溶体，冷却后得到粗坯；其中，加热过程采用分段式加热；第一段：加热的温度为430

【技术实现步骤摘要】
一种AgZn靶材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及溅射靶材制造领域，尤其是一种AgZn靶材及其制备方法。

技术介绍

[0002]纯银及银合金薄膜具有反射率高、电阻率低、导热性好、耐热、耐腐蚀性好的特点，被广泛应用于有机发光二极管、工具镀膜、玻璃镀膜或反射型液晶显示器的电极反射膜等领域。然而，长时间暴露在空气中，或在高温、高湿的环境下，纯银薄膜表面很容易发生氧化、银晶粒增长及银原子凝结等问题，导致薄膜导电性、反射率下降。通过添加某些元素可有效地提高纯银薄膜的抗氧化性能，同时维持纯银高反射率、低电阻率的特性。张德胜等人在银合金中加入稀土元素钇，结果表明加入质量分数为0.1％的Y时，银基合金的晶粒得到细化，组织更加均匀致密，电阻率为2.01
×
10
‑
8Ω/m，抗氧化性能大大提升。薄膜的品质往往受靶材成分、晶粒度、纯度、组织均匀性等因素的影响。
[0003]目前，银及其合金靶材现有的主要技术包括
①
浇铸
‑
热处理
‑
热轧；
②
冷喷涂。采用浇铸
‑
热处理
‑
热轧方法时，浇铸过程中不可避免的产生缩孔、缩松、微裂纹等缺陷，虽在后续的热处理、热轧过程中，部分微裂纹、微孔会发生焊合，可在一定程度上减少缺陷，但铸造过程中产生的较大的孔洞只会在后续的热轧中发生变形、减小，而不会消失，进而在溅射薄膜过程中形成缺陷。为解决浇铸
‑
热处理
‑
热轧工艺流程长的问题，有人提出采用冷喷涂的方式制备银及银合金旋转靶材。通过冷喷涂的方式直接将目标成分的合金粉喷涂在背板上，再将靶材进行机械加工。该法虽在一定程度上缩短了工艺流程，但是在冷喷涂的过程中会产生较多的空洞，对合金粉的要求也较高，靶材往往存在晶粒大小不均、缺陷较多等问题。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种AgZn靶材及其制备方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种AgZn靶材的制备方法，包括以下步骤：
[0006](1)将锌锭、银锭置于石英管中，真空密封后放置于摇摆炉中加热，得到固溶体，冷却后得到粗坯；其中，加热过程采用分段式加热；第一段：加热的温度为430
‑
460℃，加热的时间为0.5
‑
1h；第二段：加热的温度为990
‑
1050℃，加热的时间为1
‑
3h；
[0007](2)将步骤(1)中得到的粗坯热轧处理，机加工后得到AgZn靶材。
[0008]银及其合金靶材的应用目前已经十分广泛，纯银易被氧化和硫化，目前常用的是添加铟、金、锡、铂、钯、铑、铌、钌、稀土元素等来提高银合金靶材性能。本申请专利技术人在实际实验过程中发现，在纯银中添加锌元素可以改变纯银的电学性能与光学性能，提高材料的耐腐蚀性，使其在空气中不易被氧化；锌元素的掺入，也起到细化晶粒的作用，提高材料的均匀性；并且相对于其他元素材料来说，锌的价格低廉，大概为17.85元/kg，本专利技术提供了
一种AgZn靶材的制备方法，制备得到致密度高，晶粒细小均匀，缺陷更少的银锌合金靶材。本专利技术选用摇摆炉，设备简单，成本低，操作简易，只要设定好温度、时间和摇摆角度，就可以让Ag
‑
Zn两种原料混均匀。
[0009]优选地，所述步骤(1)中，锌锭包括锌粒、锌块、锌粉中的至少一种，银锭包括银粒、银块、银粉中的至少一种。
[0010]优选地，所述步骤(1)中，锌锭、银锭的质量比为：锌锭：银锭＝1
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10:90
‑
99。本申请专利技术人经过大量创造性试验探究后发现，锌锭、银锭的质量比会影响最终生成的银锌合金靶材的致密度，晶粒均匀性，在上述质量比范围内，制备得到的银锌合金靶材致密度高，晶粒细小均匀。
[0011]进一步优选地，所述步骤(1)中，锌锭、银锭的质量比为：锌锭：银锭＝2
‑
5:95
‑
98。本申请专利技术人经过大量创造性试验探究后发现，在上述特定质量比范围内，制备得到的银锌合金靶材致密度更高，晶粒细小均匀，平均晶粒尺寸为20μm左右。
[0012]优选地，所述步骤(1)中，摇摆炉的摇摆角度为20
°‑
40
°
。本专利技术中熔炼过程是在摇摆炉中进行的，在保温过程中通过摇摆使其均匀化，本申请专利技术人经过大量创造性试验探究后发现，摇摆炉的摇摆角度为20
°‑
40
°
时，靶材组分差异小，可有效的减少靶材缺陷。
[0013]优选地，所述步骤(1)中，冷却的方式为空冷，冷却的时间为0.5
‑
1.5h。本专利技术冷却过程是在空气中进行，大大提高了冷却速率，靶材晶粒尺寸更加细小。
[0014]优选地，所述步骤(2)中，热轧处理的温度为500
‑
750℃，热轧处理后的保温时间为2
‑
4min。在热轧过程中，通过对轧制总加工率、道次加工率的控制可有效的减小晶粒尺寸和缺陷。
[0015]专利技术人经过大量实验探究后发现，在500
‑
750℃下，热轧中的道次加工率在15
‑
35％之间，轧辊速度为33m/min，道次保温时间为4min/2道次。经过多道次加工后，可得到厚度为13
‑
18mm的Ag
‑
Zn靶坯，再对靶坯进行机加工得到最终的产品。
[0016]此外，本专利技术提供了所述的AgZn靶材的制备方法制备得到的AgZn靶材。
[0017]相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术冷却过程是在空气中进行，大大提高了冷却速率，靶材晶粒尺寸更加细小；本专利技术中熔炼过程是在摇摆炉中进行的，在保温过程中通过摇摆使其均匀化；本专利技术提供了一种AgZn靶材的制备方法，制备得到致密度高，晶粒细小均匀，缺陷更少的银锌合金靶材。
附图说明
[0018]图1为实施例3制备得到的银锌合金靶材金相图；
[0019]图2为银靶材的金相图。
具体实施方式
[0020]为更好的说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0021]实施例1
‑
5及对比例1
‑2[0022]本专利技术所述一种AgZn靶材的制备方法，包括以下步骤：
[0023](1)将锌块、银块置于内径为70mm石英管中，锌锭、银锭的质量比为：锌锭：银锭＝1
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99，真空度小于0.1Pa时密封后放置于摇摆炉中加热，得到固溶体，冷却0.5
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1.5h后得到粗坯；其中，加热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AgZn靶材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将锌锭、银锭置于石英管中，真空密封后放置于摇摆炉中加热，得到固溶体，冷却后得到粗坯；其中，加热过程采用分段式加热；第一段：加热的温度为430
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460℃，加热的时间为0.5
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1h；第二段：加热的温度为990
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1050℃，加热的时间为1
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3h；(2)将步骤(1)中得到的粗坯热轧处理，机加工后得到AgZn靶材。2.如权利要求1所述的AgZn靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，锌锭包括锌粒、锌块、锌粉中的至少一种，银锭包括银粒、银块、银粉中的至少一种。3.如权利要求1所述的AgZn靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，锌锭、银锭的质量比为：锌锭：银锭＝1
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【专利技术属性】
技术研发人员：肖惠云，蔡新志，童培云，谢小豪，朱刘，
申请(专利权)人：先导薄膜材料有限公司，
类型：发明
国别省市：