[發明專利]一種銦錫合金靶材及其制備方法

有效

• 申請號: 202010540058.0
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111809152B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 黃宇彬;梁振耀;童培云;朱劉
• 申請（專利權）人: 先導薄膜材料（廣東）有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C22C13/00;B22C3/00;C22C28/00;B21B1/46;B21B37/16
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

本發明公開了一種銦錫合金靶材的制備方法，具體為：將金屬銦和金屬錫放入坩堝中，加熱熔化，攪拌至熔體成分均勻；將熔體澆鑄成型，得到銦錫合金鑄錠；對銦錫合金鑄錠進行軋制，得到銦錫合金坯；將銦錫合金坯加工至比目標尺寸厚的粗靶坯，且粗靶坯的綁定面加工至光滑；將配套的背板和粗靶坯分別以低于粗靶坯臨界熔點的溫度進行加熱并保溫，然后將兩者貼合夾緊并逐步冷卻至室溫，綁定合格后，將粗靶坯加工至目標尺寸。本發明可實現快速批量生產銦錫靶材，靶坯與背板之間不存在任何熔融介質，靶坯純度高，晶粒大小均勻且粒度較小，平均粒度為100～150μm，組分均勻性好，銦錫組分偏差小于±0.5％，濺射效果好。

技術領域

本發明屬于薄膜材料技術領域，尤其涉及一種銦錫合金靶材及其制備方法。

背景技術

隨著通信技術的發展，5G通信已開始推廣使用。5G信號的顯著特點就是信號傳輸速度更快，其傳輸速度是4G的10～100倍，極大地方便了人們的生活。

5G通信采用的是3Ghz以上的頻譜，其毫米波的波長很短，為減少信號接收與發射過程的衰減，手機外殼一般采用玻璃或工程塑料材質。但由于消費者青睞金屬光澤，因此對于高端的手機，廠家會應用磁控濺射技術在手機外殼上鍍一層1～10微米的薄膜，如此，不僅能賦予手機外殼金屬光澤感，還能有效減輕手機總體重量，并有效降低手機信號衰減。

銦錫合金靶材屬于低熔點合金靶材的一種，是磁控濺射過程中所使用的原料。現有技術制備銦錫合金靶材采用的方法是：將銦錫合金熔體直接澆鑄到銅背板上。然而，該方法在澆鑄過程中會形成銦錫銅合金，背板中的銅會作為雜質被滲進靶材中，對濺射后的薄膜性能造成不利影響。

發明內容

為解決上述現有技術中存在的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種銦錫合金靶材及其制備方法。本發明制備的銦錫合金靶材具有較高的純度、組分均勻性和晶粒粒度均勻性，且晶粒粒度較小，平均粒度為100～150μm，濺射效果好，制備成本較低。

為實現其目的，本發明采取的技術方案如下：

一種銦錫合金靶材的制備方法，其包括如下步驟：

(1)將金屬銦和金屬錫放入坩堝中，加熱熔化，攪拌至熔體成分均勻；

(2)將步驟(1)得到的熔體澆鑄成型，得到銦錫合金鑄錠；

(3)將步驟(2)得到的銦錫合金鑄錠進行軋制，得到銦錫合金坯；

(4)將步驟(3)得到的銦錫合金坯加工至比目標尺寸厚的粗靶坯，且粗靶坯的綁定面加工至光滑；

(5)將背板和步驟(4)得到的粗靶坯分別以低于所述粗靶坯臨界熔點的溫度進行加熱并保溫，然后加壓將背板與粗靶坯貼合夾緊并逐步冷卻至室溫，綁定合格后，對粗靶坯進行加工，使其達到目標尺寸。

優選地，步驟(1)中，所述坩堝為不銹鋼坩堝，所述不銹鋼坩堝的開口直徑與高度之比為0.5～0.635。該規格的不銹鋼坩堝有助于熔體的充分攪拌，并能有效減少坩堝中物料的殘余量，提高澆鑄熔體比例。

優選地，步驟(1)中，所述熔化的溫度為150～250℃。更優選地，所述熔化的溫度為185℃。

優選地，步驟(1)中，所述金屬銦與金屬錫的質量比為1～99:1～99。更優選地，步驟(1)中，所述金屬銦與金屬錫的質量比為(10～40)：(60～90)。更優選地，步驟(1)中，所述金屬銦與金屬錫的質量比為20:80或30:70。

優選地，步驟(1)中，所述金屬銦和金屬錫的純度分別為≥99.95％，優選采用4N以上的，所述金屬銦為銦錠，所述金屬錫為錫錠。本發明采用的金屬銦原料和金屬錫原料均需符合Rohs2.0環保要求。