鈦具有金屬光澤,有延展性。聲音在其中的傳播速率為5090 m/s。鈦的主要特點(diǎn)是密度小、機(jī)械強(qiáng)度大、容易加工。新型鈦合金耐熱性能好,可在600℃或更高的溫度下長期使用。高純鈦?zhàn)鳛殡娮有畔㈩I(lǐng)域重要的功能薄膜材料,近年來隨著我國集成電路、平面顯示、太陽能等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展需求量快速上升。磁控濺射技術(shù)是制備薄膜材料的關(guān)鍵技術(shù)之一,高純鈦濺射靶材是磁控濺射工藝中的關(guān)鍵耗材,具有廣闊的市場應(yīng)用前景。開發(fā)高性能濺射鈦靶材，是實現(xiàn)電子信息制造業(yè)關(guān)鍵材料的自主研制和推動鈦工業(yè)向高端轉(zhuǎn)型升級的重要舉措。
磁控濺射-鈦靶材主要應(yīng)用于電子及信息產(chǎn)業(yè),如集成電路、平面顯示屏和家裝汽車行業(yè)裝飾鍍膜領(lǐng)域,如玻璃裝飾鍍膜和輪轂裝飾鍍膜等。不同行業(yè)鈦靶材要求也有很大差別,主要包括:純度、微觀組織、焊接性能、尺寸精度幾個方面,具體指標(biāo)要求如下:
1)純度：非集成電路用:99。9%; 集成電路用:99。995%、99。99%
2)微觀組織：非集成電路用:平均晶粒小于100μm ;集成電路用:平均晶粒小于30μm、 超細(xì)晶平均晶粒小于10μm
3)焊接性能：非集成電路用:釬焊、單體; 集成電路用:單體、釬焊、擴(kuò)散焊
4)尺寸精度：非集成電路用:0.1mm; 非集成電路用:0.01mm
1、磁控濺射鈦靶材制備技術(shù)
鈦靶材的原材料制備技術(shù)方法按生產(chǎn)工藝可分為電子束熔煉坯和真空自耗電弧爐熔煉坯(兩大類,在靶材制備過程 中,除嚴(yán)格控制材料純度、致密度、晶粒度以及結(jié)晶取向之外,對熱處理工藝條件、后續(xù)成型加工過程亦需加以嚴(yán)格控制,以保證靶材的質(zhì)量。
對于高純 Ti的原材料通常先采用熔融電解的方法去除 Ti基體中高熔點(diǎn)的雜質(zhì)元素,再采用真空電子束熔煉進(jìn)一步提純。真空電子束熔煉就是采用高能量電子束流轟擊金屬表面后,隨后溫度逐漸升高直至金屬熔化,蒸氣壓大的元素將優(yōu)先揮發(fā),蒸氣壓小的元素存留于熔體中,雜質(zhì)元素與基體的蒸氣壓相差越大,提純的效果越好。而熔化后的真空精煉,其優(yōu)點(diǎn)在于不引入其他雜質(zhì)的前提下去除Ti基體中的雜質(zhì)元素。因此,當(dāng)在高真空環(huán)境下電子束熔煉99。99%電解Ti時,原料中飽和蒸氣壓高于Ti元素本身飽和蒸氣壓的雜質(zhì)元素(鐵、鈷、銅)將優(yōu)先揮發(fā),使基體中雜質(zhì)含量減少,達(dá)到提純之目的。兩種方法結(jié)合使用可以得到純度99.995以上的高純金屬鈦。
2、鈦靶材的技術(shù)要求
為確保沉積薄膜的質(zhì)量,靶材的質(zhì)量必須嚴(yán)格控制,經(jīng)大量實踐,影響 鈦靶材質(zhì)量的主要因素包括純度、平均晶粒尺寸、結(jié)晶取向與結(jié)構(gòu)均勻性、幾何形狀與尺寸等。
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