靶材在半導體、光伏、顯示技術等關鍵行業的應用,決定了現代工業技術發展的重要性。 掌握和優化生產過程對於確保產品效能和質量至關重要。
1.原材料的選擇和準備。
1.1 材料型別。
用於製造靶材的原材料型別包括各種金屬、合金和陶瓷。 銅、鋁、銀、鎳等金屬因其良好的導電性和反應性而被使用。 選擇合金是因為它們具有獨特的物理和化學效能,例如耐熱性和耐腐蝕性。 陶瓷材料由於其高溫穩定性和耐化學性,在特定應用中發揮著重要作用。
1.2 材料純度。
原材料的純度對最終目標的效能具有決定性的影響。 高純度材料可以顯著提高靶材的質量和一致性。 純度測試方法包括光譜分析和化學分析,以確保原材料符合要求的純度標準。
1.3.預處理工藝。
原料在進入生產過程之前需要經過預處理、清洗、乾燥、粉碎等步驟。 這些預處理步驟旨在去除雜質並調整材料的物理形態,從而為後續工藝奠定基礎。
2.熔煉和鑄造。
2.1 熔煉技術。
不同的熔煉技術,如電弧熔煉和感應熔煉,對材料的微觀結構和效能有影響。 每種技術都有自己的特點,電弧熔煉適用於高熔點和耐火材料,感應熔煉適用於連續生產和大批量生產。
2.2 鑄造方法。
常見的鑄造方法有連鑄和離心鑄造。 連鑄適合大規模生產,可提供統一的質量目標。 離心鑄造更適合形狀複雜、尺寸較大的靶材,可以提高材料的緻密性和均勻性。
2.3 溫度控制。
熔煉和鑄造過程中的溫度控制至關重要,對材料的微觀結構和最終效能有直接影響。 精確的溫度控制技術,包括熱電偶和紅外線溫度測量,確保材料在理想狀態下加工。
3.1 加工工藝。
切削:形成目標初始形狀的第一步。 使用高精度的切割裝置,如線切割或雷射切割,以保證切割面的平整度和尺寸的精度。
軋制:在軋制過程中,通過一系列輥子對目標進行壓縮,以達到所需的厚度和密度。 改善材料的晶體結構和力學效能尤為重要。
研磨:磨削是用於精確調整目標尺寸並改善其表面光潔度的過程。 高精度磨床用於去除微觀不平整處的細小磨料。
3.2 精度和公差。
尺寸精度:指加工後目標尺寸與設計尺寸的一致性。 目標的尺寸精度直接影響其在最終應用中的配合和效能。
公差控制加工過程中的公差控制是確保產品一致性的關鍵。 嚴格的公差控制不僅保證了批次之間的一致性,還確保了它們在應用中的可靠性。
3.3.表面找平和處理。
表面找平:加工後,目標物可能有輕微的表面不規則或缺陷。 表面整平,機械和化學拋光,用於消除這些不規則性並提高目標的表面質量。
微觀結構優化除了巨集觀的表面質量外,微觀結構的優化也很重要。 通過精密加工技術、微磨削或電化學加工,優化靶材的顯微組織,提高其效能。
熱處理在某些情況下,需要對靶材進行熱處理、退火或淬火,以改善內部結構、機械效能和耐久性。
4.1 表面處理技術。
靶材表面處理技術包括噴砂、拋光、電鍍等,可提高靶材的耐磨性、耐腐蝕性和導電性。
4.2 檢驗標準。
生產完成後,必須對目標材料進行嚴格的質量檢驗,包括尺寸、純度、結構等方面的檢測,以確保產品符合規定的標準。
4.3 包裝與貯存。
歸根結底,目標物應適當包裝並儲存在適當的條件下,例如真空包裝,以保持其質量和效能,並避免環境因素造成的損壞。