高純平面鋁釹靶的制作裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高純平面鋁釹靶的制作裝置，包括真空爐體外殼，在真空爐體外殼的內(nèi)部設(shè)置爐體，爐體上部設(shè)置爐蓋；特征是：所述爐體包括爐膽和設(shè)置在爐膽外表面的保溫層，在爐膽的內(nèi)壁設(shè)置電爐絲，在爐膽的底部設(shè)置冷卻底座，冷卻底座的上放置模具，冷卻底座的上表面呈鋸齒狀，在冷卻底座上設(shè)置冷卻水通道，冷卻水通道兩端分別與冷卻水進(jìn)水管和冷卻水出水管連接；在所述爐蓋上設(shè)置通氣孔，在真空爐體外殼的頂部設(shè)置通氣管，在真空爐體外殼的中部設(shè)置抽氣管。本實(shí)用新型所述高純平面鋁釹靶的制作裝置，可以生產(chǎn)得到晶粒取向一致的鋁釹靶，在真空磁控濺射時(shí)可以得到更加均勻的膜層。
【專利說明】高純平面鋁釹靶的制作裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種高純平面鋁釹靶的制作裝置，屬于功能材料【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 平面鋁釹靶一般應(yīng)用在真空磁濺射法生產(chǎn)高清顯示屏用TFT (薄膜場效應(yīng)晶體 管)。現(xiàn)有技術(shù)中，鋁釹靶的生產(chǎn)方式為鑄造、鍛造、乳制、退火等工序，不但生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，成 本高，而且產(chǎn)品晶粒取向雜亂無章，在真空磁控濺射時(shí)得到的膜層不能達(dá)到非常高的均勻 性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種高純平面鋁釹靶的制 作裝置，采用該制作裝置得到的鋁釹靶晶粒取向一致，在真空磁控濺射時(shí)得到更加均勻的 膜層。
[0004] 按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，一種純平面鋁釹靶的制作裝置，包括真空爐體 外殼，在真空爐體外殼的內(nèi)部設(shè)置爐體，爐體上部設(shè)置爐蓋；特征是：所述爐體包括爐膽和 設(shè)置在爐膽外表面的保溫層，在爐膽的內(nèi)壁設(shè)置電爐絲，在爐膽的底部設(shè)置冷卻底座，冷卻 底座的上放置模具，冷卻底座的上表面呈鋸齒狀，在冷卻底座上設(shè)置冷卻水通道，冷卻水通 道兩端分別與冷卻水進(jìn)水管和冷卻水出水管連接；在所述爐蓋上設(shè)置通氣孔，在真空爐體 外殼的頂部設(shè)置通氣管，在真空爐體外殼的中部設(shè)置抽氣管。
[0005] 進(jìn)一步的，所述模具呈柱體狀，模具的內(nèi)腔為放置鋁釹合金塊的空腔，模具的底表 面呈與冷卻底座上表面相配合的鋸齒狀。
[0006] 進(jìn)一步的，在所述爐膽內(nèi)壁設(shè)置熱電偶。
[0007] 進(jìn)一步的，在所述保溫層上設(shè)置電極，電極與電爐絲連接。
[0008] 進(jìn)一步的，在所述真空爐體外殼的上部設(shè)置進(jìn)水管，在真空爐體外殼的下部設(shè)置 出水管。
[0009] 本實(shí)用新型所述高純平面鋁釹靶的制作裝置，可以生產(chǎn)得到晶粒取向一致的鋁釹 靶，在真空磁控濺射時(shí)可以得到更加均勻的膜層。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖2為所述模具的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合具體附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0013] 如圖1所示：所述高純平面鋁釹靶的制作裝置包括爐蓋1、爐體2、電極3、保溫層 4、爐膽5、冷卻水進(jìn)水管6、通氣孔7、進(jìn)水管8、真空爐體外殼9、熱電偶10、抽氣管11、電爐 絲12、冷卻水出水管13、出水管14、通氣管15、冷卻底座16等。
[0014] 如圖1所示，本實(shí)用新型所述純平面鋁釹靶的制作裝置包括真空爐體外殼9,在真 空爐體外殼9的內(nèi)部設(shè)置爐體2,爐體2上部設(shè)置爐蓋1 ;所述爐體2包括爐膽5和設(shè)置在爐 膽5外表面的保溫層4,在爐膽5的內(nèi)壁設(shè)置電爐絲12,在爐膽5的底部設(shè)置冷卻底座16， 冷卻底座16的上表面呈鋸齒狀，在冷卻底座16上設(shè)置冷卻水通道，冷卻水通道兩端分別與 冷卻水進(jìn)水管6和冷卻水出水管13連接；在所述爐蓋1上設(shè)置通氣孔7,在真空爐體外殼 9的頂部設(shè)置通氣管15,在真空爐體外殼9的上部設(shè)置進(jìn)水管8,在真空爐體外殼9的下部 設(shè)置出水管14,在真空爐體外殼9的中部設(shè)置抽氣管11 ;
[0015] 如圖1所示，在所述爐膽5內(nèi)壁設(shè)置熱電偶10,作為測溫元件；在所述保溫層4上 設(shè)置電極3,電極3與電爐絲12連接；
[0016] 如圖2所示，所述模具呈柱體狀，模具的內(nèi)腔為放置鋁釹合金塊的空腔，模具的底 表面呈與冷卻底座16上表面相配合的鋸齒狀，從而使模具和冷卻底座相配合，增強(qiáng)冷卻效 果。
[0017] 實(shí)施例一：一種高純平面鋁釹靶的制作方法，包括以下工藝步驟：
[0018] (1)原料選擇：選擇鋁釹合金塊作為原料，鋁釹合金塊中鋁與釹的質(zhì)量百分比為 90%:10% ；
[0019] (2)模具的準(zhǔn)備：將DY08涂料用水調(diào)和得到涂料糊，DY08涂料與水的質(zhì)量比為 1:1，用噴槍將涂料糊均勻噴在模具內(nèi)壁，槍口距模具內(nèi)壁的距離為25厘米；涂料糊干透后 放入烘箱中進(jìn)行烤模以去掉水分和其他揮發(fā)物質(zhì)，溫度為350°C，時(shí)間為120分鐘；
[0020] (3)清理原料表面，磨掉表面氧化膜，將原料緩慢裝入模具中，裝齊到和模具上口 齊平，注意不要碰掉模具內(nèi)壁有面的涂層；
[0021] (4)將模具放在冷卻底座上，注意不能碰到爐膽內(nèi)壁的電爐絲，關(guān)上爐門和爐蓋；
[0022] (5)通過抽氣管進(jìn)行抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到0. OlPa時(shí)停止抽氣，打開進(jìn)氣管充入 氬氣，壓力達(dá)到1個(gè)大氣壓時(shí)停止充氣；重復(fù)上述步驟3遍；
[0023] (6)模具進(jìn)行加熱，以每分鐘：TC的升溫速率從室溫升到160°C，保溫1. 5小時(shí)，以 除去原料吸附的水份及有害氣體；再以每分鐘2°C的升溫速率升到700°C，保溫100分鐘，使 熔液中的氫氣、氧氣和氮?dú)鈸]發(fā)出來；加熱過程中保持真空泵開啟，以除去原料中吸附的水 份及氣體；
[0024] 加熱完成后將爐內(nèi)溫度降至640°C，再向冷卻底座的冷卻水通道中通入冷卻水，將 溫度降到l〇〇°C以下時(shí)打開爐蓋；降溫至50°C后吊出模具，脫模，得到鋁錠；
[0025] 所述冷卻底座的冷卻水通道中通入冷卻水時(shí)，水量為10噸/小時(shí)，壓力為 0· 3MPa ;
[0026] (7)機(jī)加工：將鋁錠沿與模具底面平行的面進(jìn)行切片，得到所述的高純平面鋁釹 靶；由于晶粒是從模具底部向上生長，所以切片一定要平行于模具底面，才能使晶粒取向平 行于使用面。
[0027] 實(shí)施例二：一種高純平面鋁釹靶的制作方法，包括以下工藝步驟：
[0028] (1)原料選擇：選擇鋁釹合金塊作為原料，鋁釹合金塊中鋁與釹的質(zhì)量百分比為 92%:8% ；
[0029] (2)模具的準(zhǔn)備：將DY08涂料用水調(diào)和得到涂料糊，DY08涂料與水的質(zhì)量比為 1:4,用噴槍將涂料糊均勻噴在模具內(nèi)壁，槍口距模具內(nèi)壁的距離為30厘米；涂料糊干透后 放入烘箱中進(jìn)行烤模以去掉水分和其他揮發(fā)物質(zhì)，溫度為400°C，時(shí)間為80分鐘；
[0030] (3)清理原料表面，磨掉表面氧化膜，將原料緩慢裝入模具中，裝齊到和模具上口 齊平，注意不要碰掉模具內(nèi)壁有面的涂層；
[0031] (4)將模具放在冷卻底座上，注意不能碰到爐膽內(nèi)壁的電爐絲，關(guān)上爐門和爐蓋；
[0032] (5)通過抽氣管進(jìn)行抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到IPa時(shí)停止抽氣，打開進(jìn)氣管充入氬 氣，壓力達(dá)到1個(gè)大氣壓時(shí)停止充氣；重復(fù)上述步驟5遍；
[0033] (6)模具進(jìn)行加熱，以每分鐘6°C的升溫速率從室溫升到210°C，保溫1小時(shí)，以除 去原料吸附的水份及有害氣體；再以每分鐘6°C的升溫速率升到800°C，保溫60分鐘，使熔 液中的氫氣、氧氣和氮?dú)鈸]發(fā)出來；加熱過程中保持真空泵開啟，以除去原料中吸附的水份 及氣體；
[0034] 加熱完成后將爐內(nèi)溫度降至670°C，再向冷卻底座的冷卻水通道中通入冷卻水，將 溫度降到100°c以下時(shí)打開爐蓋；降溫至80°C后吊出模具，脫模，得到鋁錠；
[0035] 所述冷卻底座的冷卻水通道中通入冷卻水時(shí)，水量為15噸/小時(shí)，壓力為 0· 5MPa ;
[0036] (7)機(jī)加工：將鋁錠沿與模具底面平行的面進(jìn)行切片，得到所述的高純平面鋁釹 靶；由于晶粒是從模具底部向上生長，所以切片一定要平行于模具底面，才能使晶粒取向平 行于使用面。
[0037] 實(shí)施例三：一種高純平面鋁釹靶的制作方法，包括以下工藝步驟：
[0038] (1)原料選擇：選擇鋁釹合金塊作為原料，鋁釹合金塊中鋁與釹的質(zhì)量百分比為 91%:9% ；
[0039] (2)模具的準(zhǔn)備：將DY08涂料用水調(diào)和得到涂料糊，DY08涂料與水的質(zhì)量比為 1:2,用噴槍將涂料糊均勻噴在模具內(nèi)壁，槍口距模具內(nèi)壁的距離為26厘米；涂料糊干透后 放入烘箱中進(jìn)行烤模以去掉水分和其他揮發(fā)物質(zhì)，溫度為360°C，時(shí)間為100分鐘；
[0040] (3)清理原料表面，磨掉表面氧化膜，將原料緩慢裝入模具中，裝齊到和模具上口 齊平，注意不要碰掉模具內(nèi)壁有面的涂層；
[0041] (4)將模具放在冷卻底座上，注意不能碰到爐膽內(nèi)壁的電爐絲，關(guān)上爐門和爐蓋；
[0042] (5)通過抽氣管進(jìn)行抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到0. IPa時(shí)停止抽氣，打開進(jìn)氣管充入氬 氣，壓力達(dá)到1個(gè)大氣壓時(shí)停止充氣；重復(fù)上述步驟4遍；
[0043] (6)模具進(jìn)行加熱，以每分鐘5°C的升溫速率從室溫升到200°C，保溫1. 2小時(shí)，以 除去原料吸附的水份及有害氣體；再以每分鐘5°C的升溫速率升到750°C，保溫80分鐘，使 熔液中的氫氣、氧氣和氮?dú)鈸]發(fā)出來；加熱過程中保持真空泵開啟，以除去原料中吸附的水 份及氣體；
[0044] 加熱完成后將爐內(nèi)溫度降至650°C，再向冷卻底座的冷卻水通道中通入冷卻水，將 溫度降到l〇〇°C以下時(shí)打開爐蓋；降溫至60°C后吊出模具，脫模，得到鋁錠；
[0045] 所述冷卻底座的冷卻水通道中通入冷卻水時(shí)，水量為12噸/小時(shí)，壓力為 0. 4MPa ；
[0046] (7)機(jī)加工：將鋁錠沿與模具底面平行的面進(jìn)行切片，得到所述的高純平面鋁釹 靶；由于晶粒是從模具底部向上生長，所以切片一定要平行于模具底面，才能使晶粒取向平 行于使用面。
[0047] 本實(shí)用新型所使用的DY08涂料采用的是深圳派瑞克有限公司生產(chǎn)的DY08涂料， 主要成分為無機(jī)晶質(zhì)材料和粘結(jié)劑。
【權(quán)利要求】
1. 一種高純平面鋁釹靶的制作裝置，包括真空爐體外殼（9)，在真空爐體外殼（9)的內(nèi) 部設(shè)置爐體（2)，爐體（2)上部設(shè)置爐蓋（1);其特征是：所述爐體（2)包括爐膽（5)和設(shè)置 在爐膽（5)外表面的保溫層（4)，在爐膽（5)的內(nèi)壁設(shè)置電爐絲（12)，在爐膽（5)的底部設(shè)置 冷卻底座（16)，冷卻底座（16)的上放置模具，冷卻底座（16)的上表面呈鋸齒狀，在冷卻底 座（16)上設(shè)置冷卻水通道，冷卻水通道兩端分別與冷卻水進(jìn)水管（6)和冷卻水出水管（13) 連接；在所述爐蓋（1)上設(shè)置通氣孔（7)，在真空爐體外殼（9)的頂部設(shè)置通氣管（15)，在真 空爐體外殼（9)的中部設(shè)置抽氣管（11)。
2. 如權(quán)利要求1所述的高純平面鋁釹靶的制作裝置，其特征是：所述模具呈柱體狀，模 具的內(nèi)腔為放置鋁釹合金塊的空腔，模具的底表面呈與冷卻底座（16)上表面相配合的鋸齒 狀。
3. 如權(quán)利要求1所述的高純平面鋁釹靶的制作裝置，其特征是：在所述爐膽（5)內(nèi)壁設(shè) 置熱電偶（10)。
4. 如權(quán)利要求1所述的高純平面鋁釹靶的制作裝置，其特征是：在所述保溫層（4)上設(shè) 置電極（3)，電極（3)與電爐絲（12)連接。
5. 如權(quán)利要求1所述的高純平面鋁釹靶的制作裝置，其特征是：在所述真空爐體外殼 (9)的上部設(shè)置進(jìn)水管（8)，在真空爐體外殼（9)的下部設(shè)置出水管（14)。
【文檔編號】C23C14/35GK203947156SQ201420335124
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】胡習(xí)光, 秦國強(qiáng), 常金永, 張志祥 申請人:江陰恩特萊特鍍膜科技有限公司