CN101045986A - 溅镀靶材的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种溅镀靶材的制造方法，主要包括下列步骤：1.球磨：将铟锡氧化物粉末加入助烧结剂、粘结剂与制造工艺添加剂，以湿式球磨方式予以混合及研磨；2.干燥造粒：将上述研磨、混合后的物品干燥造粒，得铟锡氧化物成型前粉末；3.成型：利用成型机将粉末成型为初胚；4.强化：以冷均压机将初胚强化；5.脱蜡：将初胚放入高温炉，以将制造工艺添加剂烧除而得烧结前胚体；以及6.烧结：将脱蜡后的胚体置入气氛炉中，并于炉中注入欲使用的气体，且令炉内的气体压力保持在1.1～1.9大气压之间进行烧结；藉上述步骤，即可得高密度的铟锡氧化物溅镀靶材。

Description

溅镀靶材的制造方法

技术领域

本发明旨在提供一种减少材料损失且制出高密度的溅镀靶材的制造方法，尤适于应用在液晶屏幕或类似结构的制造。

背景技术

由氧化铟锡制成的薄膜具有高导电性，以及对可见光具高透光率，和对红外线具高反射率，因此被广泛地运用于太阳能电池的透明电极、平板显示器的驱动装置和电磁波防护膜等电子光学、光电装置上，尤适于液晶显示器(LCD)的透明导电电极材料。

而氧化铟锡薄膜的制法有真空蒸镀法、磁控溅镀法、化学气相沉积法以及浸渍涂布法等数种方法，其中溅镀法较适用于大面积的基板，且其制造工艺温度较低，可节省能量，同时又不会产生有害物质，因此氧化铟锡薄膜较常以溅镀法来制造。

一般溅镀用靶材是混合氧化物的方法制成，主要是以机械方式如球磨将不同氧化物原料粉末混合，该混合的粉末先经干燥后再经热均压或冷均压，最后再经煅烧即可得氧化铟锡粉末。然而，传统烧结时的气体压力于常压(1大气压)之下，故其烧结时间长，而烧结时间长，相对亦较耗费能源，又由于长时间的烧结过程，会使原料胚体的材料被分解，而增加材料损失，上述问题乃为一般溅镀法制造的主要的缺陷。

因此提出一种缩短烧结时间、减少胚体材料损失的溅镀靶材的制造方法，实为本发明的用意。

发明内容

本发明的主要目的在提供一种缩短烧结时间、减少胚体材料损失的溅镀靶材的制造方法。

本发明的次要目的在于提供一种提升靶材密度的溅镀靶材的制造方法。

为达上述的目的，本发明的方法所采取的步骤包括：1、球磨：将铟锡氧化物粉末加入助烧结剂、粘结剂与制造工艺添加剂，以湿式球磨方式予以混合及研磨；2、干燥造粒：将上述研磨、混合后的物品干燥，得铟锡氧化物成型前粉末；3、成型：利用成型机将粉末成型为初胚；4、强化：以冷均压机将初胚强化；5、脱腊：将初胚放入高温炉，以将制造工艺添加剂烧除而得烧结前胚体；以及6、烧结：将脱腊后的胚体置入气氛炉中，且令炉内的气体压力保持在1.1～1.9大气压之间进行烧结；藉上述步骤，即可得高密度的铟锡氧化物溅镀靶材。

本发明的其它特点及具体实施例可于以下配合附图的详细说明中，进一步了解。

附图说明

图1为本发明的制造流程图。

图中符号说明

1、球磨

2、干燥造粒

3、成型

4、强化

5、脱腊

6、烧结

具体实施方式

请参阅图1，本发明溅镀靶材的制造方法包括以下步骤：

1、球磨：将铟锡氧化物粉末加入助烧结剂、粘结剂、制造工艺添加剂，以湿式球磨方式予以混合及研磨。

2、干燥造粒：将上述研磨、混合后的物品干燥，得铟锡氧化物成型前粉末。

3、成型：利用成型机将粉末成型为初胚。

4、强化：以冷均压机将初胚强化。

5、脱腊：将初胚放入高温炉，以将制造工艺添加剂烧除而得烧结前胚体。

6、烧结：将脱腊后的胚体置入气氛炉中，并于炉中注入欲使用的气体，且令炉内的气体压力保持在1.1～1.9大气压之间进行烧结。

在实际制造时，首先将铟锡氧化物粉末置入球磨罐中，加入水及0.001％～1％的助烧结剂，该助烧结剂为K₂O、Al₂O₃及SiO₂的混合材料，以湿式球磨方式予以混合及研磨，待研磨后粒径小于0.2μm时加入黏结剂，再搅拌至充分混合，将上述混合物干燥后得铟锡氧化物成型前粉末，该铟锡氧化物粉末视密度在1.2～1.7g/cm²之间，使用成型机将该铟锡氧化物粉末成型，成型压力在100～1000kg/cm²，该成型粉末并使用冷均压机以压力范围在200～300Mpa的压力将其强化，将该强化后的成型粉末放入高温炉中以0.1～5℃升温，持温在250～800℃之间，而将制造工艺添加剂烧除故可得烧结前胚体，最后再将烧结前胚体置入气氛炉之中，该气氛炉在使用前需先抽真空再注入欲用的气体，本实施例以氧气为例说明，使氧气压力保持在1.1～1.9大气压之间，以0.5～5℃升温，持温在1400～1600℃之间进行烧结，而可得铟锡氧化物密度在7.08g/cm²以上的溅镀靶材。

由于烧结时气氛炉内的使用气体(氧气)压力，有别于传统技术用的常压(一大气压)，故令烧结时间可有效缩短，而令胚体的材料不会被分解，故可减少材料的重量损失，以使制出的靶材密度增加。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，举凡依本发明申请专利范围所做的均等设计变化，均应为本发明的技术方案所涵盖。

综上所述，本发明揭示一创新的溅镀靶材的制法，其改进现有技术中气氛炉于常压下烧结，需耗费较长时间、且材料损失较大的缺陷，而提供一种可缩短烧结时间、减少材料重量损失的溅镀靶材的制法，本发明具有新颖性，创造性以及产业上的利用价值，依法提出专利申请。

Claims (9)

1、一种溅镀靶材的制造方法，包括下列步骤：

(1)球磨：将铟锡氧化物粉末加入助烧结剂、黏结剂与制造工艺添加剂，以湿式球磨方式予以混合及研磨；

(2)干燥造粒：将上述研磨、混合后的物品干燥，得铟锡氧化物成型前粉末；

(3)成型：利用成型机将粉末成型为初胚；

(4)强化：以冷均压机将初胚强化；

(5)脱腊：将初胚放入高温炉，以将制造工艺添加剂烧除而得烧结前胚体；

(6)烧结：将脱腊后的胚体置入气氛炉中，并于炉中注入欲使用的气体，且令炉内的气体压力保持在1.1～1.9大气压之间进行烧结，而得到铟锡氧化物的溅镀靶材。

2、如权利要求1所述的溅镀靶材的制造方法，其中该球磨步骤中加入0.001％～1％的助烧结剂。

3、如权利要求1所述的溅镀靶材的制造方法，其中该球磨步骤中加入的助烧结剂为氧化钾K₂O、三氧化二铝Al₂O₃及二氧化硅SiO₂的混合材料。

4、如权利要求1所述的溅镀靶材的制造方法，其中该干燥步骤所得的铟锡氧化物粉末视密度在1.2～1.7g/cm²之间。

5、如权利要求1所述的溅镀靶材的制造方法，其中该成型步骤中成型机的成型压力在100～1000kg/cm²。

6、如权利要求1所述的溅镀靶材的制造方法，其中该强化步骤中冷均压机的压力范围在200～300Mpa。

7、如权利要求1所述的溅镀靶材的制造方法，其中该脱腊步骤中高温炉以0.1～5℃升温，持温在250～800℃。

8、如权利要求1所述的溅镀靶材的制造方法，其中该烧结步骤中气氛炉以0.5～5℃升温，持温在1400～1600℃之间进行烧结。

9、如权利要求1所述的溅镀靶材的制造方法，其中该烧结步骤中气氛炉内的气体为氧气。

Images