CN109536898A - 液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺，包括依次进行的粘结材料准备步骤，准备纯金属铟丝；熔射步骤，将准备好的纯金属铟丝放入熔射设备中加热至熔融状态；将熔融态纯金属铟通过熔射设备分别喷射于靶材和背板相对应的表面；粘结步骤，经过表面喷射后的靶材与背板进行粘接，对粘接后的成品上表面施加预定的压力进行冷却，本发明能减少降低粘结材料氧化。
Description
技术领域
本发明涉及靶材制作的领域，尤其涉及一种液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺。
背景技术
液晶是一种介于固体和液体之间的特殊物质，当施加给一个电场时，会改变它的分子排列，这时如果给它配合偏振光片，它就具有阻止光线通过的作用。
作为液晶显示器最重要的原件，薄膜发光二极管(TFT)的制作需要液晶显示、半导体、电子镀膜材料的靶材由高纯靶材和铜制背板两个部分粘接而成，靶材的粘接率大于等于95％以上。而目前在市场上粘接液晶显示、半导体、电子用高纯靶材和铜制背板时，目前使用的液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺无法避免以下两个条件：(1)液晶显示、半导体、电子用靶材粘接工艺的工作环境温度高，一般靶材粘结工艺是需要200℃左右的高温进行，这会造成作业人员在高至30～40℃工作环境温度中工作，无法给作业人员创造一个舒适的工作环境。(2)液晶显示、半导体、电子用靶材粘接前需使用震动设备对靶材和背板表面进行长时间震动，一般需要30～40min，以提高粘接材料与靶材和背板表面的接触率，这就增加了靶材的粘结所需时常。而液晶显示、半导体、电子用靶材一旦在上述过长的粘结时间、温度过高的环境中，粘接材料在粘接过程中易发生氧化。
发明内容
为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种减少降低粘结材料氧化的液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺，包括依次进行的：粘结材料准备步骤，准备纯金属铟丝；熔射步骤，将准备好的纯金属铟丝放入熔射设备中加热至熔融状态；将熔融态纯金属铟通过熔射设备分别喷射于靶材和背板相对应的表面；粘结步骤，经过表面喷射后的靶材与背板进行粘接，对粘接后的成品上表面施加预定的压力进行冷却。
本发明液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺有益效果，将靶材与背板通过熔射的方式并利用熔融状态的铟粘接，铟材本身就具有粘性，明显改善了作业环境，降低了环境温度、减少作业时间、降低粘接材料的氧化程度，靶材与背板通过粘接后的强度可达到目前工艺所能达到的粘接强度，粘接层的微观结构与目前工艺的微观结构一致，保证了靶材的正常使用。此外，本发明降低能耗能力显著。
作为本发明的进一步改进是：还包括表面处理步骤，所述表面处理步骤位于粘结材料准备步骤和熔射步骤之间，所述表面处理步骤包括对靶材和背板均进行的研磨作业。研磨作业将靶材和背板的表面研磨预定时间至达到所需的表面粗糙度以及去除氧化层，给后期的粘结提供基础。
优选地，所述研磨作业采用不同粗糙度的研磨设备进行研磨，且研磨作业的次数至少两次。不同材质的靶材与铜做的背板需要不同的粗糙度表面，多次研磨可成型不同粗糙度的表面，使其适用于不同材质靶材与背板的粘结。
优选地，所述表面处理步骤还包括对靶材和背板进行的喷砂作业，所述研磨作业、喷砂作业依次进行。喷砂用以进一步增加其粗糙度，经过预定时间后，达到所需的表面的状态。
优选地，所述粘结步骤过程中的粘接时间为1～3min。粘接时间控制在该范围内既能保证背板与靶材之间的连接，又能减少粘结时间。
作为本发明的进一步改进是，所述粘结步骤过程中，所述靶材与背板的其中一角/一侧边形成预定夹角，形成所述预定夹角的靶材与背板的其中一角/一侧边先压合，再慢慢向斜对角/另一侧边压合。采用一侧先放，另一侧后方的方式，用以将铟表面的氧化物排出背板与靶材之间，利于靶材与背板的连接。
优选地，所述预定角度为50°～70°。该角度能将铟表面的氧化物较好的排出。
优选地，所述预定的压力值为7～9KPa。经过试验得，该压力值既能保证背板与靶材之间的连接，又能不破坏背板和靶材。
优选地，所述冷却时间为20～30min。冷却时间控制在该范围内既能保证背板与靶材之间的连接，又能减少粘结时间。
附图说明
图1是通过实施例一的一种液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺制作的靶材与背板粘接层的超声波探伤照片。
图2是通过实施例一的一种液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺制作的靶材与背板粘接层的拉伸强度曲线。
图3是通过实施例二的一种液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺制作的靶材与背板粘接层的超声波探伤照片。
图4是通过实施例二的一种液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺制作的靶材与背板粘接层的拉伸强度曲线。
图5是通过实施例三的一种液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺制作的靶材与背板粘接层的超声波探伤照片。
图6是通过实施例三的一种液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺制作的靶材与背板粘接层的拉伸强度曲线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例一
本实施例的一种液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺，原材料采用纯铜作为靶材和背板，纯铜的纯度纯度达99.99％，靶材尺寸为：1350mm＊250mm，背板尺寸为：1400mm＊300mm。该粘接工艺包括如下步骤：
步骤一，粘接材料纯金属铟丝的准备
将粘接材金属铟丝表面使用砂纸打磨3min，表面无氧化锈迹和其他杂质。铟丝纯度为99.99％，直径为φ10.6mm，平直的放入熔射机中。
步骤二，研磨作业
将靶材和背板所需要粘接面进行研磨作业，首次研磨使用320#砂纸对靶材和背板研磨3～5min，再用150#砂纸对靶材和背板粘接面研磨3～5min，研磨后使靶材和背板表面的粗糙度达到1.5～1.7μm。
步骤三，喷砂作业
对经过表面研磨作业后符合表面粗糙度要求的成品表面进行喷砂，使用粒径为46#金刚砂对靶材表面进行喷砂，3～5min后达到所需的表面的状态。
步骤四，熔射步骤
将准备好的纯金属铟丝放入专用的熔射设备中加热至熔融状态；将熔融态纯金属铟通过熔射设备喷射于经过表面加工的靶材和背板相对应的表面。
为保证粘接质量，熔射时喷射速率为：10～30m/min，喷射速率优选为：20m/min。喷射温度为：170～190℃，喷射温度优选为：190℃。
步骤四，粘接步骤
经过熔射步骤之后，靶材和背板表面会附着一层厚度为4～5mm的液态铟层，为保证粘接质量，粘接时间需控制在10～30min之内，以防止液态铟的温度过低以降低粘接质量。粘接时，靶材需要以倾斜式方式覆盖于背板表面，靶材与背板的夹角需控制在50°～70°，合理的夹角可以提高粘接质量。
步骤五，冷却过程
经过粘接后的成品进行冷却，在冷却的过程中为提高粘接质量，需在粘接后的成品上表面施加压力：7～9KPa，压力优选为9KPa，控制冷却时间：20～30min，冷却时间优选为25min。
步骤六，探伤检查步骤
对冷却后的成品进行超声波探伤检查，以确定粘接层的粘接良好率和粘接不良位置。如图1所示，经本发明工艺的成品粘接层的粘接良好率达到98.5％以上。
步骤七，粘接层微观结构与力学性能分析
对探伤之后成品的粘接层进行微观结构与力学性能分析，分别在成品的6个不同的粘接良好区域取大小为10＊10＊5mm的拉伸试样。如图2所示，分别对所取样品做力学性能测试。经本发明工艺的成品粘接层的拉伸强度达到1.28MPa。
实施例二，
与实施例一不同的是，本实施例的一种液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺的以下参数不一样。
在步骤四中，喷射速率为10m/min，喷射温度为180℃。
在步骤五中，冷却时施加的压力为8KPa，冷却时间为20min。最终经过测试分析后，如图3、4所示，粘接层的拉伸强度达到1.01MPa，粘接层良好率达到96.8％。
实施例三，
与实施例一不同的是，本实施例的一种液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺的以下参数不一样
在步骤四中，喷射速率为30m/min，喷射温度为170℃。
在步骤五中，冷却时施加的压力为7KPa，冷却时间为30min。最终经过测试分析后，如图5、6所示，粘接层的拉伸强度达到0.99MPa，粘接层良好率达到95.5％。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺，其特征在于，包括依次进行的：
粘结材料准备步骤，准备纯金属铟丝；
熔射步骤，将准备好的纯金属铟丝放入熔射设备中加热至熔融状态；将熔融态纯金属铟通过熔射设备分别喷射于靶材和背板相对应的表面；
粘结步骤，经过表面喷射后的靶材与背板进行粘接，对粘接后的成品上表面施加预定的压力进行冷却。
2.根据权利要求1所述的液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺，其特征在于：还包括表面处理步骤，所述表面处理步骤位于粘结材料准备步骤和熔射步骤之间，所述表面处理步骤包括对靶材和背板均进行的研磨作业。
3.根据权利要求2所述的液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺，其特征在于：所述研磨作业采用不同粗糙度的研磨设备进行研磨，且研磨作业的次数至少两次。
4.根据权利要求2所述的液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺，其特征在于：所述表面处理步骤还包括对靶材和背板进行的喷砂作业，所述研磨作业、喷砂作业依次进行。
5.根据权利要求1所述的液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺，其特征在于：所述粘结步骤过程中的粘接时间为1～3min。
6.根据权利要求1所述的液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺，其特征在于：所述粘结步骤过程中，所述靶材与背板的其中一角/一侧边形成预定夹角，形成所述预定夹角的靶材与背板的其中一角/一侧边先压合，再慢慢向斜对角/另一侧边压合。
7.根据权利要求6所述的液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺，其特征在于：所述预定角度为50°～70°。
8.根据权利要求1所述的液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺，其特征在于：所述预定的压力值为7～9KPa。
9.根据权利要求1所述的液晶显示、半导体、电子用靶材的粘接工艺，其特征在于：所述冷却时间为20～30min。
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