CN110453187B - 一种ito靶管与钛背管绑定预处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种ITO靶管与钛背管绑定预处理的方法，包括钛背管和ITO靶管的分别处理，对ITO靶管的预处理包括外层涂覆高温胶、包覆加热布包实现内部金属化，高温胶保护ITO靶管表面避免损伤，使用加热布包使ITO靶管各处受热均匀，保温效果好，整体操作简单，预处理效果好。

Description

一种ITO靶管与钛背管绑定预处理的方法
技术领域
本发明涉及靶材加工技术领域，尤其涉及一种ITO靶管与钛背管绑定预处理的方法。
背景技术
ITO 是一种N型氧化物半导体-氧化铟锡，作为纳米铟锡金属氧化物，具有很好的导电性和透明性，可以切断对人体有害的电子辐射、紫外线及远红外线。因此，铟锡氧化物通常涂抹在玻璃、塑料及电子显示屏上，用作透明导电薄膜，同时减少对人体有害的电子辐射及紫外、红外。ITO薄膜的用处越来越广，而镀膜过程的主要原料需使用ITO靶材，为了提高ITO靶材溅射镀制效果，对靶材的预处理非常重要。ITO靶管在预处理过程中通常需要加热金属化，而ITO靶管表面易磕伤划伤，且管状靶材不易控制加热范围，以实现加热均匀，最后金属化均质的效果。为了提高靶材最后溅射镀膜效果，需要一种能够提高ITO靶管预处理效果的方法。
发明内容
本发明的目的在于针对以上技术问题，提供一种ITO靶管与钛背管绑定预处理的方法。
一种ITO靶管与钛背管绑定预处理的方法，包括如下步骤：
1）钛背管喷砂、清洗、金属化处理；
2）ITO靶管外层均匀涂覆高温胶，所述高温胶的厚度为2-4毫米，放置1-3小时自然晾干；
3）使用加热布包将ITO靶管紧密包裹，开启加热布包对ITO管靶内部进行金属化，加热布包温度为189-428.6℃，全程保温；
4）将金属化后的ITO靶管与钛背管绑定，将ITO靶管与钛背管的温度均保持在170-300℃。
在其中一个实施例中，所述步骤2）中，高温胶选用耐高温性能达到500℃以上的耐温环氧胶或聚酰亚胺胶，较佳的，高温胶选用软质弹性的耐温环氧胶或聚酰亚胺胶，高温胶使用涂抹的方式均匀涂覆在ITO靶管外层。
在其中一个实施例中，所述ITO靶管使用涂胶设备进行高温胶涂覆，所述涂胶设备包括定位转动装置和刮刀器，所述ITO靶管水平固定在定位转动装置上，定位转动装置带动ITO靶管匀速转动，转动过程中刮刀器通过前进后退距离进行厚度控制。
在其中一个实施例中，所述步骤3）中ITO靶管为单节靶管，所述ITO靶管金属化时间为2-3小时。
在其中一个实施例中，所述步骤3）中加热布包呈中间开口的圆柱体，所述加热布开口的两边设有粘接口，所述加热布包与所述ITO靶管尺寸相同。
在其中一个实施例中，所述加热布包内发热元件分布均匀，所述加热布包连接有用于调节功率的变压器。
使用以上方法对ITO靶管与钛背管进行绑定预处理，具有以下进步：
（1）涂覆的高温胶在ITO靶管外层形成保护层，避免操作过程中对ITO靶管表面的磕碰划伤，使得ITO靶管表面各处受热均匀；
（2）加热布包对包裹的ITO靶管加热均匀，在高温胶保护膜的辅助下，ITO靶管各处受热均匀，且保温效果好，利于温度的控制。
具体实施方式
下面结合实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种ITO靶管与钛背管绑定预处理的方法，包括如下步骤：
1）钛背管喷砂、清洗、金属化处理；
2）ITO靶管外层使用涂抹的方式均匀涂覆软质弹性的耐温环氧胶或聚酰亚胺胶高温胶，所述高温胶的厚度为2-4毫米，放置1-3小时自然晾干；高温胶选用耐高温性能达到500℃以上的耐温环氧胶或聚酰亚胺胶，较佳的，高温胶选用软质弹性的耐温环氧胶或聚酰亚胺胶，高温胶使用涂抹的方式均匀涂覆在ITO靶管外层；
3）使用碳纤维加热布包将单节ITO靶管缠绕紧密包裹，开启加热布包对ITO管靶内部进行金属化2-3小时，加热布包温度为189-428.6℃，全程保温；
4）将金属化后的ITO靶管与钛背管绑定，将ITO靶管与钛背管的温度均保持在170-300℃。
ITO靶管和钛背管预处理过程的主要作用就是使ITO靶管内部金属化，且各处金属化物理、化学性质一致，使得最后溅射过程中镀设成膜的效果好。靶管预处理过程中主要要解决两个问题，一个是靶管表面的硬度通常较小，容易在操作、移动过程中磕碰划伤，另一个就是如何实现内部金属化的匀质。为了解决这两个问题，本技术方案在ITO靶管外表面均匀涂覆2-4毫米高温胶，高温胶凝固后会有一定的弹性，在ITO靶管外表面形成保护膜，避免了ITO靶管的磕碰划伤，同时利用高温胶较好的导热性能，结合包裹的加热包，使ITO靶管各处受热均匀，实现内部金属化均质的效果。高温胶和加热布包一起结合使用，高温胶在ITO靶管和加热布包中间形成了加热介质，同时高温胶在ITO靶管上的均匀涂覆提高了ITO靶管的受热均匀性，进一步避免了加热布包直接对ITO靶管加热可能带来的破裂现象。
对ITO靶管涂覆高温胶的过程，将ITO靶管水平固定在涂胶设备的定位转动装置上，ITO靶管在匀速转动过程中旁边的刮刀器将高温胶均匀涂覆ITO靶管。通过控制刮刀器与ITO靶管的距离实现高温胶厚度的调节，刮刀器离ITO靶管近，高温胶厚度薄，刮刀器远离ITO靶管，高温胶较厚，综合考虑高温胶防碰撞以及加热介质的作用效果，将高温胶厚度控制在2-4毫米。另外，为了避免高温胶干燥过程中厚度的变化，使用自然风干的方式。ITO靶管在绑定完成后，表面的高温胶可以直接去除，不影响后面成品靶材的使用。
加热布包上的发热元件分布均匀，连接有用于调节功率的变压器，实现功率可调、温度可控的效果，同时加热布包升温曲线缓慢，避免温度突变使ITO靶管产生裂缝。
加热布包根据ITO靶管形状定制，加热布包呈圆柱形，完全匹配ITO靶管形状，以保证与高温胶层完全面接触，ITO靶管各处受热均匀。加热布包的两边即沿着ITO靶管长度方向设有粘结口，方便加热布包包覆ITO靶管后固定，同时加热布包可以循环使用。当ITO靶管长度较长时，可以同时使用多个加热布包一起组合使用。
以下表格ITO靶管与钛背管的绑定温度设定在170-300℃，加热布包选用整体热转化效率为70-90%，相对应的，所对应的加热布包设置的温度具体看以下表格：
绑定温度 加热布包热转化率70% 加热布包热转化率80% 加热布包热转化率90%
170℃ 242.8℃ 212.5℃ 189℃
200℃ 285.7℃ 250℃ 222.3℃
300℃ 428.6℃ 375℃ 333.4℃
实施例1
一种ITO靶管与钛背管绑定预处理的方法，包括如下步骤：
1）钛背管喷砂、清洗、金属化处理；
2）ITO靶管外层使用涂抹的方式均匀涂覆软质弹性的耐温环氧胶高温胶，所述高温胶的厚度为2毫米，放置1小时自然晾干；
3）使用碳纤维加热布包将单节ITO靶管缠绕紧密包裹，开启加热布包对ITO管靶内部进行金属化2小时，若选用热转化效率为70%的加热布包，则加热布包温度设置在428.6℃，若选用热转化效率为90%的加热布包，则加热布包温度设置在333.4℃，全程保温；
4）将金属化后的ITO靶管与钛背管绑定，将ITO靶管与钛背管的温度均保持在300℃。
实施例2
一种ITO靶管与钛背管绑定预处理的方法，包括如下步骤：
1）钛背管喷砂、清洗、金属化处理；
2）ITO靶管外层使用涂抹的方式均匀涂覆软质弹性的耐温环氧胶或聚酰亚胺胶高温胶，所述高温胶的厚度为3毫米，放置2小时自然晾干；
3）使用碳纤维加热布包将单节ITO靶管缠绕紧密包裹，开启加热布包对ITO管靶内部进行金属化2.5小时，若选用热转化效率为70%的加热布包，则加热布包温度设置在285.7℃，若选用热转化效率为90%的加热布包，则加热布包温度设置在222.3℃，全程保温；
4）将金属化后的ITO靶管与钛背管绑定，将ITO靶管与钛背管的温度均保持在200℃。
实施例3
一种ITO靶管与钛背管绑定预处理的方法，包括如下步骤：
1）钛背管喷砂、清洗、金属化处理；
2）ITO靶管外层使用涂抹的方式均匀涂覆软质弹性的耐温环氧胶或聚酰亚胺胶高温胶，所述高温胶的厚度为4毫米，放置3小时自然晾干；
3）使用碳纤维加热布包将单节ITO靶管缠绕紧密包裹，开启加热布包对ITO管靶内部进行金属化3小时，若选用热转化效率为70%的加热布包，则加热布包温度设置在242.8℃，若选用热转化效率为90%的加热布包，则加热布包温度设置在189℃，全程保温；
4）将金属化后的ITO靶管与钛背管绑定，将ITO靶管与钛背管的温度均保持在170℃。
对比例1：此对比例和实施例1相同，区别点在于不使用高温胶，直接包覆加热包进行加热。
对比例2：此对比例和实施例1相同，区别点在于使用高温胶晾干后，不使用加热包，直接对ITO靶管进行加热。
将实施例1-3和对比例1-2得到的预处理结束的ITO靶管进行良品率分析、绑定后的靶材焊合率测定，试验结果如下表：
项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
表面裂纹 无 无 无 少量 无
良品率 98.5% 99.0% 98.8% 95.3% 97.8%
焊合率 98.8% 98.9% 99.0% 97.5% 97.8%
由上表可知，使用高温胶保护ITO靶管预处理表面无裂纹，最后得到的产品品质高，结合加热布包一起均匀缓慢加热，得到的靶材焊合率高。
以上所述实施方式仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出改进和变形，这些改进和变形也应视为不脱离本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种ITO靶管与钛背管绑定预处理的方法，其特征在于：包括如下步骤，
1)钛背管喷砂、清洗、金属化处理；
2)ITO靶管外层均匀涂覆高温胶，所述高温胶的厚度为2-4毫米，放置1-3小时自然晾干；
3)使用加热布包将ITO靶管紧密包裹，加热布包内发热元件分布均匀，加热布包连接有用于调节功率的变压器，开启加热布包对ITO管靶内部进行金属化，高温胶在ITO靶管和加热布包中间形成了加热介质，加热布包温度为189-428.6℃，全程保温，ITO靶管为单节靶管，所述ITO靶管金属化时间为2-3小时；
4)将金属化后的ITO靶管与钛背管绑定，将ITO靶管与钛背管的温度均保持在170-300℃。
2.根据权利要求1所述的一种ITO靶管与钛背管绑定预处理的方法，其特征在于：所述步骤2)中高温胶为软质弹性的耐温环氧胶或聚酰亚胺胶，高温胶使用涂抹的方式均匀涂覆在ITO靶管外层。
3.根据权利要求2所述的一种ITO靶管与钛背管绑定预处理的方法，其特征在于：所述ITO靶管使用涂胶设备进行高温胶涂覆，所述涂胶设备包括定位转动装置和刮刀器，所述ITO靶管水平固定在定位转动装置上，定位转动装置带动ITO靶管匀速转动，转动过程中刮刀器通过前进后退距离进行厚度控制。
4.根据权利要求1所述一种ITO靶管与钛背管绑定预处理的方法，其特征在于：所述步骤3)中加热布包呈中间开口的圆柱体，所述加热布开口的两边设有粘接口，所述加热布包与所述ITO靶管尺寸相同。
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