CN203944837U

CN203944837U - 真空热压烧结法制作靶材的模具

Info

Publication number: CN203944837U
Application number: CN201420333224.XU
Authority: CN
Inventors: 胡习光; 秦国强; 常金永; 张志祥
Original assignee: Jiangyin En Telaite Plated Film Science And Technology Ltd
Current assignee: Jiangyin En Telaite Plated Film Science And Technology Ltd
Priority date: 2014-06-20
Filing date: 2014-06-20
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2024-06-20

Abstract

本实用新型涉及一种真空热压烧结法制作靶材的模具，包括模具压缸，其特征是：所述模具压缸为圆筒形结构，内部设有合成块，模具压缸的上方和下方分别设置配合使用的压头，压头远离模具压缸的一端设有接线排，所述合成块包括绝缘套筒，绝缘套筒的内部设有两个开口方向、上下相对放置的绝缘杯，绝缘杯内放置靶材材料预压块，两个绝缘杯的杯底一侧均设有导电钢帽，导电钢帽内镶嵌绝缘隔热材料，导电钢帽与绝缘杯的杯底之间依次设有钢片、绝缘环以及石墨发热片，绝缘环的中心孔内镶嵌导电片，绝缘杯与绝缘套筒之间设有石墨发热筒。本实用新型具有成本低廉、空间利用率高、使用寿命长等优点。

Description

真空热压烧结法制作靶材的模具

技术领域

本实用新型涉及一种模具，尤其是一种真空热压烧结法制作靶材的模具，属于机械设备技术领域。

背景技术

真空磁控溅射法是目前应用最广泛的一种溅射沉积薄膜的方法。其原理是在高真空充入适量的氩气，在阴极（柱状靶或平面靶）和阳极（镀膜室壁）之间施加几百~几千K的电压，在镀膜室内产生磁控型异常辉光放电，使氩气发生电离。氩离子被阴极加速并轰击阴极靶表面，将靶材表面原子溅射出来沉积在基底表面上形成薄膜。通过更换不同材质的靶和控制不同的溅射时间，便可以获得不同材质和不同厚度的薄膜。磁控溅射法具有镀膜层与基材的结合力强、镀膜层致密、均匀等优点。

应用于真空磁控溅射法生产功能薄膜需要用到多种平面靶材。现有技术中，很多陶瓷材料和脆性金属（合金）都需要用真空热压烧结法生产。目前，真空热压烧结炉都装有昂贵的石墨加热及保温装置，热压模具也用石墨制作。一方面制作模具用石墨要求较高，成本高昂；另一方面，石墨强度较低，达到需要承受的压力需要较大的尺寸，这就使得热压炉内空间的有效利用率非常低，并且石墨模具寿命较短，只能用几百次。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种真空热压烧结法制作靶材的模具，该模具成本低廉、空间利用率高、使用寿命长。

本实用新型的技术方案，一种真空热压烧结法制作靶材的模具，包括模具压缸，其特征是：所述模具压缸为圆筒形结构，内部设有合成块，模具压缸的上方和下方分别设置配合使用的压头，压头远离模具压缸的一端设有接线排，所述合成块包括绝缘套筒，绝缘套筒的内部设有两个开口方向、上下相对放置的绝缘杯，绝缘杯内放置靶材材料预压块，两个绝缘杯的杯底一侧均设有导电钢帽，导电钢帽内镶嵌绝缘隔热材料，导电钢帽与绝缘杯的杯底之间依次设有钢片、绝缘环以及石墨发热片，绝缘环的中心孔内镶嵌导电片，绝缘杯与绝缘套筒之间设有石墨发热筒。

所述模具压缸的侧壁上设有第一冷却水槽及配合使用的第一进水管和第一出水管。

所述模具压缸的侧壁底部设有支撑臂。

所述压头上设置第二冷却水槽及配合使用的第二进水管和第二出水管。

所述接线排与电缆相连接。

所述压头远离模具压缸的一端设有通孔，压头通过通孔与炉体的液压加压装置螺接，压头与液压加压装置绝缘。

所述通孔内部设有绝缘套管，绝缘套管两端分别覆盖绝缘垫圈和绝缘垫板。

本实用新型所述真空热压烧结法制作靶材的模具能够自身发热，可以省却真空热压烧结炉炉中昂贵的石墨发热及保温元件，并且用模具钢制成，强度大，占用体积小，制作同样尺寸的靶材，需要的真空热压烧结炉的尺寸要小的多；同时，由于使用模具钢制作模具，并且带水冷装置，可以使模具寿命大为延长，是石墨质模具寿命的上百倍，适用于真空热压烧结多种平面靶材，如陶瓷和脆性金属（合金）平面靶材，成本低廉。

附图说明

图1是本实用新型的剖视图。

图2是压头剖视图。

图3是模具压缸剖视图。

图4是合成块剖视图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。

如图1～图4所示：所述真空热压烧结法制作靶材的模具包括压头1、模具压缸2、合成块3、靶材材料预压块4、绝缘套管5、绝缘垫圈6、第二进水管7、绝缘垫板8、通孔9、接线排10、第二冷却水槽11、第二出水管12、第一进水管13、第一冷却水槽14、第一出水管15、支撑臂16、钢片17、绝缘环18、导电片19、导电钢帽20、绝缘隔热材料21、绝缘筒22、石墨发热片23、石墨发热筒24、绝缘杯25等。

如图1、图3所示，本实用新型包括模具压缸2，所述模具压缸2为圆筒形结构，内部设有合成块3，模具压缸2的上方和下方分别设置配合使用的压头1，模具压缸2的侧壁上设有第一冷却水槽14及配合使用的第一进水管13和第一出水管15，模具压缸2的侧壁底部设有支撑臂16，用于将模具压缸2固定于炉体内；

如图2所示，所述压头1上设置第二冷却水槽11及配合使用的第二进水管7和第二出水管12，压头1远离模具压缸2的一端设有通孔9和接线排10，所述压头1通过通孔9与炉体的液压加压装置螺接；所述接线排10与电缆相连接，所述通孔9内部设有绝缘套管5，绝缘套管5两端分别覆盖绝缘垫圈6和绝缘垫板8，使得压头1与液压加压装置绝缘；

如图4所示，所述合成块3包括绝缘套筒22，绝缘套筒22的内部设有两个开口方向、上下相对放置的绝缘杯25，绝缘杯25内放置靶材材料预压块4，所述两个绝缘杯25的杯底一侧均设有导电钢帽20，导电钢帽20内镶嵌绝缘隔热材料21，导电钢帽20与绝缘杯25的杯底之间依次设有钢片17、绝缘环18以及石墨发热片23，所述绝缘环18的中心孔内镶嵌导电片19，所述绝缘杯25与绝缘套筒22之间设有石墨发热筒24。

本实用新型的工作原理及工作过程：当模具入炉后，首先通过抽真空装置抽真空；然后给模具压缸2和压头1通冷却水；接着通过炉体的液压装置驱动压头1给合成块3加压；当压力达到一定值时，给与接线排连接的电缆通电，电流通过压头1、导电钢帽20、钢片17、导电片19流经石墨发热片23和石墨发热筒24，石墨加热片23和石墨加热筒24产生热量，加热绝缘杯25内的靶材材料预压块4；通过调整电流和控制加热时间来控制温度，通过温度和压力的配合，使得靶材材料预压块4的密度大幅增加，接近理论密度，得到靶材坯料，经机加工后得到靶材。

Claims

1.一种真空热压烧结法制作靶材的模具，包括模具压缸（2），其特征是：所述模具压缸（2）为圆筒形结构，内部设有合成块（3），模具压缸（2）的上方和下方分别设置配合使用的压头（1），压头（1）远离模具压缸（2）的一端设有接线排（10），所述合成块（3）包括绝缘套筒（22），绝缘套筒（22）的内部设有两个开口方向、上下相对放置的绝缘杯（25），绝缘杯（25）内放置靶材材料预压块（4），两个绝缘杯（25）的杯底一侧均设有导电钢帽（20），导电钢帽（20）内镶嵌绝缘隔热材料（21），导电钢帽（20）与绝缘杯（25）的杯底之间依次设有钢片（17）、绝缘环（18）以及石墨发热片（23），绝缘环（18）的中心孔内镶嵌导电片（19），绝缘杯（25）与绝缘套筒（22）之间设有石墨发热筒（24）。

2.如权利要求1所述真空热压烧结法制作靶材的模具，其特征是：所述模具压缸（2）的侧壁上设有第一冷却水槽（14）及配合使用的第一进水管（13）和第一出水管（15）。

3.如权利要求1所述真空热压烧结法制作靶材的模具，其特征是：所述模具压缸（2）的侧壁底部设有支撑臂（16）。

4.如权利要求1所述真空热压烧结法制作靶材的模具，其特征是：所述压头（1）上设置第二冷却水槽（11）及配合使用的第二进水管（7）和第二出水管（12）。

5.如权利要求1所述真空热压烧结法制作靶材的模具，其特征是：所述接线排（10）与电缆相连接。

6.如权利要求1所述真空热压烧结法制作靶材的模具，其特征是：所述压头（1）远离模具压缸（2）的一端设有通孔（9），压头（1）通过通孔（9）与炉体的液压加压装置螺接，压头（1）与液压加压装置绝缘。

7.如权利要求6所述真空热压烧结法制作靶材的模具，其特征是：所述通孔（9）内部设有绝缘套管（5），绝缘套管（5）两端分别覆盖绝缘垫圈（6）和绝缘垫板（8）。