科晶文献角-ITO靶材成型方式
发布时间:2020-07-27
成型方式 | 参考工艺 | 优点 | 缺点 | |
干法 | 冷等静压成型 | ① ITO粉按照比例放在高压容器里面,冷等静压成形后,卸压的时候利用 N 级卸压保护,以此来保证靶材密度的均匀性,并且产生 ITO 薄膜。 ② ITO粉中加入水、丙酮、无水乙醇,之后放入球磨罐中进行球磨过筛操作,在刚磨具中预先干压,最后再进行冷等静压成形。 | 密度均匀 | 成本高、过程繁杂,对于一些形状不规则以及尺寸较大的靶材会造成受力不均匀的情况,所以可能会出现靶材破裂造成工人中毒的情况 |
冲压成型 | ① 将胚料放入磨具中,然后对磨具施加压力,让它产生形变,出现一定的外形和大小。 ② ITO中加入聚乙烯醇,过筛后加入冲压用的模具中,成型后进行烧结。 | 可以制作出各种形状的工件,尺寸大小也非常精准,利用自动化技术就可批量生产 | 再生产时靶材容易开裂 | |
模压成型 | ① 将粉状、颗粒状、纤维状等塑料加入到一定温度下的模具中,然后对其施压,让磨具内的塑料固化成以定形状。 | 原料的利用率高,性能稳定,尺寸也好掌握,生产效率高 | 密度低且分布的不均匀,从而导致在后续的溅射镀膜时会出现结瘤,会减少产品的使用时长 | |
模压成型+冷等静压工艺 | ① 将 ITO 粉末加入聚乙烯醇进行造粒,得到球形的ITO颗粒倒入模具中,在液压机上用 5-10MPa 压力进行压制,得到粗坯。粗坯再放入冷等静压机中,在大于 150MPa 压力下,得到更均匀、致密度更高的素坯。最后放入常压气氛烧结炉中进行高温烧结。 | 操作简便,密度均匀,密度高 | 受液压机尺寸限制较大,生产超大尺寸靶材难度大 | |
湿法 | 挤压成型 | ① 将粉料、润滑剂以及粘合剂与水混合,之后将塑料放入磨具内,施加压力使物料成形。 | 操作简单 | 靶材的强度小,坯料容易出现裂纹表面会有凹坑 |
凝胶注模成型 | ① 将 ITO 原料与有机单体、有机分散剂、引发剂、胶联剂以及水混合球磨,制作出悬浮液,在将悬浮液放入到磨具,产生凝胶反应,得到坯体,干燥后进行烧结。在上面的基础上添加缓释剂和增塑剂就可以制作大尺寸的靶材坯体。 ② 在ITO原料中加入无毒的水溶性环氧树脂作为成形剂,球磨后凝固,在进行烧结。 | 操作便捷、成本低,添加物都是有机物,烧结后不会出现杂质,制作出的靶材稳定性高,均匀性好,另可制作出异形和尺寸较大的靶材 | 使用过多添加剂,易对环境造成污染 | |
注浆成型 | ① 在 ITO 浆料中加入粘结剂、保湿剂、润滑剂和消泡剂球磨混合,倒入不锈钢模具内,脱模干燥后的生坯进行烧结得到大尺寸的靶材。可以加入磷化物高密度促进剂提高致密度。 ② ITO本身难以烧结,所以需要加入砷、锑、铋、硒、碲或硼等多种元素混合而成的专门助烧剂,在 10Mpa 的压力下浇筑 30 分钟再经过干燥脱脂得到生坯。 | 成本低密度均匀 | 坯体易开裂变形,自动化程度低 |
内容摘自《ITO 靶材成形工艺研究进展》