一種低電阻率微硼摻雜旋轉濺射硅靶材及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及等離子噴涂旋轉祀材領域，特別是設及一種低電阻率的微棚滲雜旋轉 瓣射娃祀材及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著社會經濟的快速發展，電子產品已經成為我們生活中不可或缺的工具和必需 品。電子產品中一個非常關鍵的部件就是液晶顯示屏，同時要對液晶顯示屏進行鍛膜，玻璃 鍛膜是通過磁控瓣射鍛膜工藝來實現的，而該工藝的材料則為旋轉祀材。目前，中國及亞 太地區旋轉祀材的市場需求量超過世界總需求量的70%，市場前景廣闊。磁控瓣射鍛膜有 兩個極其重要的指標參數，分別是透過率和電阻率，磁控瓣射鍛膜指標參數能否達標取決 于旋轉祀材的品質，而旋轉祀材的品質是由其生產工藝和原材料粉末配方決定的。歸根溯 源，影響旋轉祀材的品質最根本的問題是旋轉祀材的配方及生產工藝。現有的配方為純度 99. 9%娃，其余為雜質，生產工藝也較為簡單，該種配方和工藝得到的產品可W滿足一定的 使用要求，但是也存在較為明顯的缺陷；其電阻率較高，結合強度低，從而導致客戶使用該 祀材生產效率較低，異常發生率高，該將嚴重影響到電子行業的快速發展。
[0003] 為了適應市場的需求，迫切需要解決上述問題。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種電阻率低、結合強度高的微棚瓣射旋轉娃祀材。
[0005] 為實現上述目的，本發明提供一種低電阻率微棚滲雜旋轉瓣射娃祀材，其特征在 于，由如下重量百分比的各成分制備得到，0. 03% -0. 5%的棚、99. 4% -99. 9%的娃，余下 為雜質組成。
[0006] 根據本發明的實施例，提供由如下重量百分比的各成分制備得到，0.1%的棚、 99. 8%的娃，余下為雜質組成。
[0007] 根據本發明的實施例，所述低電阻率微棚滲雜旋轉瓣射娃祀材的制備方法，其特 征在于，步驟為，
[000引 1)不誘鋼背管制備；
[0009] 下料；用銀床銀取指定長度的不誘鋼管，鋼管的內徑為125mm，外徑為133mm;
[0010] 車管；將不誘鋼管兩端按產品圖紙分別車出凹槽、斜角；
[0011] 表面噴砂粗化：再將不誘鋼管通過噴砂機將其表面噴砂處理；
[0012] 打底；取出粗化后的不誘鋼管，通過電弧噴涂機，在其表面噴涂一層青銅侶絲材料 層，涂層厚度為0. 5mm，得到制備好的不誘鋼背管；
[0013] 2)含棚娃粉末制備
[0014] 烙煉；按一定比例娃粉和棚粉混合后，進行高溫烙煉，烙煉成娃棚錠。
[0015] 破碎球磨；取成型后的娃棚錠進行機械破碎、球磨、過篩，制備出45-150um的娃棚 烙煉粉末；
[0016]烘干；將所得的娃棚烙煉粉末置于烘干爐中烘干成娃棚粉末材料；
[0017] 真空等離子噴涂；在真空狀態下，使用等離子體為熱源將所得娃棚粉末材料加熱 到烙融或半烙融狀態并高速沖擊到制備好的不誘鋼背管表面，形成致密娃棚祀材涂層；噴 涂電壓75-85V、噴涂電流550-600A、真空度為-0. 03-0. 04Mpa、氣氣流量為2800-3200L/ H;
[0018]機械加工：待真空等離子噴涂所得祀材到達所定尺寸后，對成型的旋轉祀材進行 機械加工和電加工，加工完畢后再進行清洗、烘干即可。
[0019] 根據本發明的實施例，所述表面噴砂粗化步驟中噴砂材料為粒徑為80目的棟剛 玉，噴砂時間為比。
[0020] 根據本發明的實施例，所述混粉步驟的混料時間為5-6小時。
[0021] 根據本發明的實施例，所述3)微棚娃涂層制備中的烘干溫度為100度，烘干時間 為 30min。
[0022] 根據本發明的實施例，所述真空等離子噴涂步驟中，噴涂電壓80V、噴涂電路 550A、真空度為-0.IMpa、等離子氣體流量為3000L/H。
[002引 本發明中的雜質，Fe《400卵m，A1《350卵m，Ni《50卵m，Mg《50ppm， 化《50卵m,化《50卵m。
[0024] 如果雜質是周期表中第III族中的一種元素一一受主雜質，例如棚或銅，它們的價 電子帶都只有S個電子，并且它們傳導帶的最小能級低于第IV族元素的傳導電子能級。因 此電子能夠更容易地由錯或娃的價電子帶躍遷到棚或銅的傳導帶。在該個過程中，由于失 去了電子而產生了一個正離子，因為該對于其它電子而言是個"空位"，所W通常把它叫做 "空穴"，而該種材料被稱為"P"型半導體。在該樣的材料中傳導主要是由帶正電的空穴引 起的，因而在該種情況下電子是"少數載流子"滲入的雜質越多，多子（空穴）的濃度就越 高，導電性能就越強。
[0025]本發明在純娃旋轉祀材材料的娃中添加棚，能有效地提高的再結晶溫度，降低再 結晶速度，使娃祀材的晶粒得到細化。棚含量越高，祀材的電阻率越低，在相同電壓下，通過 祀材的電流越大。由于功率=電壓*電流，功率可W越高。從而可W提高客戶的磁控瓣射 鍛膜速率，降低成本。
[0026]通常祀材為多晶結構，晶粒大小可由微米到毫米量級，同一成分的祀材，細小尺寸 晶粒祀的瓣射速率要比粗晶粒祀快；而晶粒尺寸相差較小的祀，淀積薄膜的厚度分布也較 均勻。據日本化ergy公司研究發現，若將娃祀材的晶粒尺寸控制在100ymW下，且晶粒大 小的變化保持在20%W內，其瓣射所得薄膜的質量可得到大幅度改善。實驗證明，較小晶粒 的祀材會使瓣鍛薄膜較為均勻，且祀材壽命較長，但要搭配瓣射功率。
[0027] 本發明的申請人經過艱苦卓絕的工作，得出棚在娃中的合適添加量，能達到最好 的效果。實施例7比較了不同棚含量，其它條件相同時所得祀材的電阻率、晶粒尺寸、膜厚 均勻性、瓣射功率。可W看出在相同噴涂工藝下，在一定范圍內，棚含量越高，祀材的電阻率 越低，晶粒尺寸越小，客戶用我們的祀材生產出來的膜厚均勻性越好，客戶瓣射功率越高， 即客戶的生產效率越高。
[0028] 實施例1-6比較了不同棚含量，不同工藝參數制備得到的祀材的電阻率和結合強 度，可W看出在棚含量添加量為定值時，氣氣流量越高，結合強度越好，電阻率越低；當氣氣 流量為定值時，棚含量越高，電阻率越低，結合強度越差。
[0029] 本發明采用B、Si等材料的配方，并引進新的生產工藝，得到的產品電阻率更低， 而且透過率更高，極大的提高了產品性能，可廣泛用于液晶顯示屏鍛膜、光學鍛膜等領域， 對行業的進步有極大的推動作用。
【具體實施方式】
[0030] 下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例旨在用于解釋本發明，而不能 理解為對本發明的限制。實施例中未注明具體技術或條件者，按照本領域內的文獻所描述 的技術或條件或者按照產品說明書進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可W通 過市購獲得的常規產品。
[0031] 實施例1 ;微棚滲雜旋轉瓣射娃祀材的制備
[0032] 配方組成見表1。
[0033] 表1各實施例的配方組成和參數表
[0034]
【主權項】
1. 一種低電阻率微硼摻雜旋轉濺射硅靶材，其特征在于，由如下重量百分比的各成分 制備得到，0. 03% -0. 5 %的硼、99. 4% -99. 9 %的硅，余下為雜質組成。
2. 權利要求1所述低電阻率微硼摻雜旋轉濺射硅靶材，其特征在于，由如下重量百分 比的各成分制備得到，0. 1%的硼、99. 8%的硅，余下為雜質組成。
3. -種權利要求1或2所述低電阻率微硼摻雜旋轉濺射硅靶材的制備方法，其特征在 于，步驟為， 1) 不銹鋼背管制備： 下料：用鋸床鋸取指定長度的不銹鋼管，鋼管的內徑為125mm，外徑為133mm; 車管：將不銹鋼管兩端按產品圖紙分別車出凹槽、斜角； 表面噴砂粗化：再將不銹鋼管通過噴砂機將其表面噴砂處理； 打底：取出粗化后的不銹鋼管，通過電弧噴涂機，在其表面噴涂一層青銅鋁絲材料層， 涂層厚度為0. 5mm，得到制備好的不銹鋼背管； 2) 含硼硅粉末制備 熔煉：按一定比例硅粉和硼粉混合后，進行高溫熔煉，熔煉成硅硼錠。 破碎球磨：取成型后的硅硼錠進行機械破碎、球磨、過篩，制備出45-150um的硅硼熔煉 粉末； 烘干：將所得的硅硼熔煉粉末置于烘干爐中烘干成硅硼粉末材料； 真空等離子噴涂：在真空狀態下，使用等離子體為熱源將所得硅硼粉末材料加熱到熔 融或半熔融狀態并高速沖擊到制備好的不銹鋼背管表面，形成致密硅硼靶材涂層；噴涂電 壓 75-85V、噴涂電流 550-600A、真空度為-0. 03-0. 04Mpa、氬氣流量為 2800-3200L/H; 機械加工：待真空等離子噴涂所得靶材到達所定尺寸后，對成型的旋轉靶材進行機械 加工和電加工，加工完畢后再進行清洗、烘干即可。
4. 權利要求3所述低電阻率微硼摻雜旋轉濺射硅靶材的制備方法，其特征在于，所述 表面噴砂粗化步驟中噴砂材料為粒徑為80目的棕剛玉，噴砂時間為lh。
5. 權利要求3所述低電阻率微硼摻雜旋轉濺射硅靶材的制備方法，其特征在于，所述 混粉步驟的混料時間為5-6小時。
6. 權利要求3所述低電阻率微硼摻雜旋轉濺射硅靶材的制備方法，其特征在于，所述 3)微硼硅涂層制備中的烘干溫度為100度，烘干時間為30min。
7. 權利要求3所述低電阻率微硼摻雜旋轉濺射硅靶材的制備方法，其特征在于，所述 真空等離子噴涂步驟中，噴涂電壓80V、噴涂電路550A、真空度為-0.IMpa、等離子氣體流量 為 3000L/H。
【專利摘要】本發明公開了一種低電阻率微硼摻雜旋轉濺射硅靶材及其制備方法。其由0.03-0.5wt％的硼、99.4wt％-99.9wt％的硅及雜質制備得到。本發明還保護了所述微硼濺射旋轉硅靶材的制備方法。本發明通過在硅旋轉靶材材料的硅中添加硼，并引進新的生產工藝，得到的產品電阻率更低，結合強度高，極大的提高了產品性能，可廣泛用于液晶顯示玻璃鍍膜、光學鍍膜等領域，對行業的進步有極大的推動作用。
【IPC分類】C23C4-12, C23C14-34, C23C14-14, C23C4-04
【公開號】CN104775097
【申請號】CN201510180484
【發明人】羅永春, 曾墩風, 羅建冬, 王志強
【申請人】廈門映日新材料科技有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月16日