[发明专利]一种平板显示器触摸屏用铝稀土合金旋转溅射靶材的制备方法及其制备靶材

说明书

本发明公开了一种平板显示器触摸屏用铝稀土合金旋转溅射靶材的制备方法及其制备靶材，其制备方法包括以下步骤：粉末制备，冷等静压，真空烧结，热等静压，机械加工，铟绑定。该方法工艺简单，操作方便，在热等静压时，不需要常规的包套及氩弧焊，减少后续工序，可大靶管直接进行热等静压，降低生产成本。本方法制备的铝稀土合金旋转溅射靶材成分均匀，长度可达到4000mm或更长，靶管厚度可达到25mm，靶材相对密度≥99.9％，纯度≥99.99％，晶粒尺寸小于30微米，所制备的旋转靶材属于高端旋转靶材，可以运用到更为广泛的领域。

技术领域

本发明涉及靶材及靶材制备技术，特别涉及到用于一种平板显示器触摸屏用铝稀土合金旋转溅射靶材的制备方法及其制备靶材。

背景技术

铝稀土合金靶材广泛应用于平面显示、大规模集成电路等领域，这就要求铝稀土合金靶材具有高纯度、高密度、大尺寸等优点。目前，主要使用真空熔炼和真空热压烧结的方法制备小尺寸的铝稀土合金靶并且是平面的，在用于镀膜时，其利用率低只有20-30％。随着镀膜技术的发展，由于旋转靶材利用率高，达到80-90％，同时靶材在溅射过程中工艺稳定，成膜质量高，是未来触摸屏平板显示器镀膜的趋势。另一方面，随着平板显示屏、触摸屏生产线的不断更新换代，对玻璃基板电极层的镀膜靶材要求越来越高，金属靶材的发展也由单一金属向多元合金方向发展。原先的铝/硅/铜合金靶材，现在已经更新产品为钼铌/铝钕/钼铌合金靶材，其核心为铝钕合金(Al-Nd)靶材，在铝中添加适量的稀土元素钕，能够有效提高玻璃基板电极层的品质。其表现为四个方面：(1)良好的抗腐蚀性能；(2)良好的电导率；(3)避免显示屏发黄；(4)在热处理时不会出现高低不平现象，从而省掉后处理工序。铝钕溅射靶材是制备平面显示器、触摸屏玻璃基板电极层的主要原材料。目前国内厂家已经进行钕铝靶材的研发和生产，但主要集中在热压法或真空熔炼法生产低端小尺寸平面钕铝溅射靶材，大尺寸靶材大多通过多片小尺寸靶材拼焊而成，但因接缝多造成镀膜质量达不到要求如：面电阻增大，膜厚不均匀，透过率降低等，仅仅部分使用到普通的镀膜玻璃上，无法应用到平板显示屏和触摸屏等高端产品上，技术能力明显不足。当今，平面显示行业正在向大尺寸、高性能化高速发展，靶材作为显示屏触摸屏镀膜工艺中核心的原材料，要求其必须高纯度、高密度、大尺寸、成分均匀及高利用率。另一方面，高性能靶材关键技术的研发反过来会促进我国平面显示行业的发展，拉动我们镀膜行业整体水平的提高，提升我们在国际靶材领域的地位。同时有助于我们将稀土资源优势转变成高科技产业优势，通过高科技释放出资源应有的价值而不是低价格的资源出口，在国际竞争中处于领先地位。

发明内容

发明目的：本发明提供一种用于平板显示屏触摸屏的铝稀土合金旋转溅射靶材的制备方法，本发明另一个目的提供一种纯度高、密度高、尺寸大的铝稀土合金旋转溅射靶材。

技术方案：本发明所述一种平板显示器触摸屏用铝稀土合金旋转溅射靶材的制备方法，其特征在于步骤如下：

(1)选择铝粉和稀土粉末为原料混合，加工制备得到铝稀土粉末；

(2)将混合好的铝稀土粉末装入模具放入冷等静压机，冷等静压后得到生坯靶管；

(3)将经过冷等静压成型后的生胚靶管进行真空烧结；

(4)将步骤(3)真空烧结得到的靶管放入热等静压机进行压制；

(5)将步骤(4)热等静压得到的靶管进行机械加工；

(6)将步骤(5)机械加工得到的靶管进行铟绑定。

优选的：步骤(1)所述铝粉纯度≥99.99％。

优选的：步骤(1)所述加工制备包括在300～600℃温度下真空烧结5～10h，球磨4～8h，过筛得到粒度为150～800目的铝稀土粉末。