[发明专利]一种管状ITO靶材的高温离心烧结装置及其烧结方法

说明书

本发明公开了一种管状ITO靶材的高温离心烧结装置，包括底座、转盘、制靶室、电热元件和供氧装置，转盘设置于底座顶部，制靶室设置于转盘顶部，转盘能够带动制靶室转动，电热元件设置于制靶室内部，电热元件由制靶室的底部延伸到制靶室的顶部，供氧装置用于向制靶室内部充入氧气；本发明在管状ITO靶材的高温离心烧结装置的基础上还公开了一种管状ITO靶材的高温离心烧结方法，包括混分原料的配置，处理和置于制靶室内部进行烧结成型，烧结过程中开启转盘，电热元件和供氧装置，最后在离心力作用下原料在制靶室侧壁上烧结成型；本发明能够成型大尺寸靶材，并且极大的提高了出品率和良品率。

技术领域

本发明涉及光电材料成型技术领域，特别是涉及一种管状ITO靶材的高温离心烧结装置及其烧结方法。

背景技术

近年来，随着液晶技术、LED及OLED的日趋成熟和显示行业的巨大发展，整个靶材市场迎来了井喷式的发展。液晶电视，智能手机的触摸屏等，这些设备都运用到了ITO靶材。铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，以下简称ITO) 是生产各类平板显示器的核心材料。工业生产中均采用ITO靶材通过磁控溅射制的薄膜，薄膜经过刻蚀后作为透明电极。可以说，ITO靶材的性能决定了 ITO透明导电膜的产品质量、生产效率和成品率。由于ITO材料极难烧结，烧结成型能力差、制备工艺极难掌握，到目前为止，高性能ITO靶材只有德、韩、日本等国家能够生产，比较著名的有日本东曹公司株式会社、韩国三星康宁公司等。目前生产ITO靶材生产主要由制粉，成型，烧结这三个环节组成。国内ITO平面靶材在使用过程中沉积薄膜不均匀，使用率低等问题一直困扰着制备商和供货商，管状旋转靶的出现为解决这一问题指明了方向。但管状旋转靶材在制备时工艺复杂，需要先混料造粒制粗胚在烧结，且受限于技术只能做出长度在300mm～500mm，能做到1m长的少之又少，并且其出品率较低，一般在65％左右，整个良品率也较低。

综上，现有的管状ITO靶材在制备时存在工艺复杂，难以得到大尺寸的成型靶材，并且出品率和良品率都较低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种管状ITO靶材的高温离心烧结装置及其烧结方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够成型大尺寸靶材，并且极大的提高了出品率和良品率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种管状ITO靶材的高温离心烧结装置，包括底座、转盘、制靶室、电热元件和供氧装置，所述转盘设置于所述底座顶部，所述制靶室设置于所述转盘顶部，所述转盘能够带动所述制靶室转动，所述电热元件设置于所述制靶室内部，所述电热元件由所述制靶室的底部延伸到所述制靶室的顶部，所述供氧装置用于向所述制靶室内部充入氧气。

优选地，还包括热电偶传感器，所述热电偶传感器设置于位于所述制靶室容积腔底部的所述转盘的顶部，所述热电偶传感器以所述转盘的中心轴线为中心周向均匀分布有6个。

优选地，所述制靶室为由制靶室侧壁围成的圆桶状结构，所述制靶室侧壁为复合刚性结构，所述制靶室侧壁从内到外依次设置为氧化铝层、低热导粘结层和不锈钢外层。

优选地，所述氧化铝层厚度为30mm、所述低热导粘结层的厚度为5mm，所述不锈钢外层的厚度为100mm。

优选地，所述电热元件为圆杆形结构，所述电热元件设置于所述制靶室的轴心处。

优选地，所述供氧装置设置于所述制靶室的正上方，所述供氧装置垂直向下供氧，所述供氧装置向所述制靶室供氧的供氧体积占所述制靶室体积的 2/3-5/6。

本发明还提供了一种管状ITO靶材的高温离心烧结方法，包括以下步骤：

(1)、以氧化锡和氧化铟的混合粉体，或者氧化锡和氧化铟的化学共沉淀粉体为混粉原料，其中氧化锡的质量百分比为90～98％，氧化铟的质量百分比为2～10％；