一种靶材制备用压片机及使用其的高纯金靶材制备方法与流程

本发明涉及一种靶材加工设备，特别是一种靶材制备用压片机及使用其的高纯金靶材制备方法。

背景技术：

1、随着电子信息产业的飞速发展，高技术材料逐渐由块体向薄膜转移，镀膜器件随之快速发展起来。溅射法是制备薄膜材料的主要技术之一，溅射沉积薄膜的源材料即为靶材，材料成分含有贵金属元素的靶材统称为贵金属靶材。高纯度贵金属靶材是一种具有高附加价值的特种电子材料，靶材的内部结构、晶粒度都对薄膜的均匀性有极大的影响，若靶材夹杂物过多，溅射时易在晶圆薄膜上留下微粒，导致互联线短路或断路，造成元器件失效，故在靶材制备的过程中必须经过压片机处理或者是冷热轧处理。

2、压片机在对靶材压片时是通过控制两个圆辊的高度，进而将靶材压制成对应厚度的片状结构，在现有的压片机对靶材压片的过程中使用者发现几个问题：其一是上压辊需要根据靶材的需求调整自身的高度，有多数压片机仍然是通过人工手摇手轮来调节高度的，人工调节之后难以判断出调节的间距，难以判断出是否已经调节到对应的高度上，容易造成批量的误差，其二是由于靶材在被压制的过程中会释放大量的热量，故上压辊中需要设置冷却的结构，但由于上压辊的位置不是固定的，需要跟随着靶材的高度需要来改变，故让冷却的结构难以与上压辊形成配合，导致冷却效果不佳，进而影响到压制的效果。

3、故本案旨在提供一种靶材制备用压片机及使用其的高纯金靶材制备方法，不仅能够准确反馈上压辊的调节量，让调节者能够准确的了解到调节的数值，并且上压辊在调节之后又能够与冷却结构始终保持紧密的连接状态，在使用的时候始终处于稳定、平衡的状态，从而保证对靶材的压片效果。

技术实现思路

1、本发明提供了一种靶材制备用压片机及使用其的高纯金靶材制备方法，可以有效解决上述问题。

2、本发明是这样实现的：

3、一种靶材制备用压片机，包括一外部机台，所述外部机台的上方固接有一安装架，所述安装架的内部装设有下压辊与上压辊，所述下压辊的一侧设置有驱动结构，所述上压辊位于所述下压辊的上方且滑动设置于所述安装架的内侧，所述安装架的顶部设置有一调节上压辊与下压辊间隙的调节架，所述压片机还包括：

4、稳定式压力读取结构，所述上压辊的两端均固定在一轴承座上，所述轴承座的顶部通过一u型连接架与调节架连接，所述稳定式压力读取结构包含固接在所述u型连接架侧向上的一l型延伸杆，所述l型延伸杆的顶部固接有一螺纹管，所述螺纹管的顶部螺接有一示意管，所述示意管上标有刻度，所述示意管的顶部贯穿安装架顶部的开口，所述安装架内侧靠近所述示意管顶部的位置设置有一标齐件，当所述调节架带动所述u型连接架上升时，所述u型连接架会带动示意管伸出安装架的外侧，当所述上压辊与下压辊的间隙需要重新调节时，旋转所述示意管在螺纹管上的位置直至示意管与标齐件对齐；

5、适应性冷循环机构，所述外部机台的内部设置有一制冷箱，所述制冷箱与一设置在所述安装架中的循环泵连接，所述适应性冷循环机构包含一与所述循环泵相通的进液导管与出液导管，所述进液导管与出液导管的结构相同，所述进液导管与出液导管均连接在一导柱上，所述导柱插接至所述上压辊内以将冷媒导入上压辊中，所述进液导管包含与所述循环泵固接的固定段，所述固定段活动安装在一活动段内，当所述上压辊上下移动时，所述活动段沿着所述固定段上下移动。

6、作为进一步改进的，所述固定段的内侧设置有若干第一配合条，若干所述第一配合条间隔设置，所述活动段的内侧设置有若干第二配合条，若干所述第二配合条在活动段上下滑动的过程中与若干第一配合条之间的间隔活动卡合。

7、作为进一步改进的，所述固定段的外部安装有第一箍带，所述活动段的外侧安装有第二箍带，所述第一箍带与第二箍带之间胶粘有一防漏膜。

8、作为进一步改进的，所述上压辊的内部中空设置，所述上压辊的内周面焊接有若干重块，两个所述重块之间存在一间隙，所述重块远离上压辊的一侧设置有一圈分隔环，所述分隔环上插接有循环管道，所述循环管道延伸固定至重块之间的间隙内，若干组所述循环管道的外侧固接在一实心轴上。

9、作为进一步改进的，所述循环管道包含若干插接在所述间隙内的流通管，同一排的所述流通管通过一连接管串接，所述导柱包含与进液导管连通的进液段以及与出液导管连通的出液段，所述连接管通过z型管分别与所述进液段以及出液段相通。

10、作为进一步改进的，所述示意管上开设有一环形槽，所述标齐件包含一锁接在所述安装架顶部内侧的动力架，所述动力架上锁紧有一限位片，所述示意管的环形槽在旋转至与限位片齐平后被限位片卡住。

11、作为进一步改进的，所述示意管的分度值为1mm，所述环形槽的宽度为1mm，所述限位片的厚度与所述环形槽的宽度相等。

12、本发明还提供一种高纯金靶材制备方法，包含上述的一种靶材制备用压片机，包括如下步骤：

13、s1；将原料五九金熔炼成金属液，并投入真空连铸机连续铸造出金块；

14、s2；根据需求的厚度调节压片机中上压辊与下压辊的间隙，将金块输入压片机中压制成对应的厚度；

15、s3；将压制后的金块进行正火处理，去除金块中的内应力；

16、s4；将正火处理后的金块切成需求形状的半成品，产生的边角料返回s1步骤，并将被污染的部分进行提纯处理；

17、s5；对符合要求的半成品的表面除杂，清洗后的成品包装。

18、作为进一步改进的，所述s2具体包括：

19、s21；通过调节架调节u型连接架的高度，使轴承座以及上压辊的高度上升，让稳定式压力读取结构上的示意管露出对应调节的高度，让工作人员能够轻易读数；

20、s22；在需要再次调节上压辊的位置时，向下旋转示意管，直至示意管与标齐件配合，使示意管精准复位，便于下次精准读数。

21、作为进一步改进的，所述s2还包括：

22、s23；将制冷箱中的冷媒通过循环泵经进液导管打入上压辊中，在上压辊上下移的过程中，活动段在固定段的外侧上下移动。

23、本发明的有益效果是：

24、在现有的压片机中，采用手轮调节上压辊的高度是常用的手段，但是在调节的过程中，要精准的获取手轮的调节高度是较为困难的，只能通过另外的电子方式获得，但是实际上通过其余的电子方式获取到的位移量容易受安装位置的影响而存在误差，对此，本发明通过增设的稳定式压力读取结构，在调节架调节时通过u型连接架与轴承座带动示意管同步上移，由此能够同步反映出调节架的调节状态，获取最精准的调节数据；由于示意管在最初阶段是与安装架的顶面齐平的，其露出安装架的部分即是调节的数据，工作人员能够快速、精准的获取调节架的调节数据，无需担心数据错乱，读数更不容易出错；且在每次使用完毕之后，均能够通过旋转示意管的方式让示意管升起或降下一定的高度，直至与标齐件形成齐平，在每次再次使用前均能够恢复到正常的状态，从而保证每次读数时的准确性。

25、为了保证示意管在每次复位时都能够达到原先的位置，本发明在示意管上开槽，同时又在标齐件中设置限位片，当限位片恰好能够与示意管上的槽相配合时，则表示此时示意管复位到位，从而能够保证每次移动均在工件的要求范围内。

26、在上压辊的使用过程中由于金块在压片过程中会释放大量的热量，为了对金块进行降温，通常会在上压辊中设置可循环的冷媒，但是一旦上压辊的位置调节，且由于其处于转动状态，则冷媒的输入端与输出端不好与上压辊配合，容易发生漏液的现象，对此，本发明在稳定式压力读取结构的基础上设置了适应性冷循环机构，将进液导管与出液导管分段设置，设置为固定段与活动段，从而在上压辊的上下活动过程中进液导管与出液导管也进行上下动作，能够适应不同高度的冷媒进出料，进而让冷媒的循环在不同工况下均能够稳定的进行，从而使金块在压片的过程中不易发生其它变故。

27、为了避免固定段与活动段在配合的过程中出现渗漏的现象，在固定段与活动段中分别设置第一配合条与第二配合条，并且让二者在止转状态下能够滑动配合，减少固定段与活动段之间的间隙，让二者在滑动的状态下也不容易发生漏液的现象。

28、而即便是有部分漏液的现象，为了避免污染到设备中的其它结构以及滴出设备的外部，在固定段与活动段的连接位置设置防漏膜，通过弹性的防漏膜将固定段与活动段的间隙处罩设在一个密闭的空间内，即便发生部分的漏液现象，也会被防漏膜完全包裹住，从而避免污染到设备。

29、由于上压辊的内部需要为冷媒的流通提供一定的空间，故其本身的强度就会受到影响，为此，本发明首先将上压辊设置为空心，为冷媒的介入留存一定的空间，随后在其中设置重块，让重块之间的间隔形成冷媒的流通通道，让循环管道与流通通道相通，使冷媒能够循环，最后在循环管道设置增加配重的实心轴，从而让整个上压辊既具备压制重量的效果又能够具备对金块冷却的效果。