专利名称：：银-金合金靶材、其制造方法及应用的制作方法
技术领域：
：本发明是一种银-金合金靶材的制造方法，尤其是指一种能大量操作、有效细化晶粒且无缩孔(shrinkage)的靶材制造方法。
背景技术：
：一般而言，银或金因具有良好的导电性及光的反射性，而大量用于形成电极(electrode)或反射层(reflectivelayer)的薄层，甚至也常应用于电磁波屏蔽用膜；在电子零组件、半导体集成电路、光电组件、光学记录媒体或电磁波屏蔽中，电极、反射层及屏蔽层的薄膜大抵采用溅镀方式所形成；溅镀时所需使用的靶材需具有下列特性1.成份及组织均勻；2.晶粒细小；3.夹·(inclusion)、孔洞(void)等缺陷少；4.纯度高。纯金(Au)具有化学稳定性良好的特性，只是其价格不斐，若能在其中添加其它物质，又能保持其良好的特性，则可大幅降低材料费用；纯银(Ag)虽然导电性及光反射性都好，但其抗腐蚀性却不好，故在其中添加可改善抗腐蚀性的元素益形重要。请参看图1所示，根据银-金相图，金与银是可形成完全的固溶体，故在电极的应用中，可在银中加入金，如此成本会远低于使用纯金，且导电性及抗腐蚀性都可兼顾。一般是使用铸造的方式制作银_金合金靶材的初胚，但因为银_金合金属完全固溶合金，故晶粒很容易粗大化，常见铸造后的晶粒尺寸约为1毫米至数十毫米不等，包含如此大晶粒的靶材在溅镀时会导致诸如尘粒(particles)、成份不均等问题，故产制细小晶粒的银_金合金靶材的方法就成为目前业界所欲达成的目标。在PCT国际申请W028035617中，其教示在Ag中添加Au、铋(Bi)、锡(Sn)可防止凝集(aggregation)，且可改善耐硫化性，但对靶材的制作则没有记载；又在日本以中国台湾的专利中(JP2004-197117、JP2002-266068及TW575674)，教示Ag合金若掺杂Au可改善附着性(adhesion)及抗腐蚀性，但对靶材的制作依旧没有记载。而在日本专利JP2002-129314及JP2003-089830中，虽有教示利用真空熔炼、浇铸、锻造、压延及机械加工等制程来制作含Au的Ag合金靶材，但其都含有第三元素，且并未将晶粒细化。以下说明一般所用的晶粒细化方式及其存在的缺点，包括(1)加入晶粒细化剂会降低材料纯度；(2)震动浇铸(vibrationcasting)设备昂贵；(3)铸锭快速冷却易于铸锭内产生大量的缩孔及夹渣；(4)再结晶使用热机处理(thermo-mechanical)制程来达成。至于要采用何种方式进行晶粒细化则视材料的应用领域而定，对于靶材而言，其要求纯度高、缺陷少，故以再结晶法较适用。但一般利用再结晶法时，对于材料差排(dislocation)数量的控制及再结晶温度、时间的掌控，需视材料系统发展各自适用的参数。
发明内容有鉴于靶材要求的特性，故在本发明中发展一套完善的银_金合金材料晶粒细化的方法。本发明的目的是在于提供一种能大量操作、有效细化晶粒，且无缺陷存在的银-金合金靶材的制造方法。为达上述目的，本发明银-金靶材的制造方法，其是包括将一金原料与一银原料置入一熔炼炉中加热至熔融；将熔融后的熔汤进行浇铸；将浇铸后所形成的铸锭进行热锻；将热锻后所形成的胚体进行冷轧延；将冷轧延后的胚体进行热处理，以获得晶粒细小的银_金合金靶材。其中，该金原料与银原料在该熔炼炉中是利用真空感应熔炼(VIM)或大气感应熔炼(AIM)将其熔融。其中，将浇铸后的铸锭进行热锻是在400900°C中进行，较佳的是在550800°C中进行。其中，该热锻的锻压比是在50%85%，较佳的是在65%80%。其中，该冷轧延的压缩比是在30%80%，较佳的是在45%65%。其中，该热处理的温度是在400850°C，较佳的是在500700°C;该热处理的时间是30分钟3小时，较佳的是1小时2小时。本发明又关于一种银_金合金靶材，其是以所述的制造方法所制成的，其中该银_金合金靶材内所含的晶粒的平均值径小于300μm。本发明也关于一种银-金合金靶材，其所含的晶粒的平均值径小于300μm。本发明还关于一种光电组件，其是利用上述靶材所制成的。本发明也关于一种光纪录媒体，其是利用上述靶材所制成的。本发明还关于一种压电晶体振荡器，其是利用上述靶材所制成的。本发明另关于一种电磁波屏蔽用膜，其是利用上述靶材所制成的。本发明银-金靶材的制作方法是通过让铸锭经由适当处理后产生再结晶，能有效细化晶粒，且大幅除去材料内部的缩孔，且本发明所提供的方法也适合大量的靶材制作，故可减少靶材的制造成本，以提供更具有经济效益的靶材。图1是银-金二元相图；图2是利用本发明的实施例一所产制的90Ag_10Au合金靶材的显微金相图；图3是利用本发明的实施例二所产制的50Ag_50Au合金靶材的显微金相图。具体实施例方式本发明银-金靶材的制造方法，是包括将银及金的原料依所欲得到的合金比例秤重，秤好重的原料置入感应熔炼炉的坩埚中，并将该等原料熔融；将坩埚内熔融的熔汤进行浇铸，再冷却形成铸锭；待该铸锭冷却至400900°C时，直接进行热锻，其中热锻的压缩比为50%85%；锻造后的胚体再进行冷轧延，如此可有效地将应力导入材料中，其中压延比为30%80%；将轧延后的材料放入热处理炉中进行再结晶热处理，热处理温度为400850°C，时间为30分钟3小时；如此可让原本数十毫米(mm)的晶粒细化成小于300微米(μm)的尺寸；最后将热处理后所获得的靶胚进行机械加工，以获得符合溅镀机台使用的尺寸的银-金合金靶材。实施例以下实施例提供更具体的制造方法，以让所属领域中具有通常知识的技术人员能够了解本发明的内容，但并非意欲限制本发明的范畴，因此只要依循本发明的原则与概念而进行的些许改变，仍属于本发明的范畴。实施例1取1公斤的金与9公斤的银放入一感应式熔炼炉的坩埚中，加热至1075°C将其熔融；将坩埚内的熔汤倒入一圆柱型模具中，待其冷却至约800°C进行热锻，热锻的压缩比约为70%；待胚体冷却后进行冷轧延，轧延比约为60%；轧延后的胚体放入一600°C的热处理炉中进行约1小时的再结晶热处理；热处理后进行尺寸机械加工，以获得银_金合金靶材。请参看图2，其是显示上述所获得的银-金合金靶材的显微照片(显微镜型号OlympasBH，影像处理软件Image-ProPlusversion6·3)，可得知该银-金合金靶材的晶粒尺寸小于250μm。实施例2取5公斤的金与5公斤的银放入一感应式熔炼炉的坩埚中，加热至1125°C将其熔融；将坩埚内的熔汤倒入一圆柱型模具中，待其冷却至约800°C进行热锻，热锻的压缩比约为75%；待胚体冷却后进行冷轧延，轧延比约为65%；轧延后的胚体放入一650°C的热处理炉中进行约1小时的再结晶热处理；热处理后进行机械加工。请参看图3，其是显示上述所获得的银_金合金靶材的显微照片，可得知该银_金合金靶材的晶粒尺寸小于300μm。实施例3取9公斤的金与1公斤的银放入一感应式熔炼炉的坩埚中，加热至1165°C将其熔融；将熔汤倒入一圆柱型模具中，待其冷却至约800°C进行热锻，热锻的压缩比约为80%；待胚体冷却后进行冷轧延，轧延比约为65%;轧延后的胚体放入一700°C的热处理炉中进行约1小时的再结晶热处理；热处理后进行机械加工。其也经过如前述实施例相同的分析方法，得知该银-金合金靶材的晶粒尺寸小于300μm0上述实施例13的制程条件以及所得的银_金合金靶材的晶粒尺寸都整理如下表一所示表一各实施例中银_金合金靶材的条件及结果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由上述各实施例可证明本发明所提供的制造方法确实能够有效地产制一具有细小晶粒的银-金合金靶材，且此靶材经观察后发现并不含夹渣或缩孔；故本发明所提供的方法能够满足业界的需求，且符合专利申请的要件，故提出申请。权利要求一种银-金靶材的制造方法，其特征在于，是包括将一金原料与一银原料置入一熔炼炉中加热至熔融；将熔融后的熔汤进行浇铸；将浇铸后所形成的铸锭进行热锻；将热锻后所形成的胚体进行冷轧延；将冷轧延后的胚体进行热处理，以获得晶粒细小的银-金合金靶材。2.如权利要求1所述的银-金靶材的制造方法，其特征在于，该金原料与银原料于该熔炼炉中是利用真空感应熔炼(VIM)或大气感应熔炼(AIM)将其熔融。3.如权利要求1或2所述的银-金靶材的制造方法，其特征在于，将浇铸后的铸锭进行热锻是在400900°C中进行。4.如权利要求3所述的银-金靶材的制造方法，其特征在于，该热锻的锻压比是在50%85%。5.如权利要求4所述的银-金靶材的制造方法，其特征在于，该热处理的温度是在400850°C，而时间是30分钟3小时。6.如权利要求4所述的银-金靶材的制造方法，其特征在于，该热处理的温度是在500700°C，而时间是1小时2小时。7.—种银-金合金靶材，其特征在于，其所含的晶粒的平均直径小于300μm。8.一种光电组件，其特征在于，其是利用如权利要求7所述的靶材所制成的。9.一种光纪录媒体，其特征在于，其是利用如权利要求7所述的靶材所制成的。10.一种压电晶体振荡器，其特征在于，其是利用如权利要求7所述的靶材所制成的。11.一种电磁波屏蔽用膜，其特征在于，其是利用如权利要求7所述的靶材所制成的。全文摘要本发明公开了一种银-金合金靶材、其制造方法及应用，所述制造方法包括将一靶材原料置入一熔炼炉中加热至熔融；将熔融后的熔汤进行浇铸；将浇铸后所形成的铸锭进行热锻；将热锻后所形成的胚体进行冷轧延；将冷轧延后的胚体进行热处理，以获得晶粒细小的银-金合金靶材。通过本发明所提供的方法能使靶材拥有细致的晶粒，并有效除去铸造缺陷，使得靶材于溅镀时不会产生诸如尘粒(particle)、成份不均等问题。文档编号C22C30/00GK101805835SQ20091000892公开日2010年8月18日申请日期2009年2月12日优先权日2009年2月12日发明者林守贤,王瑞郁申请人:光洋应用材料科技股份有限公司