高纯平面铝钕靶的制作装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高纯平面铝钕靶的制作装置，包括真空炉体外壳，在真空炉体外壳的内部设置炉体，炉体上部设置炉盖；特征是：所述炉体包括炉胆和设置在炉胆外表面的保温层，在炉胆的内壁设置电炉丝，在炉胆的底部设置冷却底座，冷却底座的上放置模具，冷却底座的上表面呈锯齿状，在冷却底座上设置冷却水通道，冷却水通道两端分别与冷却水进水管和冷却水出水管连接；在所述炉盖上设置通气孔，在真空炉体外壳的顶部设置通气管，在真空炉体外壳的中部设置抽气管。本实用新型所述高纯平面铝钕靶的制作装置，可以生产得到晶粒取向一致的铝钕靶，在真空磁控溅射时可以得到更加均匀的膜层。
【专利说明】高纯平面铝钕靶的制作装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种高纯平面铝钕靶的制作装置，属于功能材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 平面铝钕靶一般应用在真空磁溅射法生产高清显示屏用TFT (薄膜场效应晶体 管)。现有技术中，铝钕靶的生产方式为铸造、锻造、乳制、退火等工序，不但生产环节多，成 本高，而且产品晶粒取向杂乱无章，在真空磁控溅射时得到的膜层不能达到非常高的均匀 性。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种高纯平面铝钕靶的制 作装置，采用该制作装置得到的铝钕靶晶粒取向一致，在真空磁控溅射时得到更加均匀的 膜层。
[0004] 按照本实用新型提供的技术方案，一种纯平面铝钕靶的制作装置，包括真空炉体 外壳，在真空炉体外壳的内部设置炉体，炉体上部设置炉盖；特征是：所述炉体包括炉胆和 设置在炉胆外表面的保温层，在炉胆的内壁设置电炉丝，在炉胆的底部设置冷却底座，冷却 底座的上放置模具，冷却底座的上表面呈锯齿状，在冷却底座上设置冷却水通道，冷却水通 道两端分别与冷却水进水管和冷却水出水管连接；在所述炉盖上设置通气孔，在真空炉体 外壳的顶部设置通气管，在真空炉体外壳的中部设置抽气管。
[0005] 进一步的，所述模具呈柱体状，模具的内腔为放置铝钕合金块的空腔，模具的底表 面呈与冷却底座上表面相配合的锯齿状。
[0006] 进一步的，在所述炉胆内壁设置热电偶。
[0007] 进一步的，在所述保温层上设置电极，电极与电炉丝连接。
[0008] 进一步的，在所述真空炉体外壳的上部设置进水管，在真空炉体外壳的下部设置 出水管。
[0009] 本实用新型所述高纯平面铝钕靶的制作装置，可以生产得到晶粒取向一致的铝钕 靶，在真空磁控溅射时可以得到更加均匀的膜层。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0011] 图2为所述模具的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。
[0013] 如图1所示：所述高纯平面铝钕靶的制作装置包括炉盖1、炉体2、电极3、保温层 4、炉胆5、冷却水进水管6、通气孔7、进水管8、真空炉体外壳9、热电偶10、抽气管11、电炉 丝12、冷却水出水管13、出水管14、通气管15、冷却底座16等。
[0014] 如图1所示，本实用新型所述纯平面铝钕靶的制作装置包括真空炉体外壳9,在真 空炉体外壳9的内部设置炉体2,炉体2上部设置炉盖1 ;所述炉体2包括炉胆5和设置在炉 胆5外表面的保温层4,在炉胆5的内壁设置电炉丝12,在炉胆5的底部设置冷却底座16， 冷却底座16的上表面呈锯齿状，在冷却底座16上设置冷却水通道，冷却水通道两端分别与 冷却水进水管6和冷却水出水管13连接；在所述炉盖1上设置通气孔7,在真空炉体外壳 9的顶部设置通气管15,在真空炉体外壳9的上部设置进水管8,在真空炉体外壳9的下部 设置出水管14,在真空炉体外壳9的中部设置抽气管11 ;
[0015] 如图1所示，在所述炉胆5内壁设置热电偶10,作为测温元件；在所述保温层4上 设置电极3,电极3与电炉丝12连接；
[0016] 如图2所示，所述模具呈柱体状，模具的内腔为放置铝钕合金块的空腔，模具的底 表面呈与冷却底座16上表面相配合的锯齿状，从而使模具和冷却底座相配合，增强冷却效 果。
[0017] 实施例一：一种高纯平面铝钕靶的制作方法，包括以下工艺步骤：
[0018] (1)原料选择：选择铝钕合金块作为原料，铝钕合金块中铝与钕的质量百分比为 90%:10% ；
[0019] (2)模具的准备：将DY08涂料用水调和得到涂料糊，DY08涂料与水的质量比为 1:1，用喷枪将涂料糊均匀喷在模具内壁，枪口距模具内壁的距离为25厘米；涂料糊干透后 放入烘箱中进行烤模以去掉水分和其他挥发物质，温度为350°C，时间为120分钟；
[0020] (3)清理原料表面，磨掉表面氧化膜，将原料缓慢装入模具中，装齐到和模具上口 齐平，注意不要碰掉模具内壁有面的涂层；
[0021] (4)将模具放在冷却底座上，注意不能碰到炉胆内壁的电炉丝，关上炉门和炉盖；
[0022] (5)通过抽气管进行抽真空，当真空度达到0. OlPa时停止抽气，打开进气管充入 氩气，压力达到1个大气压时停止充气；重复上述步骤3遍；
[0023] (6)模具进行加热，以每分钟：TC的升温速率从室温升到160°C，保温1. 5小时，以 除去原料吸附的水份及有害气体；再以每分钟2°C的升温速率升到700°C，保温100分钟，使 熔液中的氢气、氧气和氮气挥发出来；加热过程中保持真空泵开启，以除去原料中吸附的水 份及气体；
[0024] 加热完成后将炉内温度降至640°C，再向冷却底座的冷却水通道中通入冷却水，将 温度降到l〇〇°C以下时打开炉盖；降温至50°C后吊出模具，脱模，得到铝锭；
[0025] 所述冷却底座的冷却水通道中通入冷却水时，水量为10吨/小时，压力为 0· 3MPa ;
[0026] (7)机加工：将铝锭沿与模具底面平行的面进行切片，得到所述的高纯平面铝钕 靶；由于晶粒是从模具底部向上生长，所以切片一定要平行于模具底面，才能使晶粒取向平 行于使用面。
[0027] 实施例二：一种高纯平面铝钕靶的制作方法，包括以下工艺步骤：
[0028] (1)原料选择：选择铝钕合金块作为原料，铝钕合金块中铝与钕的质量百分比为 92%:8% ；
[0029] (2)模具的准备：将DY08涂料用水调和得到涂料糊，DY08涂料与水的质量比为 1:4,用喷枪将涂料糊均匀喷在模具内壁，枪口距模具内壁的距离为30厘米；涂料糊干透后 放入烘箱中进行烤模以去掉水分和其他挥发物质，温度为400°C，时间为80分钟；
[0030] (3)清理原料表面，磨掉表面氧化膜，将原料缓慢装入模具中，装齐到和模具上口 齐平，注意不要碰掉模具内壁有面的涂层；
[0031] (4)将模具放在冷却底座上，注意不能碰到炉胆内壁的电炉丝，关上炉门和炉盖；
[0032] (5)通过抽气管进行抽真空，当真空度达到IPa时停止抽气，打开进气管充入氩 气，压力达到1个大气压时停止充气；重复上述步骤5遍；
[0033] (6)模具进行加热，以每分钟6°C的升温速率从室温升到210°C，保温1小时，以除 去原料吸附的水份及有害气体；再以每分钟6°C的升温速率升到800°C，保温60分钟，使熔 液中的氢气、氧气和氮气挥发出来；加热过程中保持真空泵开启，以除去原料中吸附的水份 及气体；
[0034] 加热完成后将炉内温度降至670°C，再向冷却底座的冷却水通道中通入冷却水，将 温度降到100°c以下时打开炉盖；降温至80°C后吊出模具，脱模，得到铝锭；
[0035] 所述冷却底座的冷却水通道中通入冷却水时，水量为15吨/小时，压力为 0· 5MPa ;
[0036] (7)机加工：将铝锭沿与模具底面平行的面进行切片，得到所述的高纯平面铝钕 靶；由于晶粒是从模具底部向上生长，所以切片一定要平行于模具底面，才能使晶粒取向平 行于使用面。
[0037] 实施例三：一种高纯平面铝钕靶的制作方法，包括以下工艺步骤：
[0038] (1)原料选择：选择铝钕合金块作为原料，铝钕合金块中铝与钕的质量百分比为 91%:9% ；
[0039] (2)模具的准备：将DY08涂料用水调和得到涂料糊，DY08涂料与水的质量比为 1:2,用喷枪将涂料糊均匀喷在模具内壁，枪口距模具内壁的距离为26厘米；涂料糊干透后 放入烘箱中进行烤模以去掉水分和其他挥发物质，温度为360°C，时间为100分钟；
[0040] (3)清理原料表面，磨掉表面氧化膜，将原料缓慢装入模具中，装齐到和模具上口 齐平，注意不要碰掉模具内壁有面的涂层；
[0041] (4)将模具放在冷却底座上，注意不能碰到炉胆内壁的电炉丝，关上炉门和炉盖；
[0042] (5)通过抽气管进行抽真空，当真空度达到0. IPa时停止抽气，打开进气管充入氩 气，压力达到1个大气压时停止充气；重复上述步骤4遍；
[0043] (6)模具进行加热，以每分钟5°C的升温速率从室温升到200°C，保温1. 2小时，以 除去原料吸附的水份及有害气体；再以每分钟5°C的升温速率升到750°C，保温80分钟，使 熔液中的氢气、氧气和氮气挥发出来；加热过程中保持真空泵开启，以除去原料中吸附的水 份及气体；
[0044] 加热完成后将炉内温度降至650°C，再向冷却底座的冷却水通道中通入冷却水，将 温度降到l〇〇°C以下时打开炉盖；降温至60°C后吊出模具，脱模，得到铝锭；
[0045] 所述冷却底座的冷却水通道中通入冷却水时，水量为12吨/小时，压力为 0. 4MPa ；
[0046] (7)机加工：将铝锭沿与模具底面平行的面进行切片，得到所述的高纯平面铝钕 靶；由于晶粒是从模具底部向上生长，所以切片一定要平行于模具底面，才能使晶粒取向平 行于使用面。
[0047] 本实用新型所使用的DY08涂料采用的是深圳派瑞克有限公司生产的DY08涂料， 主要成分为无机晶质材料和粘结剂。
【权利要求】
1. 一种高纯平面铝钕靶的制作装置，包括真空炉体外壳（9)，在真空炉体外壳（9)的内 部设置炉体（2)，炉体（2)上部设置炉盖（1);其特征是：所述炉体（2)包括炉胆（5)和设置 在炉胆（5)外表面的保温层（4)，在炉胆（5)的内壁设置电炉丝（12)，在炉胆（5)的底部设置 冷却底座（16)，冷却底座（16)的上放置模具，冷却底座（16)的上表面呈锯齿状，在冷却底 座（16)上设置冷却水通道，冷却水通道两端分别与冷却水进水管（6)和冷却水出水管（13) 连接；在所述炉盖（1)上设置通气孔（7)，在真空炉体外壳（9)的顶部设置通气管（15)，在真 空炉体外壳（9)的中部设置抽气管（11)。
2. 如权利要求1所述的高纯平面铝钕靶的制作装置，其特征是：所述模具呈柱体状，模 具的内腔为放置铝钕合金块的空腔，模具的底表面呈与冷却底座（16)上表面相配合的锯齿 状。
3. 如权利要求1所述的高纯平面铝钕靶的制作装置，其特征是：在所述炉胆（5)内壁设 置热电偶（10)。
4. 如权利要求1所述的高纯平面铝钕靶的制作装置，其特征是：在所述保温层（4)上设 置电极（3)，电极（3)与电炉丝（12)连接。
5. 如权利要求1所述的高纯平面铝钕靶的制作装置，其特征是：在所述真空炉体外壳 (9)的上部设置进水管（8)，在真空炉体外壳（9)的下部设置出水管（14)。
【文档编号】C23C14/35GK203947156SQ201420335124
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】胡习光, 秦国强, 常金永, 张志祥 申请人:江阴恩特莱特镀膜科技有限公司