钛(tai)靶材(cai)是指(zhi)用(yong)金属(shu)钛(tai)制成(cheng)的一(yi)种靶材(cai),主(zhu)要(yao)用(yong)于(yu)物理气(qi)相(xiang)沉(chen)积(ji)(PVD)、磁控(kong)溅(jian)射等(deng)薄膜沉(chen)积技(ji)术。可(ke)分为纯钛靶(ba)材和钛合(he)金(jin)靶材(cai)。纯钛靶(ba)材是指(zhi)化(hua)学(xue)成(cheng)分中(zhong)钛(tai)元素(su)的(de)含量(liang)超过(guo) 99.6% 的(de)材(cai)料;钛(tai)合(he)金(jin)靶(ba)材则(ze)是钛(tai)和(he)其(qi)他(ta)金属(如(ru)铝(lv)、钒(fan)等(deng))或(huo)非(fei)金属(shu)(如(ru)氮(dan)、碳(tan)等(deng))按一(yi)定比例(li)混(hun)合(he)制成的材料。按形状(zhuang)可(ke)分(fen)为钛(tai)靶块、钛(tai)板(ban)靶(ba)、钛管(guan)靶,凯(kai)泽金(jin)属(shu)对不(bu)同的钛(tai)靶(ba)材(cai),通(tong)过性(xing)能、应用(yong)、标(biao)准(zhun)、工艺等多维(wei)度(du),分(fen)析(xi)如(ru)下(xia):
一、定(ding)义(yi)与形态(tai)差异(yi)
1、钛(tai)靶(ba)块(kuai)
形(xing)态:实心(xin)块(kuai)状(zhuang)或圆柱(zhu)状(zhuang),厚度(du)大,体积(ji)大。
用途(tu):适用于小(xiao)面积镀膜或实验室(shi)研究(jiu),灵(ling)活(huo)性(xing)高。
示(shi)例:用(yong)于(yu)小(xiao)型磁(ci)控(kong)溅射设(she)备(bei)或特(te)殊形状镀膜(mo)需求。
2、钛(tai)板(ban)靶(ba)
形(xing)态(tai):平(ping)板状(zhuang)(矩形(xing)或(huo)圆(yuan)形(xing)),表面(mian)平整,厚度(du)均(jun)匀。
用(yong)途(tu):大面(mian)积(ji)静态镀膜(mo),如建(jian)筑玻(bo)璃、显示(shi)屏镀膜(mo)。
示(shi)例(li):光伏薄(bao)膜(mo)电(dian)池的(de)导电(dian)层镀膜(mo)。
3、钛(tai)管靶(ba)
形态:中空管(guan)状(zhuang),内(nei)壁(bi)可(ke)绑(bang)定(ding)冷却系(xi)统(tong)。
用途(tu):旋(xuan)转(zhuan)磁控溅射(she),材料(liao)利(li)用(yong)率(lv)达70%以上(shang),适(shi)合连(lian)续生产(chan)。
示(shi)例(li):汽(qi)车(che)轮毂(gu)的(de)耐磨镀层(ceng)、半(ban)导(dao)体(ti)晶圆镀(du)膜(mo)。

二、性(xing)能(neng)对(dui)比
| 性(xing)能(neng)指(zhi)标(biao) | 钛靶块 | 钛(tai)板(ban)靶(ba) | 钛(tai)管靶 |
| 纯度(du) | ≥99.95%(高纯(chun)溅(jian)射) | ≥99.9%(工(gong)业级) | ≥99.95%(高转速(su)溅(jian)射(she)) |
| 密(mi)度(du) | 4.51 g/cm³(需热(re)等(deng)静压处(chu)理(li)) | 4.5 g/cm³(轧制工艺) | 4.5-4.51 g/cm³(焊接工(gong)艺(yi)影响) |
| 晶粒(li)尺(chi)寸 | 50-100 μm(铸(zhu)造态(tai)) | 20-50 μm(轧制细(xi)化) | 10-30 μm(旋压(ya)加工) |
| 机械强度(du) | 低(di)(易加工(gong)) | 高(轧制后致(zhi)密) | 中(焊接接(jie)口薄弱(ruo)点) |
| 热(re)导(dao)率(lv) | 低(散(san)热差) | 中(需(xu)背(bei)板冷(leng)却(que)) | 高(gao)(内(nei)腔水(shui)冷(leng)设计(ji)) |
三(san)、应用领(ling)域
1、钛(tai)靶(ba)块(kuai)
科研(yan):实验(yan)室(shi)验证(zheng)新镀(du)膜(mo)工(gong)艺(yi)(如超(chao)导薄膜)。
小(xiao)批(pi)量(liang)生产(chan):定制化(hua)工(gong)具镀(du)层(ceng)(如(ru)医(yi)疗器械(xie)涂(tu)层)。
2、钛板靶(ba)
装(zhuang)饰(shi)镀(du)膜:手机(ji)外(wai)壳、珠宝(bao)的(de)TiN金(jin)色镀(du)层(ceng)。
功(gong)能镀(du)膜(mo):太(tai)阳能电(dian)池(chi)的透明(ming)导(dao)电层(ceng)(ITO镀膜基(ji)底)。
3、钛(tai)管(guan)靶(ba)
工(gong)业镀(du)膜(mo):切削(xue)工具(ju)镀(du)TiAlN(提升耐高(gao)温性(xing))。
半(ban)导(dao)体(ti):晶圆金(jin)属化(铜互连阻(zu)挡(dang)层)。

四、制造(zao)工艺
1、钛靶块
熔(rong)炼:真空电(dian)弧(hu)熔炼(lian)(VAR)或电子束(shu)熔(rong)炼(EBM),确保(bao)高纯(chun)度。
成(cheng)型(xing):锻造(zao)后机(ji)加工(gong)(CNC雕(diao)刻),精(jing)度(du)±0.1mm。
2、钛板靶(ba)
轧制:热轧+冷(leng)轧(ya)(厚度控(kong)制至1-10mm),晶粒细化(hua)。
焊(han)接(jie):与铜背(bei)板爆(bao)炸焊接(结(jie)合强度>200MPa)。
3、钛管靶
旋(xuan)压(ya)成(cheng)型:无(wu)缝(feng)钛管(guan)旋(xuan)压(ya),壁厚公(gong)差±0.05mm。
内壁(bi)处理:电(dian)解抛(pao)光(guang)(Ra<0.4μm)减少(shao)溅射颗粒。
五(wu)、执行(xing)标(biao)准(zhun)
1、国(guo)际(ji)标准(zhun)
ASTM B348:涵(han)盖Gr1-Gr5钛(tai)材(cai),规(gui)定杂(za)质含(han)量(如(ru)Fe≤0.2%)。
SEMI F42:半导(dao)体(ti)靶(ba)材的纯(chun)度要(yao)求(qiu)(≥99.995%)。
2、国(guo)内标准(zhun)
GB/T 3620.1:钛(tai)及钛(tai)合(he)金牌号(hao)与(yu)化(hua)学成(cheng)分。
HB 7716:航(hang)空用(yong)溅射(she)靶材的超声波探伤(shang)标准。

六、高(gao)质(zhi)量靶材(cai)选购(gou)指(zhi)南(nan)
1、关(guan)键参数验(yan)证(zheng)
纯度(du)检(jian)测(ce):GDMS(辉光(guang)放电质(zhi)谱)分(fen)析(xi)O、N、C含(han)量。
密度测试:阿基米德法(要求≥98%理论密度)。
2、供(gong)应(ying)商(shang)筛(shai)选
认(ren)证(zheng):ISO 9001(质(zhi)量管(guan)理(li))+ ISO 14001(环保(bao))。
案例(li):要求提供(gong)同(tong)行业成(cheng)功应用(如(ru)半导(dao)体(ti)客户(hu)名(ming)单)。
3、成本(ben)优(you)化
钛板靶:选(xuan)择(ze)轧制(zhi)态(tai)(非锻造(zao))降低价(jia)格,适用于(yu)装饰镀膜(mo)。
钛(tai)管(guan)靶(ba):优(you)先无缝管(比(bi)焊(han)接(jie)管贵(gui)20%,但(dan)寿命延(yan)长(zhang)50%)。
4、售后(hou)服(fu)务
绑(bang)定支(zhi)持(chi):供应商是(shi)否提供靶(ba)材(cai)-背板(ban)焊(han)接服务(wu)(减少热(re)阻)。
技术(shu)咨询:镀膜(mo)工(gong)艺(yi)参数(shu)优(you)化(如溅射(she)功率(lv)与气(qi)压匹(pi)配)。
七(qi)、总(zong)结(jie)建议(yi)
半(ban)导(dao)体/光(guang)学(xue)镀膜:选(xuan)高(gao)纯钛板靶(ba)(纯(chun)度(du)≥99.995%),执行(xing)SEMI标准。
工具镀层(ceng):钛(tai)管(guan)靶(TiAl合(he)金(jin)),搭配旋(xuan)转(zhuan)溅射提高效率。
研(yan)发/小(xiao)批(pi)量(liang):钛(tai)靶块(灵活尺(chi)寸(cun)),优先EBM熔(rong)炼工艺(yi)。
通(tong)过结合(he)应用场(chang)景(jing)、性能需(xu)求和成(cheng)本预(yu)算,可(ke)精(jing)准(zhun)选(xuan)择(ze)靶(ba)材(cai)类型(xing),并通过(guo)严(yan)格(ge)检(jian)测确保(bao)质(zhi)量。
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