1、钛管靶
镀(du)膜(mo)用(yong)钛管(guan)靶(ba)是(shi)一(yi)种空(kong)心圆(yuan)柱形的高纯(chun)度钛材料(liao),专(zhuan)为(wei)磁(ci)控(kong)溅射(尤其是旋(xuan)转(zhuan)溅射工艺(yi))设(she)计,通(tong)过离子轰击(ji)钛(tai)管表(biao)面溅射(she)出(chu)钛原子或离(li)子(zi),在(zai)基(ji)材(cai)表面(mian)形(xing)成(cheng)功能性薄(bao)膜(mo)(如(ru)导电层、阻挡(dang)层(ceng)或装(zhuang)饰(shi)层(ceng))。其(qi)结(jie)构特点可(ke)实(shi)现(xian) 360°溅(jian)射(she),显著提(ti)高(gao)靶材利(li)用率(lv)(可(ke)达(da)70%以(yi)上(shang)),适(shi)用(yong)于(yu)大面积连续(xu)镀膜场景。
2、性能(neng)特点
高(gao)纯度(du):纯(chun)度≥99.95%(3N5级及(ji)以(yi)上),杂质(zhi)(Fe、O、C等(deng))严格控(kong)制(zhi)在ppm级(ji),确保(bao)薄膜性能(neng)稳(wen)定(ding)。
高密度:≥4.5 g/cm³,减(jian)少溅射颗(ke)粒飞(fei)溅,降低膜(mo)层(ceng)缺(que)陷(xian)。
热传导性:钛的低热膨胀(zhang)系数(shu)(8.6×10⁻⁶/K)和良(liang)好(hao)导热性(21.9 W/m·K),适合长(zhang)时(shi)间高(gao)温(wen)溅射(she)。
结构(gou)优势:空(kong)心管(guan)状(zhuang)设计(ji)配合旋转(zhuan)溅(jian)射,膜厚均(jun)匀性(xing)(±3%以内(nei))优(you)于(yu)静态板靶。
耐(nai)腐蚀性(xing):钛(tai)的(de)钝化(hua)膜(mo)(TiO₂)使(shi)其(qi)在(zai)酸(suan)碱(jian)环境(jing)中(zhong)长期(qi)稳(wen)定。
3、材质与(yu)制(zhi)造(zao)工(gong)艺
材质:
高(gao)纯(chun)钛(tai)(ASTM Grade 1或2),纯度等级(ji):3N5(99.95%)至(zhi)5N(99.999%)。
特殊需(xu)求时(shi)内壁复(fu)合背(bei)板(ban)材(cai)料(liao)(如铜(tong)、铝)以(yi)增强(qiang)散热(re)。
制(zhi)造工(gong)艺:
原料提(ti)纯(chun):电子(zi)束熔(rong)炼(EBM)或真空(kong)电(dian)弧(hu)熔(rong)炼(lian)(VAR),去除挥发(fa)性(xing)杂(za)质。
塑性(xing)成(cheng)型(xing):热(re)挤(ji)压(ya)→旋(xuan)压(ya)→冷轧(ya),形(xing)成(cheng)管(guan)状(zhuang)坯(pi)体(ti)。
焊接密封:采用真空(kong)电(dian)子(zi)束焊(han)接(EBW)封闭管端,避(bi)免溅射时(shi)气(qi)体(ti)泄漏(lou)。
表(biao)面处(chu)理:内外壁精(jing)密(mi)抛(pao)光(guang)(Ra≤0.6 μm)→超(chao)声波清洗→真空(kong)封装。
4、执(zhi)行(xing)标准
| 标准(zhun)类(lei)型(xing) | 具体标准 |
| 国际(ji)标(biao)准 | ASTM B338(钛(tai)及钛(tai)合金(jin)无缝(feng)管(guan))、SEMI F47(半(ban)导体靶材通(tong)用规(gui)范(fan)) |
| 国(guo)内标(biao)准 | GB/T 3625(钛(tai)及钛(tai)合(he)金(jin)管材)、SJ/T 11609-2016(平(ping)板显(xian)示(shi)用溅(jian)射靶材技(ji)术规(gui)范) |
| 行(xing)业定制(zhi) | 显示(shi)面(mian)板(ban)厂商(shang)对(dui)管靶壁(bi)厚(hou)公差(cha)(如(ru)±0.1 mm)及(ji)同心(xin)度(du)(≤0.05 mm)的(de)特(te)殊要(yao)求 |
5、应用(yong)领(ling)域(yu)
半导(dao)体(ti)制(zhi)造:铜(tong)互连阻挡(dang)层(Ti/TiN)、ALD/CVD前驱体(ti)薄膜。
平(ping)面显(xian)示(shi):TFT-LCD阵(zhen)列(lie)的铜(tong)扩(kuo)散(san)阻(zu)挡层(ceng)、OLED阳极附着(zhe)层。
光(guang)学(xue)镀膜(mo):望远镜(jing)镜面(mian)反(fan)射(she)层(ceng)、手机摄(she)像(xiang)头(tou)滤(lv)光(guang)片(pian)。
装(zhuang)饰(shi)镀膜:智(zhi)能(neng)手表(biao)表壳(ke)的氮化(hua)钛(TiN)仿(fang)金涂层。
新(xin)能源(yuan):燃料(liao)电池双极板(ban)防(fang)腐蚀镀层、光伏(fu)电池(chi)电(dian)极。
6、钛(tai)管(guan)靶(ba)、钛板(ban)靶、钛(tai)靶(ba)块(kuai)的(de)异同(tong)对(dui)比
| 特(te)性 | 钛(tai)管(guan)靶(ba) | 钛板靶(ba) | 钛(tai)靶(ba)块 |
| 形(xing)状(zhuang) | 空(kong)心圆柱(zhu)体(壁厚3-10 mm) | 平(ping)面(mian)矩(ju)形(xing)/圆形板状(zhuang) | 实(shi)心(xin)长(zhang)方(fang)体(ti)/异(yi)形(xing)块(kuai)体(ti) |
| 溅(jian)射方(fang)式(shi) | 旋(xuan)转(zhuan)溅(jian)射(动(dong)态(tai)利(li)用率(lv)高(gao)) | 静(jing)态磁(ci)控溅(jian)射(边缘(yuan)易损(sun)耗(hao)) | 局(ju)部溅(jian)射(适用(yong)小(xiao)面(mian)积镀(du)膜) |
| 均匀(yun)性 | 膜(mo)厚(hou)波动≤±3%(旋转(zhuan)对(dui)称(cheng)性优(you)) | 边(bian)缘膜(mo)厚偏差(cha)可(ke)达(da)±8% | 需多次(ci)调(diao)整(zheng)溅(jian)射参(can)数(shu) |
| 加(jia)工难(nan)度(du) | 高(需(xu)精密(mi)焊接(jie)与同心(xin)度控制) | 中(大尺(chi)寸(cun)轧(ya)制(zhi)技术(shu)) | 低(di)(机加工灵(ling)活) |
| 成本 | 中(zhong)高(gao)(材料利用(yong)率(lv)70%) | 高(gao)(利(li)用率仅(jin)30-40%) | 低(di)(小批(pi)量定制(zhi)经济(ji)) |
| 适(shi)用(yong)场(chang)景 | 连(lian)续(xu)生(sheng)产的大(da)面(mian)积镀膜(mo)(如(ru)G10.5代线(xian)) | 中小(xiao)尺寸(cun)设备(bei)(如G6代线(xian)) | 实验室研(yan)发(fa)或特(te)殊(shu)形(xing)状镀膜 |
7、选购方(fang)法与(yu)注意事(shi)项
1)选购(gou)方法(fa)
纯(chun)度(du)与(yu)杂(za)质(zhi)检测:
要求 GDMS报告,重(zhong)点核查(cha)Fe(≤50 ppm)、O(≤300 ppm)、C(≤100 ppm)含(han)量。
验证(zheng)晶(jing)粒(li)尺寸(SEM图(tu)像(xiang)分析,目(mu)标(biao)≤50 μm)。
几何精(jing)度(du)验(yan)证:
管靶壁(bi)厚公差(±0.1 mm)、同(tong)心(xin)度(≤0.05 mm)、直线(xian)度(≤0.1 mm/m)。
供(gong)应(ying)商评估:
优先(xian)选择(ze)具备 EBM熔(rong)炼+电(dian)子束焊(han)接 技术(shu)的(de)厂商(shang),确(que)保(bao)管靶致(zhi)密(mi)无(wu)气(qi)孔。
查看(kan)历(li)史案例(li)(如(ru)是否(fou)供(gong)应京(jing)东(dong)方、三星(xing)等头部(bu)面板厂(chang)商(shang))。
性价(jia)比(bi)分析(xi):
计(ji)算(suan)单位镀(du)膜面(mian)积(ji)的(de)靶材(cai)成(cheng)本(ben)(元/㎡),对(dui)比(bi)不同纯(chun)度(du)等级(ji)(4N vs. 5N)的(de)性价(jia)比。
2)注意事(shi)项(xiang)
储(chu)存与运输(shu):
真(zhen)空(kong)充(chong)氩包装,避(bi)免管(guan)靶(ba)内(nei)壁(bi)氧(yang)化(hua)(储存(cun)湿(shi)度(du)<30% RH)。
运输(shu)时(shi)使(shi)用(yong)定制支架固定,防止管体(ti)变形(xing)或端面(mian)磕碰。
安(an)装与使用:
安(an)装(zhuang)前用无(wu)水(shui)乙(yi)醇擦拭(shi)内(nei)壁(bi),确保(bao)冷(leng)却(que)水路(lu)无杂质(zhi)堵塞(sai)。
初始溅射功(gong)率需阶(jie)梯式递(di)增(zeng)(如从(cong)5 W/cm²逐(zhu)步(bu)升至(zhi)15 W/cm²),避免(mian)热应力(li)开(kai)裂。
维(wei)护(hu)与报废(fei):
定期(qi)检(jian)查(cha)管(guan)靶(ba)壁(bi)厚(剩(sheng)余厚度<1 mm时(shi)需(xu)更换(huan))。
报(bao)废钛管靶可回(hui)收(shou)重(zhong)熔,但(dan)需(xu)检测(ce)二次(ci)熔(rong)炼(lian)后(hou)的杂(za)质(zhi)累积(ji)情(qing)况(kuang)。
镀膜(mo)用钛(tai)管靶(ba)凭(ping)借(jie)其(qi)高利(li)用率(lv)、优异膜(mo)厚(hou)均匀(yun)性和(he)旋(xuan)转溅射适应性(xing),成为大面(mian)积连(lian)续镀(du)膜(mo)的核(he)心材(cai)料(liao)。相(xiang)较(jiao)于(yu)钛板靶(ba)和(he)靶块(kuai),钛(tai)管靶在量(liang)产(chan)效(xiao)率(lv)和成(cheng)本控制(zhi)上更具优(you)势(shi),但对加(jia)工(gong)精(jing)度(du)(如焊(han)接密(mi)封(feng)性(xing)、几何(he)公差(cha))要(yao)求(qiu)严苛。选购时需重点把(ba)控纯度(du)、微观结构及(ji)供(gong)应(ying)商(shang)的工艺(yi)能(neng)力(li),使用中需(xu)优化溅(jian)射(she)参数与维(wei)护流程(cheng),以(yi)延(yan)长靶材(cai)寿(shou)命(ming)并保障(zhang)镀(du)膜(mo)质(zhi)量。






