主要PVD方法的特点:半导体、显示面板使用溅射镀膜法(1)金属提纯:靶材纯度要求高。金属提纯的主要方式有化学提纯与物理提纯,化学提纯主要分为湿法提纯与火法提纯,通过电解、热分解等方式析出主金属。物理提纯则是通过蒸发结晶、电迁移、真空熔融法等步骤提纯得到主金属。(2)制造加工:塑性变形、热处理、控制晶粒取向:需要根据下游应用领域的性能需求进行工艺设计,然后进行反复的塑性变形、热处理,需要精确地控制晶粒、晶向等关键指标,再经过焊接、机械加工、清洗干燥、真空包装等工序。靶材制造涉及的工序精细繁多,技术门槛高、设备投资大,具有规模化生产能力的企业数量相对较少。靶材制造的方法主要有熔炼法与粉末冶金法。熔炼法主要有真空感应熔炼、真空电弧熔炼、真空电子束熔炼等方法,通过机械加工将熔炼后的铸锭制备成靶材,该方法得到的靶材杂质含量低、密度高、可大型化、内部无气孔,但若两种合金熔点、密度差异较大则无法形成均匀合金靶材。粉末冶金法主要有热等静压法、热压法、冷压-烧结法三种方法,通过将各种原料粉混合再烧结成形的方式得到靶材,该方法优点是靶材成分较为均匀、机械性能好,缺点为含氧量较高。河北AZO陶瓷靶材价格咨询靶材是半导体、显示面板、异质结光伏领域等的关键材料,存在工艺不可替代性。
从ITO靶材制备方法来看,制备方法多样,冷等静压优势突出。ITO靶材的制备方法主要有4种,分别为热压法、热等静压法、常温烧结法、冷等静压法。冷等静压法制备ITO靶材优点:1)冷等静压法压力较大,工件受力相对更加均匀,尤其适用于压制大尺寸粉末制品,符合ITO靶材大尺寸的发展趋势;2)产品的密度相对更高,更加地均匀;3)压粉不需要添加任何润滑剂;4)生产成本低,适合大规模生产。从冷等静压法主要制备流程看:1)制备粉末,选取氧化铟与二氧化锡(纯度99.99%)进行乳化砂磨。其中加入2%一4%的聚乙烯醇(PVA)和30%的纯水进行砂磨。然后进行喷雾干燥,调节喷雾干燥塔参数,喷雾制备不同松装密度的ITO粉末。再将ITO粉末进行筛网筛分,获得合格的ITO粉末;2)制备素胚,将ITO粉末装入橡胶模具中振实,密封投料口,进行冷等静压,得到靶材素坯;3)结烧,将素坯放置于常压烧结炉中,保温温度为1450一1600℃,采用多个阶段保温烧结,烧结过程中通入氧气。
平板显示行业主要在显示面板和触控屏面板两个产品生产环节需要使用靶材溅射镀膜,主要用于制作ITO玻璃及触控屏电极,用量比较大的是氧化铟锡(ITO)靶材,其次还有钼、铝、硅等金属靶材。1)平板显示面板的生产工艺中,玻璃基板要经过多次溅射镀膜形成ITO 玻璃,然后再经过镀膜,加工组装用于生产LCD 面板、PDP 面板及OLED 面板等;2)触控屏的生产则还需将ITO 玻璃进行加工处理、经过镀膜形成电极,再与防护屏等部件组装加工而成。采用硅靶材溅镀形成的二氧化硅膜则主要起增加玻璃与ITO 膜的附着力和平整性、表面钝化和保护等作用,MoAlMo(钼铝钼)靶材镀膜后蚀刻主要起金属引线搭桥的作用。此外,为了实现平板显示产品的抗反射、消影等功能,还可以在镀膜环节中增加相应膜层的镀膜。HJT电池靶材有望快速实现国产替代国产靶材厂商有望在HJT电池时代实现靶材上的弯道超车。