一种ito靶材烧结尺寸控制方法
技术领域
1.本发明属于ito靶材生产技术领域，具体涉及一种ito靶材烧结尺寸控制方法。
背景技术：2.目前，国内在管状it0靶材坯体烧结时，大多采用直接放置承烧板上，或者在承烧板上铺洒一层铺料后再放置it0靶材坯体，以减少烧结时的收缩阻力。但问题在于，it0靶材坯体在竖直方向的烧结收缩率差异较大，由于坯体下部承受重量大于上部，且烧结收缩时受到坯体底部与承烧板接触面的摩擦力作用，整个坯体的收缩阻力不同，表现为收缩率从上到下呈梯度减小。而即使使用铺料，微球或球形粉体仅起到隔离承烧板以及减少坯体与承烧板的接触面积的作用，一定程度上可减少收缩阻力，但仍不能起到烧结过程中的同步收缩作用；另外，烧结时采用铺料容易引起铺料不均，导致管状it0靶材坯体放置平整度下降，在一定程度上影响管状it0靶材的形状，同时也增加了烧结前的准备工序。最常见的问题是it0靶材烧结完成形状不可控，导致靶材利用率低下。
技术实现要素：3.为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种ito靶材烧结尺寸控制方法。
4.本发明所采用的技术方案为：
5.一种ito靶材烧结尺寸控制方法，包括以下步骤：
6.s1、晾坯；将it0粉体经搅拌和注浆所制得的ito靶材坯体，放置在15-25℃的环境下晾置5-10天；
7.s2、对位；将ito靶材坯体放置在承烧板上，使ito靶材坯体的重心投影在承烧板的中心位置；
8.s3、烧结；将承烧板放置在烧结炉内，盖上炉盖，向烧结炉内通入氧气并保持在0.5-0.8mpa的压力，烧结炉升温至500-600℃后保温10-12h；
9.s4、缩板；控制承烧板聚拢，聚拢过程持续2-10h，聚拢过程中烧结炉升温至1500-1700℃，保温20-40h，降温开炉，得到相对密度大于90％的ito靶材。
10.在上述技术方案中，可避免ito靶材坯体在竖直方向的烧结收缩率差异较大，从而避免ito靶材成型后尺寸偏差，从而避免ito靶材成型后不均匀导致的利用率低的问题。
11.有益地，在步骤s1中，ito粉体为氧化铟粉末和二氧化锡粉末的混合粉末，氧化铟粉末和二氧化锡粉末的比例为1∶9。
12.在上述技术方案中，氧化铟粉末和二氧化锡粉末由湿法球磨进行混合。
13.有益地，在步骤s2中，承烧板为氧化铝材质，ito靶材坯体至少有一个平面使其放置在承烧板上保持静置状态。
14.在上述技术方案中，氧化铝材质的承烧板具有较好的耐热性能，同时其表面无需过度平整，ito靶材坯体与承烧板之间允许有一定的摩擦，这样在缩板的时候，ito靶材坯体
底部的收缩幅度更容易掌控。
15.有益地，在步骤s3中，烧结炉温度低于300℃，升温速率为300℃/hr，烧结炉温度达到300℃后，升温升温速率为100℃/hr。
16.在上述技术方案中，烧结炉刚开始升温快，然后升温速率减缓，可避免温度突然升高对ito靶材坯体造成局部收缩严重的问题。
17.有益地，在步骤s4中，烧结炉升温速率为50℃/hr，烧结炉降温速率为300℃/hr。
18.在上述技术方案中，ito靶材坯体在烧结成型后，可以承受较剧烈的温度变化，降温速率的提高对生产效率有明显的提升。
19.一种ito靶材烧结尺寸控制装置，包括多个承烧板，所述承烧板为扇形薄板，多个所述承烧板合围形成一个圆形薄板，每个所述承烧板的一端都固定设有一个滑槽，每个所述滑槽的一侧设有一个限位块，多个所述限位块分别与多个所述滑槽滑动连接，所述限位块固定设置在连接杆上，所述连接杆固定设置在箱体上。
20.在上述技术方案中，多个扇形薄板状的承烧板之间可以有缝隙，随着烧结的过程，此缝隙逐渐减小至消失，可以补偿ito靶材坯体在烧结过程中垂直方向底部收缩小于顶部收缩的差值。
21.有益地，所述箱体内部设有工作空间，所述工作空间的一端有豁口，所述工作空间的一侧内壁上固定设有电机，所述电机的一侧设有变速箱，所述变速箱固定设置在所述工作空间远离所述豁口的一侧内壁上，所述变速箱与所述电机传动连接，所述变速箱靠近所述豁口的一侧设有转动盘，所述转动盘与所述变速箱传动连接。
22.在上述技术方案中，箱体可耐高温，工作空间除豁口处的转动盘其他地方与外界不连通，箱体随承烧板放入烧结炉内。
23.有益地，每个所述转动盘的一侧设有多个弧形槽，多个所述弧形槽以所述转动盘的圆心呈环形矩阵布设，每个所述弧形槽两端与所述转动盘的圆心距离不等。
24.有益地，每个所述承烧板上固定设有一个控制杆，每个所述控制杆远离所述承烧板的一端都分别与一个所述弧形槽滑动连接。
25.有益地，所述豁口的截面呈圆形，所述豁口与所述转动盘同轴心，所述豁口的内径大于所述转动盘的直径。
26.作为本发明的优选，
27.本发明的有益效果为：本发明作为一种ito靶材烧结尺寸控制方法，通过晾坯、对位、烧结和缩板的过程，对ito靶材坯体烧结过程中的垂直方向收缩偏差做出补偿，使制得ito靶材更加均匀，从而提高ito靶材磁控溅射的利用率；其中缩板步骤中使用一种ito靶材烧结尺寸控制装置，此装置通过转动盘上的弧形槽带动控制杆沿转动盘的径向移动，实现承烧板的收缩自如，从而补偿ito靶材坯体底部收缩不足的问题。
附图说明
28.下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
29.图1是本发明的步骤图；
30.图2是本发明的ito靶材烧结尺寸控制装置结构示意图；
31.图3是本发明图2的承烧板俯视结构示意图；
32.图4是本发明图2的承烧板仰视结构示意图；
33.图5是本发明图2的箱体纵剖结构示意图；
34.图6是本发明图2的转动盘俯视结构示意图。
具体实施方式
35.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
36.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.下面结合图1-6说明本发明的具体实施方式，一种ito靶材烧结尺寸控制方法，包括以下步骤：
38.s1、晾坯；将it0粉体经搅拌和注浆所制得的ito靶材坯体，放置在15-25℃的环境下晾置5-10天；
39.s2、对位；将ito靶材坯体放置在承烧板上，使ito靶材坯体的重心投影在承烧板的中心位置；
40.s3、烧结；将承烧板放置在烧结炉内，盖上炉盖，向烧结炉内通入氧气并保持在0.5-0.8mpa的压力，烧结炉升温至500-600℃后保温10-12h；
41.s4、缩板；控制承烧板聚拢，聚拢过程持续2-10h，聚拢过程中烧结炉升温至1500-1700℃，保温20-40h，降温开炉，得到相对密度大于90％的ito靶材。
42.有益地，在步骤s1中，ito粉体为氧化铟粉末和二氧化锡粉末的混合粉末，氧化铟粉末和二氧化锡粉末的比例为1∶9。
43.有益地，在步骤s2中，承烧板为氧化铝材质，ito靶材坯体至少有一个平面使其放置在承烧板上保持静置状态。
44.有益地，在步骤s3中，烧结炉温度低于300℃，升温速率为300℃/hr，烧结炉温度达到300℃后，升温升温速率为100℃/hr。
45.有益地，在步骤s4中，烧结炉升温速率为50℃/hr，烧结炉降温速率为300℃/hr。
46.一种ito靶材烧结尺寸控制装置，包括多个承烧板15，所述承烧板15为扇形薄板，多个所述承烧板15合围形成一个圆形薄板，每个所述承烧板15的一端都固定设有一个滑槽17，每个所述滑槽17的一侧设有一个限位块13，多个所述限位块13分别与多个所述滑槽17滑动连接，所述限位块13固定设置在连接杆12上，所述连接杆12固定设置在箱体11上。
47.有益地，所述箱体11内部设有工作空间22，所述工作空间22的一端有豁口19，所述工作空间22的一侧内壁上固定设有电机23，所述电机23的一侧设有变速箱18，所述变速箱18固定设置在所述工作空间22远离所述豁口19的一侧内壁上，所述变速箱18与所述电机23传动连接，所述变速箱18靠近所述豁口19的一侧设有转动盘20，所述转动盘20与所述变速箱18传动连接。
48.有益地，每个所述转动盘20的一侧设有多个弧形槽16，多个所述弧形槽16以所述
转动盘20的圆心呈环形矩阵布设，每个所述弧形槽16两端与所述转动盘20的圆心距离不等。
49.有益地，每个所述承烧板15上固定设有一个控制杆14，每个所述控制杆14远离所述承烧板15的一端都分别与一个所述弧形槽16滑动连接。
50.有益地，所述豁口19的截面呈圆形，所述豁口19与所述转动盘20同轴心，所述豁口19的内径大于所述转动盘20的直径。
51.本发明的ito靶材烧结尺寸控制装置使用方法：
52.初始状态时，多个承烧板15互相远离。
53.电机23启动，经变速箱18减速传动转动盘20转动，所有的弧形槽16跟随转动盘20转动，控制杆14在弧形槽16内滑动，滑槽17和限位块13滑动，承烧板15沿径向聚拢。
54.实施例一
55.s1、晾坯；将氧化铟粉末和二氧化锡粉末按1∶9混合，经搅拌和注浆所制得的ito靶材坯体，放置在15℃的环境下晾置5天；
56.s2、对位；将ito靶材坯体平放在氧化铝材质的承烧板上，使ito靶材坯体的重心投影在承烧板的中心位置；
57.s3、烧结；将承烧板放置在烧结炉内，盖上炉盖，向烧结炉内通入氧气并保持在0.5mpa的压力，烧结炉先以300℃/hr升温至300℃，再以100℃/hr升温至500℃，保温10h；
58.s4、缩板；控制承烧板聚拢，聚拢过程持续2h，聚拢过程中烧结炉以50℃/hr升温至1500℃，保温20h，以300℃/hr降温至室温，开炉，得到相对密度大于90％的ito靶材。
59.实施例二
60.s1、晾坯；将氧化铟粉末和二氧化锡粉末按1∶9混合，经搅拌和注浆所制得的ito靶材坯体，放置在25℃的环境下晾置10天；
61.s2、对位；将ito靶材坯体平放在氧化铝材质的承烧板上，使ito靶材坯体的重心投影在承烧板的中心位置；
62.s3、烧结；将承烧板放置在烧结炉内，盖上炉盖，向烧结炉内通入氧气并保持在0.8mpa的压力，烧结炉先以300℃/hr升温至300℃，再以100℃/hr升温至600℃，保温12h；
63.s4、缩板；控制承烧板聚拢，聚拢过程持续10h，聚拢过程中烧结炉以50℃/hr升温至1700℃，保温40h，以300℃/hr降温至室温，开炉，得到相对密度大于90％的ito靶材。
64.实施例三
65.s1、晾坯；将氧化铟粉末和二氧化锡粉末按1∶9混合，经搅拌和注浆所制得的ito靶材坯体，放置在20℃的环境下晾置8天；
66.s2、对位；将ito靶材坯体平放在氧化铝材质的承烧板上，使ito靶材坯体的重心投影在承烧板的中心位置；
67.s3、烧结；将承烧板放置在烧结炉内，盖上炉盖，向烧结炉内通入氧气并保持在0.65mpa的压力，烧结炉先以300℃/hr升温至300℃，再以100℃/hr升温至550℃，保温10-12h；
68.s4、缩板；控制承烧板聚拢，聚拢过程持续6h，聚拢过程中烧结炉以50℃/hr升温至1600℃，保温30h，以300℃/hr降温至室温，开炉，得到相对密度大于90％的ito靶材。
69.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相
连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
70.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
技术特征：1.一种ito靶材烧结尺寸控制方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、晾坯；将it0粉体经搅拌和注浆所制得的ito靶材坯体，放置在15-25℃的环境下晾置5-10天；s2、对位；将ito靶材坯体放置在承烧板上，使ito靶材坯体的重心投影在承烧板的中心位置；s3、烧结；将承烧板放置在烧结炉内，盖上炉盖，向烧结炉内通入氧气并保持在0.5-0.8mpa的压力，烧结炉升温至500-600℃后保温10-12h；s4、缩板；控制承烧板聚拢，聚拢过程持续2-10h，聚拢过程中烧结炉升温至1500-1700℃，保温20-40h，降温开炉，得到相对密度大于90％的ito靶材。2.根据权利要求1所述的一种ito靶材烧结尺寸控制方法，其特征在于：在步骤s1中，ito粉体为氧化铟粉末和二氧化锡粉末的混合粉末，氧化铟粉末和二氧化锡粉末的比例为1∶9。3.根据权利要求1所述的一种ito靶材烧结尺寸控制方法，其特征在于：在步骤s2中，承烧板为氧化铝材质，ito靶材坯体至少有一个平面使其放置在承烧板上保持静置状态。4.根据权利要求1所述的一种ito靶材烧结尺寸控制方法，其特征在于：在步骤s3中，烧结炉温度低于300℃，升温速率为300℃/hr，烧结炉温度达到300℃后，升温升温速率为100℃/hr。5.根据权利要求1所述的一种ito靶材烧结尺寸控制方法，其特征在于：在步骤s4中，烧结炉升温速率为50℃/hr，烧结炉降温速率为300℃/hr。6.一种ito靶材烧结尺寸控制装置，提供如权利要求1-5所述的一种一种ito靶材烧结尺寸控制方法，其特征在于：包括多个承烧板，所述承烧板为扇形薄板，多个所述承烧板合围形成一个圆形薄板，每个所述承烧板的一端都固定设有一个滑槽，每个所述滑槽的一侧设有一个限位块，多个所述限位块分别与多个所述滑槽滑动连接，所述限位块固定设置在连接杆上，所述连接杆固定设置在箱体上。7.根据权利要求6所述的一种ito靶材烧结尺寸控制装置，其特征在于：所述箱体内部设有工作空间，所述工作空间的一端有豁口，所述工作空间的一侧内壁上固定设有电机，所述电机的一侧设有变速箱，所述变速箱固定设置在所述工作空间远离所述豁口的一侧内壁上，所述变速箱与所述电机传动连接，所述变速箱靠近所述豁口的一侧设有转动盘，所述转动盘与所述变速箱传动连接。8.根据权利要求7所述的一种ito靶材烧结尺寸控制装置，其特征在于：每个所述转动盘的一侧设有多个弧形槽，多个所述弧形槽以所述转动盘的圆心呈环形矩阵布设，每个所述弧形槽两端与所述转动盘的圆心距离不等。9.根据权利要求8所述的一种ito靶材烧结尺寸控制装置，其特征在于：每个所述承烧板上固定设有一个控制杆，每个所述控制杆远离所述承烧板的一端都分别与一个所述弧形槽滑动连接。10.根据权利要求9所述的一种ito靶材烧结尺寸控制装置，其特征在于：所述豁口的截面呈圆形，所述豁口与所述转动盘同轴心，所述豁口的内径大于所述转动盘的直径。
技术总结本发明公开了一种ITO靶材烧结尺寸控制方法，本发明作为一种ITO靶材烧结尺寸控制方法，通过晾坯：将ITO靶材坯体，放置5-10天；对位：将ITO靶材坯体放置在承烧板上；烧结：将承烧板放置在烧结炉内，盖上炉盖，向烧结炉内通入氧气；缩板：控制承烧板聚拢，烧结完成降温开炉，得到相对密度大于90％的ITO靶材；对ITO靶材坯体烧结过程中的垂直方向收缩偏差做出补偿，使制得ITO靶材更加均匀，从而提高ITO靶材磁控溅射的利用率；其中缩板步骤中使用一种ITO靶材烧结尺寸控制装置，此装置通过转动盘上的弧形槽带动控制杆沿转动盘的径向移动，实现承烧板的收缩自如，从而补偿ITO靶材坯体底部收缩不足的问题。问题。问题。
技术研发人员：唐安泰
受保护的技术使用者：株洲火炬安泰新材料有限公司
技术研发日：2022.04.18
技术公布日：2022/7/5
