抗電磁波干擾合金薄膜的靶材的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種抗電磁波干擾合金薄膜的靶材。該抗電磁波干擾合金薄膜的靶材是以熔煉的方式將合金主要組成熔煉在一靶上,主要合金包含:59wt%-97wt%的鋅,3wt%-40wt%的鋁,及0.005-1wt%的變質(zhì)劑,其中所述變質(zhì)劑選自由Zn、Al、Ti、C、B、N、Zr、Cr及其任意組合所組成的群組。
【專利說明】抗電磁波干擾合金薄膜的靶材
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種濺鍍靶,特別是指一種抗電磁波干擾合金薄膜的靶材。
【背景技術(shù)】
[0002]塑料機(jī)殼雖然質(zhì)感不如金屬機(jī)殼,但由于其具有相對質(zhì)輕、可以以射出法一體成型,此外,塑料機(jī)殼質(zhì)感可以透過鍍上金屬薄膜加以改善,而且塑料機(jī)殼與金屬機(jī)殼CP值相比,塑料機(jī)殼要便宜許多,因此,在已知的3C產(chǎn)品中,塑料機(jī)殼一直占有一席之地。特別是當(dāng)3C產(chǎn)品市場屬性歸類為中低階時,塑料機(jī)殼市占比就愈高。
[0003]塑料機(jī)殼除了上述質(zhì)感不如金屬機(jī)殼,需要透過金屬鍍膜改善外,另一缺點是電磁波可以穿透塑料機(jī)殼,因此,作為3C產(chǎn)品的機(jī)殼,需要通過電磁波防護(hù)膜來克服。為避免后續(xù)工法增加成本,減損其對金屬機(jī)殼的競爭力,最簡單的方式是直接鍍上電磁波防干擾膜,同時也可增加金屬質(zhì)感。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中,銅鍍膜再加一不銹鋼膜是一選項,銅鍍膜具有低電阻性,不銹鋼膜可以防止氧化銅生成。不過銅對塑料附著性不是那么好,在2010年的申請?zhí)枮?9142728的中國臺灣專利中提出以鋁和鋅相互鑲嵌的復(fù)合式濺鍍靶,其中一實施例中,金屬層的材料屬于非鐵磁性的材料,選擇自鋁、鈦、鋅、鉻及其任意組合的群組。這些材料都具有一種共同特性,就是在成膜之后會自發(fā)性的在金屬層表面形成致密的氧化層,金屬層的材料可以選自鋁、鈦、鋅、鉻及其任意組合所組成的群組中的一種?;蛘哌x自銅錫合金、銅鋅合金或銅鋁合金,厚度大約為10nm至1500nm。
[0005]其中,當(dāng)金屬層材料為合金時,所選用的靶材形成兩種純金屬相互鑲嵌的復(fù)合式濺鍍靶。并且,若以鋅或鋅合金作為金屬層材料時,在濺鍍時,將鋅或鋅合金靶加熱至大約150至300°C,以提高濺鍍率。
[0006]在其中的一實施例中,鋅合金以鋅為主,添加3至50重量百分比的鋁、鉻、鈦、銅及其任意組合所形成的群組中的一種,而其中又以金屬層的材料是鋅鋁合金為最佳。
[0007]在另一實施例中,以鋁鈦合金或鋁鉻合金作為電磁波防護(hù)層,鈦或鉻可增加附著于塑料外殼的附著力。
[0008]上述的專利申請案中,濺鍍使用的合金靶是鑲嵌式復(fù)合靶材。其中一較佳實施例可參照圖1及圖2,鑲嵌式復(fù)合靶材選擇第一金屬材料30作為基材,將基材的被濺鍍面挖出至少一孔洞300,并將一第二金屬材料31緊配嵌入于孔洞300中,形成兩種純金屬相互鑲嵌的復(fù)合式濺鍍靶。第二金屬材料31也可以螺絲或者其他鎖固機(jī)構(gòu)鎖附于第一金屬材料30,結(jié)合成一革巴材。
[0009]上述的鑲嵌式復(fù)合靶材的制作工藝復(fù)雜,且得引導(dǎo)電漿轟擊目標(biāo)區(qū)域,因此,增加控制設(shè)備的復(fù)雜度。
[0010]綜上所述,提供一種制作工藝更簡單且在制作過程中無需引導(dǎo)電漿轟擊目標(biāo)區(qū)域的靶材材料及其制備方法成為一種需要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明的目的是提供一種抗電磁波干擾合金薄膜的靶材及其制備方法。該靶材選取預(yù)定比例的兩種金屬的組成,直接以熔煉法制成。不必刻意讓電漿轟擊預(yù)定部位,為避免熔煉過程導(dǎo)致樹枝狀晶的生成,而加入變質(zhì)劑。
[0012]本發(fā)明的抗電磁波干擾合金薄膜的靶材,靶材是以熔煉的方式將合金主要組成熔煉在一靶上,其至少包含:59wt%-97wt%的鋅(Zn),3wt%-40wt%的鋁(Al),及0.005wt% -1wt %的變質(zhì)劑,其中,所述變質(zhì)劑包含鋁(Al)、鈦(Ti)、碳(C),鈦占所述變質(zhì)劑的0.8wt% _25wt%、碳占所述變質(zhì)劑的0.01wt% _3wt%,所述變質(zhì)劑中其余為招。
[0013]在本發(fā)明提供的抗電磁波干擾合金薄膜的靶材中,優(yōu)選地,采用的變質(zhì)劑還包含硼,硼與碳以碳化硼(B4C)呈現(xiàn),所述碳化硼占所述變質(zhì)劑的0.1wt%-7wt%。在另一實施例中,變質(zhì)劑中以氮替代碳,硼與氮以氮化硼(B4N)呈現(xiàn),所述氮化硼占所述變質(zhì)劑的0.05wt % -6wt % ο
[0014]本發(fā)明提供了一種抗電磁波干擾合金薄膜的靶材,該靶材是以熔煉的方式將合金主要組成熔煉在一靶上,其至少包含:
[0015]59wt % -97wt % 的鋅(Zn),3wt % -40wt % 的鋁(Al),及 0.005wt % -1wt % 的變質(zhì)齊U,其中,該變質(zhì)劑包含鋅(Zn)、鈦(Ti),鈦占該變質(zhì)劑的2wt% -1Owt%,所述變質(zhì)劑中其余為鋅。
[0016]在本發(fā)明提供的抗電磁波干擾合金薄膜的靶材中,優(yōu)選地,上述的變質(zhì)劑中鋁占所述變質(zhì)劑的2.94wt% _40wt%,而使得鈦占所述變質(zhì)劑的4wt% _16wt%,所述變質(zhì)劑中其余為鋅。
[0017]在本發(fā)明提供的抗電磁波干擾合金薄膜的靶材中,優(yōu)選地,上述的變質(zhì)劑還包含鋁、硼及氮,鋁占所述變質(zhì)劑的30wt% -60wt%,而使得鈦占所述變質(zhì)劑的0.005wt%-6wt%,所述硼與氮以氮化硼呈現(xiàn),所述氮化硼(B4N)占所述變質(zhì)劑的0.0025wt% _3wt%,所述變質(zhì)劑中其余為鋅。
[0018]本發(fā)明提供了一種抗電磁波干擾合金薄膜的靶材,該靶材是以熔煉的方式將合金主要組成熔煉在一靶上,其至少包含:
[0019]59wt% _97wt% 的鋅,3wt% _40wt% 的鋁,及 0.005wt% -lwt % 的變質(zhì)劑,其中,所述變質(zhì)劑包含鋅(Zn)、鋯(Zr),鋯占所述變質(zhì)劑的0.01wt% -17wt%,所述變質(zhì)劑中其余為鋅。
[0020]本發(fā)明提供了一種抗電磁波干擾合金薄膜的靶材,該靶材是以熔煉的方式將合金主要組成熔煉在一靶上,其至少包含:
[0021]59wt% _97wt% 的鋅,3wt% _40wt% 的鋁,及 0.005wt% -lwt % 的變質(zhì)劑,其中,所述變質(zhì)劑包含鋁(Al)、鋅(Zn)、鉻(Cr),其中鋁占所述變質(zhì)劑的,鉻占所述變質(zhì)劑的0.01wt% -16wt%,所述變質(zhì)劑中其余為鋅。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案,優(yōu)選地,所述的變質(zhì)劑的添加是在熔煉的過程中加入的。
[0023]本發(fā)明提供的抗電磁波干擾合金薄膜的靶材具有如下優(yōu)點:
[0024]本發(fā)明提供的靶材材料中,已將預(yù)定的靶材主成分鋅及鋁包含于其中,熔煉過程中添加變質(zhì)劑,變質(zhì)劑有助于抑制靶材結(jié)晶過程中的晶粒粗大化;
[0025]在本發(fā)明提供的靶材材料中,靶材主成分鋅及鋁包含于其中,利用靶材被濺鍍時合金主成分的濺射率的差異性(鋅的被濺射率高,鋁相對低很多)在初期所施加于陰極靶的電壓利于鋅被濺射,后期則利于鋁被濺射,這樣使得濺鍍膜的表面易生成氧化鋁,又可保有預(yù)定的濺鍍產(chǎn)能;
[0026]本發(fā)明提供的靶材已將預(yù)定的兩種主要目的金屬熔煉于一靶材,不必刻意引導(dǎo)電漿團(tuán)于目標(biāo)位置,使得濺控控制更為簡化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為第二金屬鑲嵌于靶材基地的復(fù)合靶的示意圖;
[0028]圖2為第二金屬鑲嵌于靶材基地的復(fù)合靶的另一示意圖。
[0029]主要附圖符號說明
[0030]30第一金屬材料300孔洞31第二金屬材料
【具體實施方式】
[0031]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文依本發(fā)明設(shè)計的磁控靶材的一較佳實施例,并配合所附相關(guān)圖式,作詳細(xì)說明如下。
[0032]本發(fā)明的靶材主要成分為鋅鋁合金,并在熔煉鋅鋁合合的過程中添加
0.005-lWt%的變質(zhì)劑,變質(zhì)劑選自由Zn、Al、T1、C、B、N、Zr、Cr及其任意組合所組成的群組中的任意一種,以達(dá)到改質(zhì)的目的。
[0033]變質(zhì)劑中優(yōu)選的組合是以下(i)-(viii)中的任一種
[0034](i)Al-T1-C,重量百分比:Ti 為 0.8-25wt%, C 為 0.01_3wt%,其余為 Al。
[0035](ii)Al-T1-B-C,重量百分比:Ti 為 l_20wt%,碳化硼B(yǎng)4C為 0.l_7wt%,其余為 Al。
[0036](iii)Al-T1-B-N,重量百分比:Ti 為 l_20wt%,氮化硼 B4N 為 0.05_6wt%,其余為Al。
[0037](iv)Zn-Ti,重量百分比:Zn 為 90_98wt%, Ti % 2-lOwt%。
[0038](V) Zn-Zr,重量百分比:Zn 為 83-99.99wt%, Zr 為 0.01-17wt%o
[0039](vi) Zn-Al-Ti,重量百分比:A1 為 2.94-40wt%, Ti 為 4_16wt%,其余為 Zn。
[0040](vii) Zn-Al-Cr,重量百分比:A1 為 8_50wt%,Cr 為 0.01_16wt%,其余為 Zn。
[0041](viii) Zn-Al-T1-B-N,重量百分比:A1 為 30-60wt %, Ti 為 0.005_6wt %,氮化硼(B4N)為 0.0025-3wt%,其余為鋅。
[0042]上述的(i)-(viii)的變質(zhì)劑所列的重量百分比是以變質(zhì)劑當(dāng)做I時所列。以第(i)變質(zhì)劑組合為例,鈦為0.8-25wt%,碳為0.01-3wt%,剩下的為鋁。整體靶材中,鋁包含鋅鋁合金中的鋁及包含變質(zhì)劑中的所含的鋁,總合共3-40wt %。而其余為鋅,即鋅約59wt% -96.995wt%。
[0043]再以第(iv)變質(zhì)劑組合為例,鋅又占其中的90_98wt%。鈦則是2_10wt%。鋅鋁合金中的鋁約3-40wt%,而鋅鋁合金中的鋅及包含變質(zhì)劑中的所含的鋅,總合共59-96.995wt%,而變質(zhì)劑中的鈦是2-10wt%,即相對于革巴材的0.02wt% -0.1wt% (當(dāng)變質(zhì)劑是^^%時)至0.0001-0.0005wt% (當(dāng)變質(zhì)劑是0.005界丨%時)。
[0044]單純的鋅鋁合金靶,以澆鑄熔煉而成。當(dāng)鋁的重量百分率是低于5wt%的亞共晶基體(matrix)包含了 β相富含Zn (zinc-rich)的Zn-Al固溶體和Zn-Al共晶組織。而其中β相固溶體非常容易生成樹枝狀晶。
[0045]同樣地,當(dāng)招的重量百分率大于5wt%的過共晶時,富含Al (aluminum rich)的α相Zn-Al固溶體也很容易長成粗大樹枝狀晶。在澆鑄過程中,將變質(zhì)劑加入,所添加的變質(zhì)劑成為結(jié)晶核的位置,阻止了樹枝狀晶的發(fā)展。于是澆鑄后有助于靶材結(jié)晶核數(shù)增加,達(dá)到結(jié)晶粒平均直徑降低的目的。
[0046]添加變質(zhì)劑的另一目的是降低鋅鋁合金的熔點,使得熔煉溫度降低,特別是在可以減少鋅熔煉過程中冒白煙(飄浮于空氣中的氧化鋅)的機(jī)會而導(dǎo)致鋅含量降低。
[0047]實驗顯示,依據(jù)本發(fā)明的一實施例所制造的含變質(zhì)劑鋅鋁合金靶使用于濺鍍時,濺鍍薄膜初期鋅被濺射大于鋁的被濺射,在濺鍍薄膜末期,額外的負(fù)偏壓可使EMI薄膜的最表層反而是以鋁為主的鋅鋁合金膜。而這個最表面EMI薄膜,可促使形成富鋁成分的氧化鋁薄膜。
[0048]本發(fā)明具有以下的優(yōu)點:
[0049](I)靶材材料中,已將預(yù)定的靶材主成分鋅及鋁包含于其中,熔煉過程中添加變質(zhì)齊U,變質(zhì)劑有助于抑制靶材結(jié)晶過程中的晶粒粗大化。
[0050](2)靶材材料中,靶材主成分鋅及鋁包含于其中,利用靶材被濺鍍時合金主成分的濺射率的差異性(鋅的被濺射率高,鋁相對低很多)在初期施加于陰極靶的電壓利于鋅被濺射,后期則利于鋁被濺射,這樣使得濺鍍膜的表面易生成氧化鋁,又可保有預(yù)定的濺鍍產(chǎn)倉泛。
[0051](3)靶材已將預(yù)定的兩種主要目的金屬熔煉于一靶材,不必刻意引導(dǎo)電漿團(tuán)于目標(biāo)位置,使得濺控控制更為簡化。
[0052]以上所述僅為本發(fā)明的一較佳實施例而已,并非用以限定本發(fā)明的權(quán)利要求所述的范圍;凡其他未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾,均應(yīng)包含在權(quán)利要求所述的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種抗電磁波干擾合金薄膜的靶材,該靶材是以熔煉的方式將合金主要組成熔煉在一靶上,其至少包含: 59wt % -97wt % 的鋅,3wt % -40wt % 的鋁,及 0.005wt % -1wt % 的變質(zhì)劑,其中所述變質(zhì)劑包含鋁、鈦、碳,鈦占所述變質(zhì)劑的0.8wt % -25wt %、碳占所述變質(zhì)劑的0.01wt% -3wt%,所述變質(zhì)劑中其余為招。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗電磁波干擾合金薄膜的靶材,其中,所述的變質(zhì)劑還包含硼,所述硼與碳以碳化硼呈現(xiàn),所述碳化硼占所述變質(zhì)劑的0.1wt% -7wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗電磁波干擾合金薄膜的靶材,其中,所述的變質(zhì)劑中以氮替代碳,硼與所述氮以氮化硼呈現(xiàn),所述氮化硼占所述變質(zhì)劑的0.05wt% -6wt%。
4.一種抗電磁波干擾合金薄膜的靶材,該靶材是以熔煉的方式將合金主要組成熔煉在一靶上,其至少包含: 59wt% -97wt%的鋅,3wt% -40wt%的招,及0.005wt% -1wt %的變質(zhì)劑,其中,所述變質(zhì)劑包含鋅、鈦,鈦占所述變質(zhì)劑的2wt% _10wt%,所述變質(zhì)劑中其余為鋅。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗電磁波干擾合金薄膜的靶材,其中,所述的變質(zhì)劑還包含招,所述招占所述變質(zhì)劑的2.94wt% _40wt%,而使得鈦占所述變質(zhì)劑的4wt% -16wt%,所述變質(zhì)劑中其余為鋅。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗電磁波干擾合金薄膜的靶材,其中,所述的變質(zhì)劑還包含鋁、硼及氮,鋁占所述變質(zhì)劑的30wt% -60wt%,而使得鈦占所述變質(zhì)劑的0.005wt% -6wt%,所述硼與氮以氮化硼呈現(xiàn),所述氮化硼占所述變質(zhì)劑的0.0025wt% _3wt%,所述變質(zhì)劑中其余為鋅。
7.一種抗電磁波干擾合金薄膜的靶材,該靶材是以熔煉的方式將合金主要組成熔煉在一靶上,其至少包含: 59wt% -97wt%的鋅,3wt% -40wt%的招,及0.005wt% -1wt %的變質(zhì)劑,其中,所述變質(zhì)劑包含鋅、鋯,鋯占所述變質(zhì)劑的0.01wt% _17wt%,所述變質(zhì)劑中其余為鋅。
8.一種抗電磁波干擾合金薄膜的靶材,該靶材是以熔煉的方式將合金主要組成熔煉在一靶上,其至少包含: 59wt % -97wt % 的鋅,3wt % -40wt % 的鋁,及 0.005wt % -1wt % 的變質(zhì)劑,其中,所述變質(zhì)劑包含鋁、鋅、鉻,鋁占所述變質(zhì)劑的8wt% -50wt%,鉻占所述變質(zhì)劑的.0.01wt% -16wt%,所述變質(zhì)劑中其余為鋅。
【文檔編號】C22C1/06GK104451261SQ201410494137
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】鄭兆希 申請人:兆陽真空動力股份有限公司