影响靶材质量的因素有哪些？

随着工业技术的发展，工业生产需要高质量的靶材产品，因为靶材的质量直接影响磁控溅射膜的性能。目前，企业一般更倾向于使用成分结构均匀的高密度靶材进行溅射涂层，以减少靶材的多次拼接，提高溅射涂层的质量。所以这就要求靶材的生产厂家严格控制靶材质量。除了严格控制生产过程外，同时还应了解影响靶材质量的因素。让我们分析一下。

1、工艺参数对靶材质量的影响

工艺参数主要包括冷压、加压速度、保压时间和脱模速度。对于靶材冷压，压力直接影响靶材毛坯的质量，加压速度对靶材毛坯分层有很大影响。粉末均匀填充进阴模，初始状态为松散，其内有大量孔隙及气体。气体排出需要时间。若此时加压速度过快，粉末颗粒之间的接触面增大，间隙迅速减小，气体会封闭在靶毛坯中，导致毛坯孔增多。达到一定压力后，毛坯孔尺寸缩小，但孔内气压增大。脱模后，由于外部约束力的释放，当孔内气压大于靶毛坯强度时，毛坯会出现分层、断裂等质量问题。

2、模具对靶材质量的影响

模具对靶材毛坯的形成有一定的影响，因此对靶材的质量也有一定的影响。表现在模具内侧面的光洁度要高、冲头与模腔的配合间隙要小，一般在0.15~0.25mm。配合间隙过大，会出现跑粉、漏粉现象，导致毛坯边缘密度低，脱模时出现脱边质量问题。冷压成型后，模具内侧与靶材毛坯产生一定压力。冷压越大，侧压越大，脱模时摩擦越大。若光洁度不高，摩擦力更大，造成掉边现象。

3、材料含水量对靶材质量的影响

粉末材料中的水相当于润滑剂的作用。它的存在可以减少颗粒之间的摩擦，有利于冷压的有效传递，有利于粉末颗粒之间的顺利滑动和重排。但当含水量过少或过多时，就会影响溅射靶材的质量。

当ITO粉末含水量小于2%时，在冷压、粘合剂含量等条件下，靶材掉边、分层等质量问题的概率增加了很多。

当ITO粉末含水量大于10%时，在冷压、粘合剂含量等其他条件下，虽然粉末颗粒容易滑动和重新排放，但模具内部有水分排放，导致靶材毛坯掉落，搬运时偶尔断裂。毛坯分层、断裂。实验表明，当粉末含水量在3%~6%之间时，靶材毛坯质量问题得到有效控制。

4、成型压力对靶材质量的影响

在成型压力较低30MPa下，溅射靶材产生质量问题严重。由于靶材密度低，强度低，靶材内应力大于靶材强度。随着冷压的增加，靶材密度和强度的增加，足以控制破坏。在压力大于60MPa后，靶材质量问题逐渐减少，直至消失。所以成型压力也是影响靶材质量的因素之一。

5、粘结剂掺入量对靶材质量的影响

粘结剂的掺入量对靶材质量有重大影响。在掺量低1%的情况下，靶材毛坯出现严重的质量问题，粘结剂的作用没有显现出来，靶材毛坯的强度没有大大提高。随着粘合剂掺入量增加到2%、3%，靶材强度增加，靶材质量问题大大降低。但当粘合剂的含量达到4%时，虽然靶材冷压毛坯的质量问题消失了，但在随后的脱脂过程中，靶材偶尔会分层。

粘合剂的作用是促进粉末颗粒的紧密结合，使冷压毛坯具有更大的强度，便于毛坯成型，提高冷压毛坯的成品率。粘合剂应具有一定的粘合作用，在低温下易于分解，分解残留物非常低，完全消失，并要求不与粉末发生有害的化学反应。