CN107030108A - 一种高纯铝靶材大压下量轧制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高纯铝靶材大压下量轧制方法，其特征在于：其主要工艺流程为：1）将可逆式轧机辊缝设定为单道次压下量的一半；2）可逆式轧机乳液润滑关闭，铸锭以不大于0.5m/s的速度咬入；3）铸锭咬入后轧机立即停止，头部轧制长度控制在500mm以内，轧辊反转，铸锭回退至入口侧；4）轧机辊缝设定为单道次压下量，乳液开启，铸锭头部以单道次一半压下量咬入，后部铸锭以单道次压下量轧制。本发明高纯铝靶材大压下量轧制方法可避免低温（350℃以下）大压下量轧制时出现咬入打滑的现象，保证大压下量轧制的顺利进行，提高靶材轧制成功率，减少因板锭报废而造成的巨大损失。
Description
技术领域：
本发明涉及一种高纯铝靶材大压下量轧制方法。
背景技术：
TFT-LCD(Thin film transistor-Liquid crystal display)薄膜晶体管液晶显示器，俗称液晶面板，广泛地应用于手机、显示器、电视机等各类产品中。TFT-LCD生产最关键的工艺为物理气相沉积（PVD），PVD用溅射金属靴材是半导体芯片生产及TFT-LCD制备加工过程中最重要的原材料之一。
靶材溅射沉积薄膜的工艺是生产功能薄膜的常用方法，溅射法是用高能离子轰击靶材表面，使靶材表面的原子或分子喷射在衬底表面，形成一层致密薄膜的过程。溅射金属靶材中用量最大的是超高纯铝和超高纯净合金。
高纯铝靶材（5N～6N的超高纯铝），纯度＞99.999%，产品规格在：12～20mmx180～1731mmx1700～2650mm，产品附加值高，但生产难度大，除纯度要求外，对晶粒尺寸、晶粒均匀度以及织构取向等都有严格要求，晶粒尺寸一般要求在200um以内，国内靶材制造中所需要使用的高纯铝的纯度、靶材微观组织控制、靶材与背板焊接技术等方面与国外工业发达国家有很大差距，目前国内半导体显示技术企业所用的高纯铝靶材，尤其是TFT-LCD用大型铝靶材，全部依赖进口，价格昂贵，交货周期长。
近年来，靶材的市场规模日益扩大。2000 年全球靶材销售额约 32 亿美元，2004年销售额近 40 亿美元，2006 年约为 47.2 亿美元，年均增长速度达 8%。2010 年全球靶材的销售额达到 65 亿美元，靶材已逐渐发展成一个专业产业。随着集成电路市场规模的迅速扩大，信息存储产业、平面显示器产业、集成电路产业以及镀膜等工业领域需要用到不同种类的靶材，我国逐渐成为世界上薄膜靶材的最大需求地区之一。
5N高纯铝靶材市场主要集中在日本、韩国、中国台湾和大陆，韩国是目前最大的靶材需求市场，大陆靶材市场需求量目前在60～70吨/月，占全球约20%市场份额；主要客户是BOE（京东方）、华星光电，此2家占国内市场70%份额；据专业机构预测，随着BOE等厂家产能的扩大，2017年后靶材的主要市场将逐步从韩国转移至中国，大陆市场靶材需求量将增加至约200吨/月，占全球约40%市场份额；随着液晶屏幕的尺寸不断增大，厚度不断减薄，TFT-LCD用高纯铝靶材需求量将进一步扩大。
高纯铝靶材制备方法目前主要有：(1)等通道转角拉拔法（Equal ChannelAngular Drawing简称ECAD), (2)多向锻造法（Multiple Forging，简称 MF)，(3)轧制法，前2种加工方法只能加工小尺寸的靶材，对于大尺寸靶材，如1950x1580x14mm和2650*210*18.3mm规格的靶材，只能采用轧制法生产。
轧制法生产高纯铝靶材，为达到良好的变形效果，轧制时需控制变形温度和尽量提高单道次变形压下量，来控制靶材成品的晶粒尺寸和取向；轧制时变形温度一般控制在350℃以下，单道次压下量在20～60mm，轧制时极易出现咬入打滑现场，需临时调整压下量，无法实现大压下量轧制，导致靶材成品晶粒尺寸不理想，无法满足要求，严重时导致铸锭降温后轧制失败，板锭报废，造成巨大的损失。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种高纯铝靶材大压下量轧制方法，该高纯铝靶材大压下量轧制方法可避免低温大压下量轧制时出现咬入打滑的现象，实现靶材低温大压下量的轧制工艺，提高靶材轧制成功率。
本发明高纯铝靶材大压下量轧制方法，其特征在于：其主要工艺流程为：
1）将可逆式轧机辊缝设定为单道次压下量的一半；
2）可逆式轧机乳液润滑关闭，铸锭以不大于0.5m/s的速度咬入；
3）铸锭咬入后轧机立即停止，头部轧制长度控制在500mm以内，轧辊反转，铸锭回退至入口侧；
4）轧机辊缝设定为单道次压下量，乳液开启，铸锭头部以单道次一半压下量咬入，后部铸锭以单道次压下量轧制。
进一步的，上述单道次压下量为20～60mm。
进一步的，上述可逆式轧机辊缝为可逆式轧机上的上轧辊与下轧辊之间的间距。
本发明高纯铝靶材大压下量轧制方法可避免低温（350℃以下）大压下量轧制时出现咬入打滑的现象，保证大压下量轧制的顺利进行，提高靶材轧制成功率，减少因板锭报废而造成的巨大损失。
附图说明：
图1铸锭初咬入的构造示意图；
图2铸锭初咬入后退出的构造示意图；
图3是铸锭二次咬入时的构造示意图；
图4是铸锭二次咬入过程的构造示意图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
本发明高纯铝靶材大压下量轧制方法，其特征在于：其主要工艺流程为：
1）将可逆式轧机辊缝设定为单道次压下量的一半；
2）可逆式轧机乳液润滑关闭，铸锭以不大于0.5m/s的速度咬入；
3）铸锭咬入后轧机立即停止，头部轧制长度控制在500mm以内，轧辊反转，铸锭回退至入口侧；
4）轧机辊缝设定为单道次压下量，乳液开启，铸锭头部以单道次一半压下量咬入，后部铸锭以单道次压下量轧制。
进一步的，上述单道次压下量为20～60mm。
进一步的，上述可逆式轧机辊缝为可逆式轧机上的上轧辊与下轧辊之间的间距。
具体实施例一：
1）将可逆式轧机辊缝设定为20mm；2）可逆式轧机乳液润滑关闭，铸锭以0.3m/s的速度咬入；3）铸锭咬入400mm后轧机停止，形成一次咬入段，然后轧辊反转，铸锭回退至入口侧；4）轧机辊缝设定为40mm，乳液开启，铸锭头部的一次咬入段以20 mm压下量咬入，后部铸锭以单道次40 mm压下量轧制。
具体实施例二：
1）将可逆式轧机辊缝设定为30mm；2）可逆式轧机乳液润滑关闭，铸锭以0.2m/s的速度咬入；3）铸锭咬入500mm后轧机停止，形成一次咬入段，然后轧辊反转，铸锭回退至入口侧；4）轧机辊缝设定为60mm，乳液开启，铸锭头部的一次咬入段以30 mm压下量咬入，后部铸锭以单道次60 mm压下量轧制。
本发明高纯铝靶材大压下量轧制方法可避免低温（350℃以下）大压下量轧制时出现咬入打滑的现象，保证大压下量轧制的顺利进行，提高靶材轧制成功率，减少因板锭报废而造成的巨大损失。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (3)
1.一种高纯铝靶材大压下量轧制方法，其特征在于：其主要工艺流程为：
1）将可逆式轧机辊缝设定为单道次压下量的一半；
2）可逆式轧机乳液润滑关闭，铸锭以不大于0.5m/s的速度咬入；
3）铸锭咬入后轧机立即停止，头部轧制长度控制在500mm以内，轧辊反转，铸锭回退至入口侧；
4）轧机辊缝设定为单道次压下量，乳液开启，铸锭头部以单道次一半压下量咬入，后部铸锭以单道次压下量轧制。
2.根据权利要求1所述的高纯铝靶材大压下量轧制方法，其特征在于：所述单道次压下量为20～60mm。
3.根据权利要求1所述的高纯铝靶材大压下量轧制方法，其特征在于：所述可逆式轧机辊缝为可逆式轧机上的上轧辊与下轧辊之间的间距。
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