[发明专利]银-金合金靶材、其制造方法及应用

说明书

技术领域

本发明是一种银-金合金靶材的制造方法，尤其是指一种能大量操作、有效细化晶粒且无缩孔(shrinkage)的靶材制造方法。

背景技术

一般而言，银或金因具有良好的导电性及光的反射性，而大量用于形成电极(electrode)或反射层(reflective layer)的薄层，甚至也常应用于电磁波屏蔽用膜；在电子零组件、半导体集成电路、光电组件、光学记录媒体或电磁波屏蔽中，电极、反射层及屏蔽层的薄膜大抵采用溅镀方式所形成；溅镀时所需使用的靶材需具有下列特性：

1.成份及组织均匀；

2.晶粒细小；

3.夹渣(inclusion)、孔洞(void)等缺陷少；

4.纯度高。

纯金(Au)具有化学稳定性良好的特性，只是其价格不斐，若能在其中添加其它物质，又能保持其良好的特性，则可大幅降低材料费用；纯银(Ag)虽然导电性及光反射性都好，但其抗腐蚀性却不好，故在其中添加可改善抗腐蚀性的元素益形重要。请参看图1所示，根据银-金相图，金与银是可形成完全的固溶体，故在电极的应用中，可在银中加入金，如此成本会远低于使用纯金，且导电性及抗腐蚀性都可兼顾。

一般是使用铸造的方式制作银-金合金靶材的初胚，但因为银-金合金属完全固溶合金，故晶粒很容易粗大化，常见铸造后的晶粒尺寸约为1毫米至数十毫米不等，包含如此大晶粒的靶材在溅镀时会导致诸如尘粒(particles)、成份不均等问题，故产制细小晶粒的银-金合金靶材的方法就成为目前业界所欲达成的目标。

在PCT国际申请WO28035617中，其教示在Ag中添加Au、铋(Bi)、锡(Sn)可防止凝集(aggregation)，且可改善耐硫化性，但对靶材的制作则没有记载；又在日本以中国台湾的专利中(JP2004-197117、JP2002-266068及TW575674)，教示Ag合金若掺杂Au可改善附着性(adhesion)及抗腐蚀性，但对靶材的制作依旧没有记载。而在日本专利JP2002-129314及JP2003-089830中，虽有教示利用真空熔炼、浇铸、锻造、压延及机械加工等制程来制作含Au的Ag合金靶材，但其都含有第三元素，且并未将晶粒细化。

以下说明一般所用的晶粒细化方式及其存在的缺点，包括：

(1)加入晶粒细化剂：会降低材料纯度；

(2)震动浇铸(vibration casting)：设备昂贵；

(3)铸锭快速冷却：易于铸锭内产生大量的缩孔及夹渣；

(4)再结晶：使用热机处理(thermo-mechanical)制程来达成。

至于要采用何种方式进行晶粒细化则视材料的应用领域而定，对于靶材而言，其要求纯度高、缺陷少，故以再结晶法较适用。但一般利用再结晶法时，对于材料差排(dislocation)数量的控制及再结晶温度、时间的掌控，需视材料系统发展各自适用的参数。

发明内容

有鉴于靶材要求的特性，故在本发明中发展一套完善的银-金合金材料晶粒细化的方法。

本发明的目的是在于提供一种能大量操作、有效细化晶粒，且无缺陷存在的银-金合金靶材的制造方法。

为达上述目的，本发明银-金靶材的制造方法，其是包括：

将一金原料与一银原料置入一熔炼炉中加热至熔融；

将熔融后的熔汤进行浇铸；

将浇铸后所形成的铸锭进行热锻；

将热锻后所形成的胚体进行冷轧延；

将冷轧延后的胚体进行热处理，以获得晶粒细小的银-金合金靶材。

其中，该金原料与银原料在该熔炼炉中是利用真空感应熔炼(VIM)或大气感应熔炼(AIM)将其熔融。

其中，将浇铸后的铸锭进行热锻是在400～900℃中进行，较佳的是在550～800℃中进行。

其中，该热锻的锻压比是在50％～85％，较佳的是在65％～80％。

其中，该冷轧延的压缩比是在30％～80％，较佳的是在45％～65％。

其中，该热处理的温度是在400～850℃，较佳的是在500～700℃；该热处理的时间是30分钟～3小时，较佳的是1小时～2小时。

本发明又关于一种银-金合金靶材，其是以所述的制造方法所制成的，其中该银-金合金靶材内所含的晶粒的平均值径小于300μm。

本发明也关于一种银-金合金靶材，其所含的晶粒的平均值径小于300μm。

本发明还关于一种光电组件，其是利用上述靶材所制成的。