En tant que matériau clé dans l'industrie moderne, la cible de pulvérisation est largement utilisée dans divers domaines de haute technologie. La fonction principale de la cible de pulvérisation est de transférer les atomes cibles à la surface du substrat par pulvérisation pour former un film mince. Ce film mince a un rôle irremplaçable dans la fabrication de semi-conducteurs, le revêtement optique, les cellules solaires, le revêtement décoratif et d'autres domaines. Avec les progrès continus de la science et de la technologie, les exigences de performance pour les cibles de pulvérisation sont de plus en plus élevées, et les cibles de pulvérisation de métaux traditionnelles ne peuvent plus répondre à la demande dans certaines applications. À cette époque, la cible de pulvérisation de céramique usinable a vu le jour.
Le principe de fonctionnement de machinableCibles de pulvérisation en céramiqueEst basé sur le processus de pulvérisation, qui est une technologie de dépôt physique en phase vapeur (PVD). Le processus de pulvérisation commence dans une chambre à vide où un plasma est formé entre la cible et le substrat en appliquant une tension élevée. Les ions énergétiques dans le plasma sont accélérés par un champ électrique et touchent la surface de la cible, provoquant le retrait d'atomes ou de molécules de la cible. Ces atomes ou molécules assommés migrent dans un environnement sous vide et sont finalement déposés sur la surface du substrat pour former un film mince uniforme.
Il y a des réactions physiques et chimiques dans ce processus. La collision et le transfert d'énergie entre les ions énergétiques et la cible sont la réaction physique, et les atomes cibles et les molécules de gaz dans le plasma réagiront chimiquement pour former de nouveaux composés. Le processus de pulvérisation dans la combinaison de ces deux réactions peut être formé sur la surface du substrat avec des propriétés physiques et chimiques spécifiques du film.
Le processus de fabrication se compose de nombreuses étapes. Le premier est la sélection des matières premières, la poudre céramique de haute pureté est préparée par synthèse chimique ou par des méthodes physiques pour s'assurer que sa distribution de pureté et de taille des particules répond aux exigences. Une fois les matières premières sélectionnées, l'étape de préparation commence par le mélange et le broyage des poudres de matière première pour obtenir une distribution uniforme des particules et une taille de particules appropriée. Cela se fait généralement à l'aide d'un broyeur à boulets ou d'un autre équipement de broyage pour assurer l'uniformité et la processabilité de la poudre. Vient ensuite le processus de moulage, l'une des étapes clés. Les méthodes de moulage courantes comprennent le moulage par compression et le moulage par injection. Le moulage par compression consiste à presser la poudre de céramique sous haute pression pour former un blanc de la forme souhaitée, tandis que le moulage par injection consiste à mélanger la poudre de céramique avec un liant et à la former à travers un moule d'injection. Les deux méthodes ont leurs avantages et leurs inconvénients, et le choix dépend des exigences de forme et de performance du produit. Le processus de frittage est l'ébauche moulée frittée à des températures élevées pour la rendre dense et obtenir les propriétés mécaniques et physiques souhaitées. Le contrôle de la température et du temps de frittage est critique et est généralement effectué dans un four à haute température pour assurer la densification et l'homogénéité du matériau céramique. Enfin, il y a l'étape de post-traitement, qui comprend le traitement mécanique et le traitement de surface. Le traitement mécanique est l'usinage de précision de la cible en céramique frittée pour atteindre la taille et la forme souhaitées. Le traitement de surface, en revanche, consiste à polir et à enduire la surface de la cible pour améliorer sa qualité de surface et sa convivialité.