本申請(qǐng)涉及靶材回收,特別涉及到一種從含銦焊料的鋁靶中回收鋁基體的方法。
背景技術(shù):
1、在半導(dǎo)體、平板顯示等行業(yè)中,鋁靶作為重要的濺射靶材被廣泛應(yīng)用。而在鋁靶的使用過程中通常與背板進(jìn)行綁定,背板材質(zhì)一般為銅合金、鋁合金等高強(qiáng)高導(dǎo)熱金屬,綁定工藝為焊接。鋁靶材與背板焊接時(shí)常使用焊劑,焊劑通常為銦、錫等。達(dá)到使用壽命的殘靶或報(bào)廢靶材中仍有大量高品質(zhì)、高附加值的高純金屬,因此靶材的回收利用對(duì)于降低靶材生產(chǎn)成本具有十分重要意義。
2、目前,傳統(tǒng)工藝在分離靶材中焊料的方法中,通常采用高溫處理方式,這種高溫處理會(huì)導(dǎo)致鋁材發(fā)生嚴(yán)重的熱損傷,使得鋁材晶粒尺寸從原本的45μm急劇增至120μm,再結(jié)晶率>30%,極大地影響了鋁材回收后的性能,使其難以滿足高端應(yīng)用對(duì)鋁材質(zhì)量的要求。另一種采用機(jī)械剝離的方法,銦殘留量高達(dá)800ppm,遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足5n級(jí)高純鋁靶材對(duì)于雜質(zhì)含量的嚴(yán)格要求,后續(xù)需要額外的復(fù)雜工藝進(jìn)行深度除雜,增加了成本和工藝難度。
3、由此,現(xiàn)有技術(shù)仍有待改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此,本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N從含銦焊料的鋁靶中回收鋁基體的方法,該方法能夠有效減少鋁基體中銦殘留量,鋁晶粒尺寸變化小。
2、本申請(qǐng)解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
3、本申請(qǐng)的一方面,提供一種從含銦焊料的鋁靶中回收鋁基體的方法,包括如下步驟:
4、將含銦焊料的鋁靶進(jìn)行梯度溫度控制,所述梯度溫度包括預(yù)熱區(qū)、剝離區(qū)和緩冷區(qū),其中,所述預(yù)熱區(qū)的溫度為155℃~165℃,所述剝離區(qū)的溫度為168℃~172℃,所述緩冷區(qū)的溫度為75-85℃,制備含銦物料和鋁基體;
5、在所述梯度溫度控制過程中進(jìn)行振動(dòng)處理,使所述含銦物料與所述鋁基體分離,回收所述鋁基體。
6、在其中一些實(shí)施例中,所述預(yù)熱的時(shí)間為6min~10min,所述剝離的時(shí)間為2min~6min,所述緩冷的時(shí)間為3min~7min。
7、在其中一些實(shí)施例中,所述振動(dòng)處理的時(shí)間為11min~23min。
8、在其中一些實(shí)施例中,所述振動(dòng)處理包括高頻壓電振動(dòng)處理和低頻電磁沖擊處理中的一種或多種;其中,所述高頻壓電振動(dòng)處理的頻率為2khz~4khz,振幅為5μm~10μm;所述低頻電磁沖擊處理的頻率為50hz~150hz,沖擊載荷為6g~12g;
9、當(dāng)所述振動(dòng)處理包括高頻壓電振動(dòng)處理和低頻電磁沖擊處理時(shí),所述高頻壓電振動(dòng)處理和所述低頻電磁沖擊處理交替進(jìn)行。
10、在其中一些實(shí)施例中,所述振動(dòng)處理包括高頻壓電振動(dòng)處理和低頻電磁沖擊處理,所述振動(dòng)處理中第一次進(jìn)行的是高頻壓電振動(dòng)處理,高頻壓電振動(dòng)處理8s后疊加低頻電磁沖擊處理2s。
11、在其中一些實(shí)施例中,所述高頻壓電振動(dòng)處理的時(shí)間為8min~19min;
12、和/或,所述低頻電磁沖擊處理的時(shí)間為2min~5min。
13、在其中一些實(shí)施例中,所述方法還包括如下步驟:
14、利用真空吸附平臺(tái)對(duì)所述含銦物料進(jìn)行真空吸附處理。
15、在其中一些實(shí)施例中,進(jìn)行所述真空吸附處理時(shí),控制所述真空吸附平臺(tái)的中心區(qū)的壓強(qiáng)低于邊緣區(qū)的壓強(qiáng)。
16、在其中一些實(shí)施例中,所述真空吸附平臺(tái)的邊緣區(qū)圍繞中心區(qū)設(shè)置,控制所述真空吸附平臺(tái)從中心至邊緣的壓強(qiáng)逐漸增大。
17、在其中一些實(shí)施例中,所述中心區(qū)的壓強(qiáng)小于或等于5×10-4pa;
18、和/或,所述邊緣區(qū)的壓強(qiáng)為小于或等于1×10-2pa。
19、上述從含銦焊料的鋁靶中回收鋁基體的方法中,一方面,對(duì)含銦焊料的鋁靶進(jìn)行梯度溫度控制,梯度溫度依次包括預(yù)熱區(qū)、剝離區(qū)和緩冷區(qū),制備含銦物料和鋁基體,在梯度溫度控制的過程中進(jìn)行振動(dòng)處理,使含銦物料與鋁基體分離,回收得到鋁基體。其中,調(diào)控特定預(yù)熱區(qū)的溫度使含銦焊料預(yù)熔形成連續(xù)液膜,進(jìn)一步調(diào)控特定剝離區(qū)的溫度,實(shí)現(xiàn)含銦焊料低粘度流動(dòng),調(diào)控特定緩冷區(qū)的溫度,抑制鋁基體再結(jié)晶,三者協(xié)調(diào)作用,在保證含銦焊料完全熔融并從鋁基體中剝離的同時(shí),抑制鋁基體位錯(cuò)增殖。另一方面,在上述梯度溫度控制過程中進(jìn)行振動(dòng)處理可以破碎銦-鋁界面,使殘余含銦物料更好從鋁基體中剝離出來。如此,能夠有效減少鋁基體中銦殘留量,且最終實(shí)現(xiàn)降低剝離溫度,提高鋁材回收率。
20、上述方法避免了機(jī)械加工方式效率低下的問題,避免在分離過程中引入雜質(zhì),最大可能地保證了靶坯的純度和完整性;同時(shí)避免了酸堿溶液等化學(xué)腐蝕劑污染環(huán)境的問題,更符合節(jié)能環(huán)保發(fā)展的要求。
1.一種從含銦焊料的鋁靶中回收鋁基體的方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述預(yù)熱的時(shí)間為6min~10min,所述剝離的時(shí)間為2min~6min,所述緩冷的時(shí)間為3min~7min。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述振動(dòng)處理的時(shí)間為11min~23min。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述振動(dòng)處理包括高頻壓電振動(dòng)處理和低頻電磁沖擊處理中的一種或多種;其中,所述高頻壓電振動(dòng)處理的頻率為2khz~4khz,振幅為5μm~10μm;所述低頻電磁沖擊處理的頻率為50hz~150hz,沖擊載荷為6g~12g;
5.如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述振動(dòng)處理包括高頻壓電振動(dòng)處理和低頻電磁沖擊處理,所述振動(dòng)處理中第一次進(jìn)行的是高頻壓電振動(dòng)處理,高頻壓電振動(dòng)處理8s后疊加低頻電磁沖擊處理2s。
6.如權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述高頻壓電振動(dòng)處理的時(shí)間為8min~19min;
7.如權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述方法還包括如下步驟:
8.如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,進(jìn)行所述真空吸附處理時(shí),控制所述真空吸附平臺(tái)的中心區(qū)的壓強(qiáng)低于邊緣區(qū)的壓強(qiáng)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述真空吸附平臺(tái)的邊緣區(qū)圍繞中心區(qū)設(shè)置,控制所述真空吸附平臺(tái)從中心至邊緣的壓強(qiáng)逐漸增大。
10.如權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,所述中心區(qū)的壓強(qiáng)小于或等于5×10-4pa;