NiCrSi高阻溅射靶材制备

NiCrSi高阻溅射靶材主要用于制备金属膜电阻器和金属氧化膜高阻电阻器，集成电路布线及传感器等，应用于电子计算机、通讯仪器、电子交换机中，逐渐成为替代碳膜电阻的新一代通用电阻器。目前用于生产高稳定性金属膜电阻器的高阻靶材，主要依靠进口，价格昂贵，制约了我国电子工业的发展。

有关专家在NICrSi合金内添加稀土以改良靶材性能，其制备工艺如下：

1)备料：Cr、Ni元素纯度大于99.5%;Si元素纯度大于99.9%;稀土元素混合物纯度大于98%。

2)将Ni、Cr及少量的Si熔炼成中间合金，电弧炉熔炼时的电压为20V，电流为500~600A，时间为2~5min。

3)然后进行整个靶材的真空感应熔炼，即采用特殊真空感应熔炼石蜡熔模精密浇铸;在真空感应熔炼中将制备好的中间合金放在加料器的底部，难熔材料在上部，在真空感应熔炼中使中间合金先熔化，然后再将难熔Si材料加入。真空感应熔炼时的真空度为2×10-2torr，功率为35kW，时间为1h。

4)随后进行精炼，精炼时功率为20kW，时间为30min。

5)稀土元素在精练阶段加入，并用电磁感应将溶液均匀搅拌，注入熔模，熔模冷却后经脱模工序得到靶材的铸造件。

6)对靶材铸造件热处理和机械加工。热处理工艺为;在800℃下保温2h。

天津大学在NICrSi合金内加入Ti，并调整了各元素的含量(成分; Si45% ~ 55%， Cr40% ~50%，Ni3%~6%，Ti0.1%~0.3%)，所制备的靶材具有表面光滑、平整、外部无裂纹，内部无气孔等优点。用该靶材生产的金属膜电阻器具有较高的稳定性。所采用的制备工艺如下：

1)采用刚玉-石墨-镁砂复合型中频真空感应炉，将配好的料放入刚玉坩锅内，在1×10-2torr真空条件下冶炼，熔炼温度为1 500~1 550℃，时间为1h。中频感应炉的功率为10~40kW，感应圈电压和电流分别为100~400V和200~380A。

2)模壳内设置管口伸至模壳底面的浇铸管，烘烤模壳，使其温度达到650~700℃时，料液通过浇铸管底面而浇铸。浇铸后模壳缓慢冷却至850~800℃，保温1h，然后再以10~15℃/h的速度冷却至室温。

为提高强度，NiCrSi靶材的背面需覆加衬板，即在背面焊接一块铜板。铜板形状和尺寸与靶材相同，厚度为1~3mm。用铟锡钎焊或环氧树脂粘接的方法将靶材和铜板焊接牢固，焊接温度为250~270℃，时间为4h。

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