模具是熔铸过程中关键的定义容器，是把原材料锂片转化为适用于溅射的高质量靶材的主要工具。通过在特定温度（例如350°C）下接收熔融的锂，导电模具（通常由铜制成）有助于快速冷却和精确成型。这种约束对于消除原材料锂片固有的物理间隙至关重要，从而得到致密、几何标准化的靶材。
模具的主要功能是将不规则的锂原料统一成单一的、致密的块体。通过消除空隙和标准化靶材的几何形状，模具创造了稳定放电和均匀等离子刻蚀所需的结构条件。
熔铸的机械原理
热管理与注入
模具在铸造过程中充当热界面。锂片在350°C下熔化，并直接注入模具结构中。
材料导电性的作用
模具通常由铜等导电材料制成。这种成分有助于冷却过程，使熔融的锂能够有效地凝固，同时保持模具内部定义的形状。
对靶材质量的影响
消除结构空隙
原材料锂片在堆叠或处理时经常含有间隙或不规则之处。模具确保熔融材料填充所有可用空间，从而有效地消除原始锂片之间的间隙。
形成致密度
这种冷却和成型过程的结果是得到致密的靶材。高密度是高性能溅射的必备要求，因为多孔靶材可能导致工艺不稳定。
几何标准化
模具对最终产品施加了几何标准形状。这种均匀性对于将靶材精确安装到磁控溅射设备中至关重要。
理解操作风险
非标准靶材的风险
如果没有模具提供的精确成型，靶材将缺乏必要的均匀性。不规则的靶材会导致真空室内的放电不稳定。
确保均匀刻蚀
使用模具的最终目标是促进均匀的等离子刻蚀。如果由于成型不良导致靶材密度不均匀，刻蚀过程将变得不一致，从而影响薄膜沉积的质量。
为您的目标做出正确选择
为确保您的锂靶材在磁控溅射过程中表现可靠，请考虑以下关于成型过程的因素：
- 如果您的主要关注点是靶材的寿命：优先选择能够最大化密度以消除间隙的成型工艺，因为空隙会加速靶材失效。
- 如果您的主要关注点是沉积的一致性：确保模具生产出完美的标准几何形状，这是维持稳定放电和均匀刻蚀所必需的。
您的最终薄膜质量直接取决于在模具内部实现的密度和精度。
总结表：
| 特征 | 模具在熔铸过程中的作用 |
|---|---|
| 材料 | 通常采用高导电性的铜以实现快速冷却 |
| 温度 | 管理在350°C下熔融锂的注入 |
| 密度 | 消除间隙和空隙，形成固体、致密的块体 |
| 几何形状 | 确保标准化形状以匹配溅射设备 |
| 性能 | 促进稳定的放电和均匀的等离子刻蚀 |
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参考文献
- Assel Serikkazyyeva, Aliya Mukanova. Morphological Investigation of Li Thin Film Deposited on LiPON Solid Electrolyte and the Influence of Interlayers on It. DOI: 10.31489/2025ph1/20-28
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
