一种高纯银靶材的焊接方法技术

本发明专利技术提供一种高纯银靶材的焊接方法，所述焊接方法包括：分别独立地对银靶坯以及背板的焊接面进行车削和清洗处理；将焊料置于所述银靶坯以及背板的焊接面，加热融化后浸润；将所述银靶坯以及背板扣合后，在压力作用下冷却。所述焊接方法可以提高高纯银靶材与背板的焊接效果，满足溅射的性能要求，方法简便，操作简单，利于工业化生产。利于工业化生产。利于工业化生产。

A welding method of high purity silver target

【技术实现步骤摘要】
一种高纯银靶材的焊接方法


[0001]本专利技术属于靶材制造领域，涉及一种高纯银靶材，尤其涉及一种高纯银靶材的焊接方法。

技术介绍

[0002]溅射靶材是制造半导体芯片所必须的一种极其重要的关键材料，利用其制作器件的原理是采用物理气相沉积技术，用高压加速气态离子轰击靶材，使靶材的原子被溅射出来，以薄膜的形式沉积到硅片上，最终形成半导体芯片中复杂的配线结构。
[0003]溅射靶材具有金属镀膜的均匀性、可控性等诸多优势，被广泛应用于半导体领域。由于银具有低电阻及高反射率等优良性能，而被大量用于生产电极或反射层的薄层，诸如太阳能电池、液晶显示器等领域。随着半导体技术的飞速发展，太阳能电池、液晶显示器对应的技术要求越来越高，使得银靶材必须满足内部无缺陷、组织均匀、晶粒细小及纯度高的要求，由于银靶原材料价值昂贵，原有的一体型靶材制造成本高，且利用率较低。因此，必须开发银靶焊接工艺。
[0004]传统的银靶通常是一体型靶材，即产品无需焊接，既充当溅射源又充当支撑背板，然而这种方式制造成本较高，且利用率低。因此开发焊接型高纯银靶势在必行，而高纯银靶的焊接工艺至关重要，不仅要满足溅射的性能要求，还有确保焊接质量以及冷却效果可靠，目前鲜有关于高纯银靶的焊接工艺的报道。
[0005]CN113894401A公开了一种超高纯铜靶材组件低温扩散焊接的方法，所述方法包括以下步骤：对超高纯铜靶材的焊接面进行预处理；对铜合金背板的焊接面进行车削螺纹；所述螺纹的间距为0.2～0.45mm，所述螺纹的深度为0.1～0.15mm；将处理后的超高纯铜靶材以及铜合金背板进行装配，然后经真空包装后放入包套内进行脱气处理；所述脱气处理后进行扩散焊接，然后冷却，得到超高纯铜靶材组件。
[0006]CN111421258A公开了一种高纯铝靶材的焊接方法，所述方法包括如下步骤：(1)将高纯铝靶材和背板组装后置于包套中并将包套密封；(2)对密封后的包套依次进行抽真空及脱气处理，之后进行第一焊接；(3)第一焊接完成后，去除包套，对高纯铝靶材和背板进行第二焊接。
[0007]虽然，现有技术中对于高纯铜靶材或高纯铝靶材的焊接方法有所记载，但是仍然缺少高纯银靶材的焊接方法。

技术实现思路

[0008]为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种高纯银靶材的焊接方法，所述焊接方法可以提高高纯银靶材与背板的焊接效果，满足溅射的性能要求，方法简便，操作简单，利于工业化生产。
[0009]为达到上述技术效果，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]本专利技术提供一种高纯银靶材的焊接方法，所述焊接方法包括：
[0011]分别独立地对银靶坯以及背板的焊接面进行车削和清洗处理；
[0012]将焊料置于所述银靶坯以及背板的焊接面，加热融化后浸润；
[0013]将所述银靶坯以及背板扣合后，在压力作用下冷却。
[0014]本专利技术中，所使用的焊接方法的优势在于通过钎焊的方式将银靶材与背板结合，不仅提升了靶材的利用率，而且背板可以重复利用，极大地降低了成本。钎焊工艺简单，适合量产，且银靶材与背板易于脱开，便于银靶材的回收，降低生产成本。
[0015]本专利技术中，所述高纯银靶材中银的含量不低于99.99％。
[0016]本专利技术中，使用的背板可以是铜铬合金背板。
[0017]作为本专利技术优选的技术方案，所述车削后所述银靶坯的焊接面的粗糙度为Ra 0.8～1.6μm，如0.9μm、1.0μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm或1.5μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0018]作为本专利技术优选的技术方案，所述车削后所述背板的焊接面的粗糙度为Ra 0.8～1.6μm，如0.9μm、1.0μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm或1.5μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0019]作为本专利技术优选的技术方案，所述清洗处理的方法为IPA超声清洗。
[0020]作为本专利技术优选的技术方案，所述加热的温度为200～230℃，如205℃、210℃、215℃、220℃或225℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0021]优选地，所述加热的升温速率为3～5℃/min，如3.2℃/min、3.5℃/min、3.8℃/min、4℃/min、4.2℃/min、4.5℃/min或4.8℃/min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0022]本专利技术中，加热的方式可以是将银靶坯以及背板置于同一个加热平台，通过对加热平台进行调控，来设置其加热温度以及升温速率。
[0023]作为本专利技术优选的技术方案，所述浸润包括依次进行的磨刷浸润以及超声浸润。
[0024]作为本专利技术优选的技术方案，所述磨刷浸润为使用钢丝刷分别独立地磨刷所述银靶坯以及背板的焊接面。
[0025]优选地，所述磨刷浸润的时间为10～15min，如10.5min、11min、11.5min、12min、12.5min、13min、13.5min、14min或14.5min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0026]优选地，所述超声浸润的时间为5～10min，如5.5min、6min、6.5min、7min、7.5min、8min、8.5min、9min或9.5min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0027]本专利技术中，使用的焊料可以是铟焊料。
[0028]作为本专利技术优选的技术方案，所述扣合前在所述背板上放置直径为0.1～0.3mm的铜丝，如0.12mm、0.15mm、0.18mm、0.2mm、0.22mm、0.25mm或0.28mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0029]本专利技术中，铜丝的放置数量可以根据高纯银靶材以及背板的焊接面的面积进行确定，如2根、3根或5根等，在此不做具体限定。
[0030]作为本专利技术优选的技术方案，所述压力为20～40kg，如22kg、25kg、28kg、30kg、
32kg、35kg或38kg等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0031]本专利技术中，所述压力的施加方式为当高纯银靶材和背板扣合后，在高纯银靶材上方施加一个配重，该配重的质量在20～40kg。
[0032]本专利技术中，冷却的方式为自然冷却，冷却的终点温度为室温。
[0033]作为本专利技术优选的技术方案，所述焊接方法包括：
[0034]分别独立地对银靶坯以及背板的焊接面进行车削和IPA超声清洗处理，所述车削后，所述银靶坯的焊接面的粗糙度为Ra 0.8～1.6μm，所述背板的焊接面的粗糙度为Ra 0.8～1.6μm；
[0035]将焊料置于所述银本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高纯银靶材的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法包括：分别独立地对银靶坯以及背板的焊接面进行车削和清洗处理；将焊料置于所述银靶坯以及背板的焊接面，加热融化后浸润；将所述银靶坯以及背板扣合后，在压力作用下冷却。2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述车削后所述银靶坯的焊接面的粗糙度为Ra 0.8～1.6μm。3.根据权利要求1或2所述的焊接方法，其特征在于，所述车削后所述背板的焊接面的粗糙度为Ra 0.8～1.6μm。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的焊接方法，其特征在于，所述清洗处理的方法为IPA超声清洗。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的焊接方法，其特征在于，所述加热的温度为200～230℃；优选地，所述加热的升温速率为3～5℃/min。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的焊接方法，其特征在于，所述浸润包括依次进行的磨刷浸润以及超声浸润。7.根据权利要求6所述的焊接方法，其特征在于，所述磨刷浸润为使用钢丝刷分别独立地磨刷所述银靶坯以及背板的焊接面；优选地，所述磨刷浸润的时间为10～15min...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，王学泽，边逸军，汪焱斌，慕二龙，
申请(专利权)人：宁波江丰电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：