一种银靶坯与铜铬合金背板的扩散焊接方法技术

本发明专利技术提供一种银靶坯与铜铬合金背板的扩散焊接方法，所述扩散焊接方法分别对银靶坯的焊接面和铜铬合金背板的焊接面进行处理得到待加工银靶坯和待加工铜铬合金背板，将二者装配好后，进行包套焊接处理和热等静压焊接处理，完成所述银靶坯与铜铬合金背板的扩散焊接。本发明专利技术所述的扩散焊接方法操作简单，过程易于调控，得到的靶材组件焊接结合率高且焊接强度高，适合在太阳能电池或液晶显示器等领域推广应用。推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种银靶坯与铜铬合金背板的扩散焊接方法


[0001]本专利技术涉及靶材加工
，尤其涉及一种银靶坯与铜铬合金背板的扩散焊接方法。

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。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。
[0003]由于溅射靶材的强度不一，在实际应用过程中，需要将符合性能要求的溅射靶坯和具有一定强度的背板结合制成靶材组件，然后安装在溅射机台上，在磁场、电场作用下有效地进行溅射控制。溅射靶材和背板需要进行加工并焊接成型，才能保证后续溅射的成功进行。如果金属溅射靶材和背板之间的焊接结合度较差，将导致金属溅射靶材在受热条件下变形、开裂、甚至从背板上脱落，不但无法达到溅射均匀的效果，还可能会导致溅射基台损坏。常见的焊接方法包括钎焊和扩散焊接。钎焊是指低于焊件熔点的钎料和焊件同时加热到钎料熔化温度后，利用液态钎料填充固态工件的缝隙使金属连接的焊接方法。扩散焊接将焊件紧密贴合，在一定温度和压力下保持一段时间，使接触面之间的原子相互扩散形成联接的焊接方法。
[0004]CN109175660A公开了一种铝合金扩散焊接装置及铝合金扩散焊接方法，所述铝合金扩散焊接装置包括卡具，所述卡具的线膨胀系数小于铝合金的线膨胀系数；所述卡具包括上板、下板和至少两块侧板；使用所述铝合金扩散焊接装置时，通过紧固件分别将所述下板与所述侧板的下端相连，将所述上板与所述侧板的上端相连，相邻所述侧板之间设置有孔隙，所述上板、所述下板以及相邻所述侧板围合形成空腔；将待焊件放置于所述空腔内，实现铝合金材料的扩散焊接。
[0005]CN108247190A公开了一种钨靶材扩散焊接结构及钨靶材扩散焊接方法，包括钨靶材主体、铜合金背板、真空层、第一中间层和第二中间层；铜合金背板设置有放置槽，钨靶材主体、真空层、第一中间层和第二中间层依次设置于防止槽内通过第一中间层用于释放钨靶材主体和铜合金背板的应力，以及通过第二中间层保证铜合金背板和第一中间层的扩散焊接，最后通过真空层防止钨靶材主体扩散焊接过程中的开裂，缓解了现有技术中存在的钨靶材主体焊接过程中容易出现裂纹，钨靶材与中间层，中间层和铜合金之间不易扩散的技术问题；实现了半导体溅射靶材焊接表面处理，实现了钨靶材主体的HIP焊接工艺，更加实用。
[0006]CN102059449A公开了一种钨合金与钽合金的低温扩散焊接方法，该方法步骤包括：(1)工件表面清理步骤：将钨合金、钽合金加工到规定尺寸，除去它们和中间层
‑
镍箔待焊面的氧化层；(2)工件组装步骤：将中间层
‑
镍箔置于钨合金与钽合金之间，构造被焊接工件；(3)真空扩散焊接步骤：将被焊接工件放入真空扩散焊接炉内，加热、保温，当保温开始
时对被焊接工件施加轴向压力，保温结束后卸除压力并随炉冷却。
[0007]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。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。
[0008]因此，开发一种焊接成本低且焊接结合率高的银靶坯与铜铬合金背板的扩散焊接方法具有重要意义。

技术实现思路

[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种银靶坯与铜铬合金背板的扩散焊接方法，所述扩散焊接方法分别对银靶坯的焊接面和铜铬合金背板的焊接面进行处理得到待加工银靶坯和待加工铜铬合金背板，将二者装配好后，进行包套焊接处理和热等静压焊接处理，完成所述银靶坯与铜铬合金背板的扩散焊接。本专利技术所述的扩散焊接方法操作简单，焊接处理成本低，过程易于调控，得到的靶材组件满足溅射的性能要求，焊接结合率高且焊接强度高。
[0010]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]本专利技术提供一种银靶坯与铜铬合金背板的扩散焊接方法，所述扩散焊接方法包括如下步骤：
[0012](1)银靶坯的焊接面进行车削处理后，进行超声波清洗，得到待加工银靶坯；铜铬合金背板的焊接面进行车削螺纹后，依次进行纯水清洗、异丙醇清洗、除锈清洗和酒精清洗，得到待加工铜铬合金背板；
[0013](2)将所述待加工银靶坯和所述待加工铜铬合金背板装配好后，进行包套焊接处理，得到焊接后包套；
[0014](3)所述焊接后包套进行热等静压焊接处理，去除包套，完成所述银靶坯与铜铬合金背板的扩散焊接。
[0015]本专利技术所述的银靶坯与铜铬合金背板的扩散焊接方法首先对银靶坯和铜铬合金背板的焊接面分别进行处理，去除表面的杂质及氧化膜。由于铜铬合金背板易生锈，因此其焊接面进行车削螺纹后，依次进行纯水清洗、异丙醇清洗、除锈清洗和酒精清洗，充分将铜铬合金背板表面的杂质及氧化膜清除干净。之后将待加工银靶坯和待加工铜铬合金背板装配好后，进行包套焊接处理和热等静压焊接处理，完成所述银靶坯与铜铬合金背板的扩散焊接，得到焊接结合率高且焊接强度高的靶材组件。所述扩散焊接方法操作简单，过程易于调控，且处理成本低，具有良好的工业化推广应用前景。
[0016]优选地，步骤(1)所述车削处理的工具包括金刚石刀片。
[0017]优选地，步骤(1)所述银靶坯的焊接面进行车削处理后的粗糙度为0.8～1.6μm，例如可以是0.8μm、0.9μm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm或1.6μm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]优选地，步骤(1)所述超声波清洗用到的清洗剂包括异丙醇。
[0019]优选地，步骤(1)所述超声波清洗的时间为10～15min，例如可以是10min、11min、12min、12.5min、13min、14min、14.5min或15min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。
[0020]优选地，步骤(1)所述车削螺纹的工具包括金刚石刀片。
[0021]优选地，步骤(1)所述车削螺纹的螺纹间距为0.2～0.25mm，例如可以是0.2mm、0.21mm、0.22mm、0.23mm、0.24mm或0.25mm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]优选地，步骤(1)所述车削螺纹的螺纹深度为0.1～0.15mm，例如可以是0.1mm、0.11mm、0.12mm、0.13mm、0.14mm或0.15mm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。
[0023]优选地，步骤(1)所述纯水清洗的时间为10～20min，例如可以是10min、11min、12min、15min、16min、18min、19min或20min等，但并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种银靶坯与铜铬合金背板的扩散焊接方法，其特征在于，所述扩散焊接方法包括如下步骤：(1)银靶坯的焊接面进行车削处理后，进行超声波清洗，得到待加工银靶坯；铜铬合金背板的焊接面进行车削螺纹后，依次进行纯水清洗、异丙醇清洗、除锈清洗和酒精清洗，得到待加工铜铬合金背板；(2)将所述待加工银靶坯和所述待加工铜铬合金背板装配好后，进行包套焊接处理，得到焊接后包套；(3)所述焊接后包套进行热等静压焊接处理，去除包套，完成所述银靶坯与铜铬合金背板的扩散焊接。2.根据权利要求1所述的扩散焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述车削处理的工具包括金刚石刀片；优选地，步骤(1)所述银靶坯的焊接面进行车削处理后的粗糙度为0.8～1.6μm。3.根据权利要求1或2所述的扩散焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述超声波清洗用到的清洗剂包括异丙醇；优选地，步骤(1)所述超声波清洗的时间为10～15min。4.根据权利要求1～3任一项所述的扩散焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述车削螺纹的工具包括金刚石刀片；优选地，步骤(1)所述车削螺纹的螺纹间距为0.2～0.25mm；优选地，步骤(1)所述车削螺纹的螺纹深度为0.1～0.15mm。5.根据权利要求1～4任一项所述的扩散焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述纯水清洗的时间为10～20min；优选地，步骤(1)所述异丙醇清洗的时间为10～20min；优选地，步骤(1)所述除锈清洗的时间为5～10min；优选地，步骤(1)所述酒精清洗的时间为1～2min。6.根据权利要求1～5任一项所述的扩散焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述除锈清洗用到的清洗剂包括苯三唑8～12wt％、柠檬酸15～25wt％和丁炔二醇1～3wt％，其余为纯水。7.根据权利要求1～6任一项所述的扩散焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述待加工银靶坯和所述待加工铜铬合金背板在装配之前均进行真空干燥处理；优选地，所述真空干燥处理的温度为60～80℃；优选地，所述真空干燥处理的真空度为0.01Pa以下；优选地，所述真空干燥处理的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，王学泽，慕二龙，汪焱斌，
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：