一种无氧铜背板的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种无氧铜背板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将铜锭预热后，依次进行锻造和热处理，得到锻后铜锭；将所得锻后铜锭依次进行第一轧制和第一热处理，得到轧制铜板；将所得轧制铜板依次进行第二轧制和第二热处理，得到无氧铜背板

【技术实现步骤摘要】
一种无氧铜背板的制备方法


[0001]本专利技术属于溅射靶材
，涉及一种背板，尤其涉及一种无氧铜背板的制备方法
。

技术介绍

[0002]溅射靶材是物理气相沉积
(PVD)
制备电子薄膜材料的主要原材料，其主要由靶坯
、
背板等部分组成
。
其中，靶坯是制备过程中高速离子流轰击的目标材料，其表面原子被轰击后飞散出来沉积形成薄膜材料；而背板具有良好的导电
、
导热性能，主要起在轰击过程中固定溅射靶材的作用
。
半导体用靶材及液晶显示用靶材在溅射使用中，铜背板与靶材连接，铜背板起到支撑和热量传导的作用
。
[0003]CN113774346A
公开了一种无氧铜背板及其制备方法，该制备方法的过程依次包括第一锻伸
、
第一热处理
、
压制
、
第二热处理和退火，制备的铜背板内部结构均匀，平面度高，硬度和电导率均能达到应用要求
。
[0004]CN113894234A
公开了一种冷却背板的制备方法，该方法对坯料依次进行第一锻伸处理
、
第二锻伸处理
、
第一热处理
、
压延处理和第二热处理，然后再进行机加工，得到冷却背板
。
该背板的冷却效果好，水道密封性好，防锈性能优异
。
[0005]CN113652654A
公开了一种抗变形无氧铜背板及其制备方法，该制备方法是将铜锭预热后进行至少2次锻造，且锻造比为1‑3；将锻造后的铜锭进行第一热处理后冷却；冷却后再将铜锭进行压延；压延后将铜锭进行第二热处理后冷却，得到抗变形无氧铜背板，这种制备方法可以提升背板的抗变形力和尺寸进度，避免了安装异常现象
。
[0006]实际生产工艺中，铜背板一般进行重复使用，靶材溅射完成后，将铜背板与靶材进行脱焊，再将其与新的靶材重新绑定在一起，可以节省成本并提高生产效率，铜背板一般重复使用
20
次左右
。
靶材与铜背板之间的绑定一般通过钎焊来实现
。
在焊接过程中，由于不同材料之间的热膨胀系数差异，导致焊接后铜背板膨胀变形，进而导致铜背板尺寸长大，若铜背板重复利用多次后尺寸长大，则会导致背板上螺纹孔尺寸出现偏差，最终也会导致铜背板与设备安装异常，产品报废
。
而影响铜背板尺寸长大的主要原因是铜背板的硬度，较低硬度的铜背板受热膨胀较大，焊接几次后尺寸就长大较明显，较高硬度的铜背板受热膨胀较小，但焊接后变形较大，很难校平，不易操作
。
因此，对铜背板的硬度提出了很高的要求，而现有技术中，极少关注对铜背板硬度的控制问题
。
[0007]因此，针对现有技术不足，需要提供一种制备硬度适中的铜背板的制备方法
。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种无氧铜背板的制备方法，制备的铜背板硬度适中，解决铜背板多次使用导致尺寸偏差的问题
。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]本专利技术提供了一种无氧铜背板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0011](1)
将铜锭预热后，依次进行锻造和热处理，得到锻后铜锭；
[0012](2)
将步骤
(1)
所得锻后铜锭依次进行第一轧制和第一热处理，得到轧制铜板；
[0013](3)
将步骤
(2)
所得轧制铜板依次进行第二轧制和第二热处理，得到无氧铜背板
。
[0014]铜锭一般在轧制变形量
40
‑
50
％时，硬度就会达到
110
‑
120HV
，继续增大轧制变形量只会增大材料内部的应力，硬度基本达到峰值，而无氧铜的去应力退火温度在
250
‑
300℃
，此温度只能去除部分的内应力，并不能完全去掉材料因变形导致的内应力
。
材料的硬度高，其内应力也会较大，在加工时铜板会发生变形，容易增加产品的报废率；且在与靶材焊接后，会因变形较大导致无法校平到平面度
≤1mm
，影响背板与靶材组合件的溅射使用
。
本专利技术提供的无氧铜背板的制备方法精确控制了无氧铜背板的硬度，可以将无氧铜背板控制到最佳的硬度范围
(90
‑
110HV)
，并使铜背板内部保持较低的内应力，极大减小铜板加工时的变形，减小产品的报废率，解决了高硬度铜背板焊接后的校平难问题，也解决低硬度的铜背板因热膨胀导致尺寸长大问题
。
[0015]优选地，步骤
(1)
所述预热的温度为
800
‑
900℃
，例如可以是
800℃、820℃、840℃、850℃、860℃、880℃
或
900℃
，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用
。
[0016]优选地，步骤
(1)
所述预热的时间为1‑
2h
，例如可以是
1h、1.2h、1.4h、1.5h、1.6h、1.8h
或
2h
，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用
。
[0017]步骤
(1)
所述锻造的次数为2‑4次，例如可以是2次
、3
次或4次
。
[0018]优选地，步骤
(1)
所述锻造的锻造比为1‑3，例如可以是
1、1.5、2、2.5
或3，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用
。
[0019]所述锻造比表示铜锭锻造前与锻造后的横截面积之比
。
[0020]当锻造比小于1时，铜锭内部的晶粒无法被有效破碎，所制铜板无法达到性能要求；当锻造比大于3时，即会增加锻造工作量，也会导致铜锭内部形成过多的纤维组织，使横向力学性能的塑性指标急剧下降，进而导致所得铜板出现各向异性
。
[0021]步骤
(1)
所述热处理的温度为
350
‑
450℃
，例如可以是
350℃、380℃、400℃、420℃
或
450℃
，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用
。
[0022]优选地，步骤
(1)
所述热处理的时间为1‑
2h
，例如可以是
1h、1.2h、1.4h、1.5h、1.6h、1.8h
或
2h
，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种无氧铜背板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)
将铜锭预热后，依次进行锻造和热处理，得到锻后铜锭；
(2)
将步骤
(1)
所得锻后铜锭依次进行第一轧制和第一热处理，得到轧制铜板；
(3)
将步骤
(2)
所得轧制铜板依次进行第二轧制和第二热处理，得到无氧铜背板
。2.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤
(1)
所述预热的温度为
800
‑
900℃
；优选地，步骤
(1)
所述预热的时间为1‑
2h。3.
根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤
(1)
所述锻造的次数为2‑4次；优选地，步骤
(1)
所述锻造的锻造比为1‑
3。4.
根据权利要求1‑3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤
(1)
所述热处理的温度为
350
‑
450℃
；优选地，步骤
(1)
所述热处理的时间为1‑
2h。5.
根据权利要求1‑4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤
(2)
所述第一轧制的变形量为锻后铜锭原长度的
60
‑
70
％；优选地，步骤
(2)
所述第一轧制的轧制参数为2‑
3mm/
道次
。6.
根据权利要求1‑5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤
(2)
所述第一热处理的温度为
400
‑
500℃
；优选地，步骤
(2)
所述第一热处理的时间为2‑
3h。7.
根据权利要求1‑6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤
(3)
所述第二轧制的变形量为轧制铜板原长度的
10
‑
20
％；优选地，步骤
(3)
所述第二轧制的轧制参数为
0.5
‑
1mm/
...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，宋阳阳，吴东青，
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：