【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于靶材制备，涉及一种钴靶材的扩散焊接方法。
技术介绍
1、随着半导体技术的快速发展，靶材作为溅射镀膜的重要原材料，其应用范围越发广泛。由于强度等方面的原因，靶材通常需要与背板焊接形成靶材组件，具备一定的结合强度才可以使用，因而焊接质量的高低会直接影响靶材与背板的结合性能，从而影响溅射镀膜的效果。
2、目前，半导体溅射用靶材的焊接方式通常包括扩散焊接和钎焊焊接，扩散焊接通常是在高温高压条件下使靶材和背板的焊接面充分接触，产生原子扩散形成化学结合来实现焊接，主要适用于需要高功率溅射的靶材的焊接，例如钴靶材，高功率溅射时高速粒子对靶面进行轰击，靶材表面温度会急剧升高，需要采用导热性好的金属或合金作为背板材料，例如铜或铜合金。但钴靶材与背板之间扩散焊接难度较大，因此需要对焊接面进行焊接前处理，以达到焊接要求。
3、目前，钴靶材扩散焊焊接的前处理方式有以下两种：靶坯焊接面磨加工后进行清洗，清洗之后进行镀钛金属层，再与铜背板进行包套焊接，最后利用热等静压设备进行扩散焊接；或者先对靶坯焊接面进行喷砂处理，再进行清洗，然后镀钛金属层，再与铜背板进行包套焊接，最后利用热等静压设备进行扩散焊接。虽然上述两种方法均可进行焊接，但其焊接强度均不高，影响产品焊接质量。
4、综上所述，针对钴靶材的焊接工艺，还需要根据靶材材质的特性，提供一种合适的前处理工艺，简化操作，降低成本的同时，提高焊接强度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种钴靶材的扩散焊接方
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种钴靶材的扩散焊接方法，所述扩散焊接方法包括以下步骤：
4、(1)对钴靶坯焊接面进行镀膜处理，而后进行第二超声波清洗，得到镀膜后的钴靶坯；
5、(2)在背板焊接面第一车削加工与钴靶坯配套的焊接槽，然后对焊接槽表面进行第二车削加工，而后进行第三超声清洗，得到加工后的背板；
6、(3)将步骤(1)镀膜后的钴靶坯与步骤(2)加工后的背板装配后放入包套内，对包套脱气后进行热等静压焊接；
7、步骤(1)与步骤(2)不分先后顺序。
8、本专利技术中，依据钴靶材的材质特点，其与背板的扩散焊接难度较大，因而需要对钴靶坯或背板进行前处理。步骤(1)所述钴靶坯为进行圆台磨后的钴靶坯。
9、本专利技术提供的扩散焊接方法，通过在背板焊接面第一车削加工焊接槽，作为焊接过程中的定位特征，有助于控制焊接变形，并能确保钴靶坯与背板间有良好的接触面积，有助于在焊接过程中实现更均匀的热分布和压力传递，从而提高焊接质量；而后对焊接槽表面进行第二车削加工，不仅能去除第一车削加工过程中产生切削液等油污，从而有效管控背板焊接面的洁净度，还能有效控制背板焊接面的平面度和粗糙度；同时，通过对钴靶坯焊接面进行镀膜并管控钴靶坯焊接面的洁净度，能够降低钴靶坯与背板的结合难度，从而提高两者间的焊接强度，进而提高产品的焊接质量和效率。所述扩散焊接方法操作简单，焊接强度及焊接效率高，稳定性好。
10、作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述镀膜处理前还依次进行了第一超声清洗和第一真空干燥。
11、优选地，所述第一超声清洗所用的介质为ipa液。
12、本专利技术中，所述第一超声清洗时钴靶坯焊接面朝下放置。
13、优选地，所述第一超声清洗的时间为3-7min，例如可以是3.5min、4min、5min、5.5min、6min或6.5min等，但不限于所列举的数值，数值范围内的其他数值同样适用。
14、优选地，所述第一真空干燥的时间≥60min，例如可以是62min、65min、68min、70min、75min或80min等，但不限于所列举的数值，数值范围内的其他数值同样适用。
15、作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述镀膜的材质包括钛。
16、优选地，步骤(1)所述镀膜处理后形成膜层的厚度为3-5μm，例如可以是3.2μm、3.5μm、3.8μm、4μm、4.2μm、4.5μm或4.8μm等，但不限于所列举的数值，数值范围内的其他数值同样适用。
17、作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述第二超声清洗所用的介质为ipa液。
18、本专利技术中，所述第二超声清洗时钴靶坯焊接面朝下放置。
19、优选地，步骤(1)所述第二超声清洗的时间为3-7min，例如可以是3.5min、4min、5min、5.5min、6min或6.5min等，但不限于所列举的数值，数值范围内的其他数值同样适用。
20、优选地，步骤(1)所述第二超声清洗后还进行了第二真空干燥。
21、优选地，所述第二真空干燥的时间≥60min，例如可以是62min、65min、68min、70min、75min或80min等，但不限于所列举的数值，数值范围内的其他数值同样适用。
22、作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述背板包括铜背板或铜合金背板。
23、优选地，步骤(2)所述焊接槽的深度小于所述钴靶坯的厚度，且差值为0.3-0.5mm，例如可以是0.32mm、0.35mm、0.38mm、0.4mm、0.42mm、0.45mm或0.48mm等，但不限于所列举的数值，数值范围内的其他数值同样适用。
24、本专利技术中，所述钴靶坯的厚度指的是镀膜前钴靶坯的厚度。通过控制背板焊接槽的深度小于钴靶坯的厚度，便于焊接过程中背板与靶坯更好的结合。
25、作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述第二车削加工过程中不使用切削液。
26、值得说明的是，本专利技术在第二车削加工过程中不使用切削液，避免切削液冷却导致焊接面沾染油污或生锈，影响后续扩散焊接，且切削液产生的油污需使用除油液等一系列清洁剂去除，操作复杂。
27、优选地，步骤(2)所述第二车削加工的进给量为0.04-0.06mm，例如可以是0.042mm、0.045mm、0.048mm、0.05mm、0.052mm、0.055mm或0.058mm等，但不限于所列举的数值，数值范围内的其他数值同样适用。
28、优选地，步骤(2)所述第二车削加工的转速为450-550r/min，例如可以是460r/min、470r/min、480r/min、490r/min、500r/min、510r/min、520r/min、530r/min或540r/min等，但不限于所列举的数值，数值范围内的其他数值同样适用。
29、本专利技术中，因第二车削加工未使用切削液，需对第二车削加工的进给量和转速进行控制，确保焊接槽表面加工后表面光亮，色泽均一，无锈迹脏污，进而有助于提高钴靶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钴靶材的扩散焊接方法，其特征在于，所述扩散焊接方法包括以下步骤：
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)所述镀膜处理前还依次进行了第一超声清洗和第一真空干燥；
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)所述镀膜的材质包括钛；
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)所述第二超声清洗所用的介质为IPA液；
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(2)所述背板包括铜背板或铜合金背板；
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(2)所述第二车削加工过程中不使用切削液；
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(2)所述第二车削加工后焊接槽表面的平面度＜0.1mm；
8.根据权利要求1-7任一项所述的扩散焊接方法，其特征在于，步骤(2)第三超声清洗所用的介质为IPA液；
9.根据权利要求1-8任一项所述的扩散焊接方法，其特征在于，步骤(3)
10.根据权利要求1-9任一项所述的扩散焊接方法，其特征在于，所述扩散焊接方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种钴靶材的扩散焊接方法，其特征在于，所述扩散焊接方法包括以下步骤：
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)所述镀膜处理前还依次进行了第一超声清洗和第一真空干燥；
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)所述镀膜的材质包括钛；
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)所述第二超声清洗所用的介质为ipa液；
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(2)所述背板包括铜背板或铜合金背板；
6.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，汤婷，廖培君，杨慧珍，傅湘雨，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。