[發明專利]一種提高磁控濺射鍍膜用靶材使用率的方法

有效

• 申請號: 201410001386.8
• 申請日: 2014-01-02
• 公開（公告）號: CN103668098A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 姚能健;黃威智;方家芳
• 申請（專利權）人: 昆山全亞冠環保科技有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;汪慶朋

技術領域

本發明涉及一種提高磁控濺射鍍膜用靶材使用率的方法，屬于靶材技術領域。

背景技術

目前，磁控濺射鍍膜用靶材多種多樣，就成分而言，有單質靶，也有合金靶。其中合金靶有銀合金、金合金、鉑合金、鎳合金、鋁合金、氧化銦錫、氧化鈮等等。就形狀而言，有平面靶和旋轉靶。磁控濺射鍍膜用靶材在使用過程中存在不均勻沖蝕現象，所以靶材的利用率普遍低下，平面靶約20%，旋轉靶約60%。

眾所周知，合金靶材的生產成本比普通的單質靶材高，貴金屬單質靶可以通過重熔再利用，而合金靶和氧化物靶材由于其成分復雜因此重熔再利用的成本很高，同時還存在成分不均勻的風險。而旋轉靶在長度低于1米的情況下，其成本約為同樣成分和長度的靶材成本的3倍，當旋轉靶長度再增加時，成本將成倍增加。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明目的是提供一種通過殘靶再利用，提高磁控濺射鍍膜用靶材使用率的方法，降低了生產成本，減少了資源浪費。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

一種提高磁控濺射鍍膜用靶材使用率的方法，包括以下幾個步驟：

（1）根據殘靶的濺射跑道，在殘靶的沖蝕曲面內使用線切割機線切割殘靶，得到多片拼接靶材；

切割線的選取方法為：選擇寬度垂直線，切割線與寬度垂直線的夾角在0～30°之間，寬度垂直線在殘靶使用最深處且與殘靶的寬度方向垂直；

（2）對每個拼接靶材進行清潔；

（3）將清潔后的拼接靶材拼接在一起，并將拼接后的靶材與背板焊合，焊合后再次裝機進行濺射鍍膜。

步驟（1）之前還包括殘靶解除焊合步驟。

步驟（1）中，線切割后的單片拼接靶材的寬度除以濺射跑道的寬度等于0.2～1.2，其長度和線切割前的殘靶長度相同。

步驟（3）中，拼接時，各拼接靶材之間的間隙為0～2mm；

背板的焊合表面設有低熔點的背板焊料層，拼接后的靶材的焊合表面從內到外依次設有等離子噴涂界面層和低熔點的靶材焊料層，背板焊料層與靶材焊料層軟焊接；

背板焊料層與靶材焊料層的總厚度為0.05～2mm。

背板采用的材料為銅或鈦。

本發明將磁控濺射鍍膜用靶材的使用率提高至40%，同時，降低了生產成本，減少了資源浪費，本發明尤其適用于貴重金屬和氧化物靶材。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的新靶（截面積為725mm2）；

圖2為本發明一實施例的一次殘靶（截面積為559mm2）；

圖3為本發明一實施例的殘靶再利用靶（截面積為559mm2）；

圖4為本發明一實施例的二次殘靶（截面積為423mm2）；

圖5為一次殘靶跑道圖；

圖6為一次殘靶的沖蝕曲面剖面圖；

圖7是焊合完成后的靶材拼接圖（a、b、c、d、e均為拼接靶材）；

圖8是圖7的剖面圖。

具體實施方式

為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本發明。

一種提高磁控濺射鍍膜用靶材使用率的方法，尤其是貴重金屬和貴重氧化物的殘靶，包括以下幾個步驟：

（1）殘靶解除焊合（即除去背板），但部分靶材不需解除焊合。

（2）在圖5和圖6所示實施例中，量測在相應磁控濺射機臺使用殘靶的濺射跑道和沖蝕曲線；不同的磁控濺射機臺，其濺射跑道和沖蝕曲線也不同；圖2（由圖1的新靶使用后得到圖2的一次殘靶）與圖6的濺射跑道和沖蝕曲線就不相同，其靶材使用率分別為23%和19%。

在圖6所示實施例中，使用線切割機線割殘靶，線切割始末端必須在沖蝕曲線內，一般在使用最深處的左右15%寬度區間（線切割殘靶兩端圓弧形跑道時，可以不在沖蝕曲線內），當某一端不在該區間內時，靶材的使用率就會降低至30%以下；線切割的角度須小于15°，當線切割角度超過15°后，線割末端A會變短，那么線割末端能夠再次使用的部分將會減少，靶材使用率也會降低，并且會對焊合拼接造成困難；線切割后的單片拼接靶材的寬度除以濺射跑道的寬度等于0.2～1.2，長度L一般和原靶同樣長。

（3）用噴砂或研磨來清潔線割后的殘靶。

（4）在圖7和圖8所示實施例中，靶材與背板焊合，焊合時的拼接片數與濺射跑道有關；圖3殘靶之間的間隙為0～2mm，焊料層厚度0.05～2mm。裝機使用，使用后靶材的橫截面與圖4類似，圖4中的靶材使用率達到了42%。

以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。