[發明專利]靶材組件及其制備方法

在審

• 申請號: 201610257409.0
• 申請日: 2016-04-21
• 公開（公告）號: CN105714254A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 肖世文;黃建威
• 申請（專利權）人: 廣州市尤特新材料有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C4/08;C23C4/129;C23C4/134
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;黃華蓮

技術領域

本發明涉及國際專利分類C23C用金屬材料對材料的鍍覆技術，具 體涉及一種靶材組件及其制備方法。

背景技術

眾所周知，靶材材料的技術發展趨勢與下游應用產業的薄膜技術 發展趨勢息息相關。

目前，采用噴涂方法制造靶材需要在基管上噴涂打底層，打底層 常見材料選擇為銦、銅鋁合金、鎳鋁合金、鎳鉻鋁合金等熔點500℃ 以上的材料，且要求該材料能與基管和靶材都能良好結合。此外，為 了有利于后續的基管和靶材的結合，靶材基管還會經過表面除油、表 面粗化和表面強化等前處理步驟。表面除油常用熱堿法、有機溶劑法 和表面活性劑法、超聲波清洗等，表面粗化常用電拉毛、機械加工、 噴涂過渡層和噴砂處理等。

現有技術為了能讓基管和靶材材料之間有緊密的結合，有發明人 設計了一種使得靶材材料和背襯管緊密結合的中空柱狀靶材，參見授 權公告號為“CN101994088B”的中國專利文件，該專利通過靶材材料 和背襯管的材料的不同性質，調整內管的外徑和外管的內徑，使其差 值等于靶材材料的降伏應變乘以外管的內徑再乘以一系數N，并控制 N值在1至10之間，以使得外管和內管緊密接合。另外，目前的靶 材與基管的結合方式有：過盈配合、螺紋配合、使用導電膠粘合等。

然而，現有的靶材結構及靶材與基管的結合方法仍然存在如下缺 點：一是由于靶材基管需要經過表面除油、表面粗化和表面強化等前 處理步驟，使得靶材制造工序麻煩；二是靶材在使用的過程中，如在 磁控濺射的情況下，靶材會產生局部高溫，因靶材材質與基管材質不 同熱膨脹系數不一樣，會產生熱應力，導致靶材變形、移位、甚至脫 靶，影響客戶鍍膜質量甚至迫使客戶停止生產線。

發明內容

本發明的目的是提供一種靶材組件及其制備方法，以克服現有技 術的靶材在使用過程中容易變形、移位、脫靶以及靶材制造工序麻煩 的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種靶材組件,包括基管和 靶材本體，在所述基管上噴涂有與所述靶材本體形成過渡的靶材復合 層。

作為優選方案，為了有助于將靶材本體與基管牢固結合，噴涂時 采用粒度為50-100μm的粉末材料。

作為優選方案，為了在基管上形成致密的靶材復合層，所述噴涂 方法采用超音速噴涂法或等離子噴涂法。

作為優選方案，為了方便在基管上形成靶材復合層，使得基管與 靶材本體牢固結合，所述基管為不銹鋼基管。

作為優選方案，為了方便去除基管上的氧化膜和雜質，且便于撞 擊進入基管的內部，所述噴涂材料為與所述靶材本體的材料相同的粉 末的粉末。

本發明提供一種靶材組件，包括以下步驟：

S1、去除所述基管表面雜質；

S2、在基管上噴涂形成靶材復合層；

S3、所述靶材本體與靶材復合層噴涂結合為一體。

作為優選方案，為了便于在基管上形成靶材復合層，在步驟S2 中，采用超音速噴涂法噴涂形成靶材復合層。

作為優選方案，為了保證噴涂效果，使得靶材有更加良好細微的 粒度以及通過超音速鋅鋁粉末粒子噴涂技術生產的靶材密度高，使得 靶材品質大幅度提升，在步驟S2中，噴涂時采用與所述靶材本體的 材料相同的粉末粉末粒子流進行噴射，基管為不銹鋼管，噴涂用粉末 材料的純度＞99.9％，粒度：50-70μm，工作氣體為惰性氣體。

作為優選方案，為了方便噴涂的同時保證形成“靶材-基材”的 靶材復合層，便于消除熱應力，所述噴涂形成靶材復合層時，采用噴 槍進行噴涂，噴涂時工作氣體的流量設為20-60m³/h，工作氣壓為5-10 倍大氣壓，工作氣加熱到200℃-600℃。

作為優選方案，噴涂時為了進一步方便撞擊進入基管的內部，有 利于去除基管氧化膜和雜質，在步驟S2中，噴射的速度為400-600m/s， 噴射行程設為2-5遍。

本發明所提供的一種靶材組件及其制備方法，其具有以下技術效 果：1、通過設置與所述靶材本體形成過渡的靶材復合層，在高溫條 件下，靶材本體與基管的熱膨脹系數相同，可以消除異種材料間的熱 應力問題，基管與靶材本體可牢固結合不會出現位移和脫靶；2、通 過設置靶材復合層，省去了靶材基管需要經過表面除油、表面粗化和 表面強化等前處理步驟，大大簡化了靶材制造工序，且后續生產可以 直接噴涂。

附圖說明