[發明專利]一種銅靶材組件中焊層缺陷率檢測的方法

在審

• 申請號: 202010796830.5
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111796027A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 姚力軍;邊逸軍;潘杰;王學澤;雷宇
• 申請（專利權）人: 寧波江豐電子材料股份有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/24;G01N29/28;G01N29/32;G01N29/26;G01N29/22;G01N29/30;G01N1/32
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

本發明提供一種銅靶材組件中焊層缺陷率檢測的方法，所述銅靶材組件中焊層缺陷率檢測的方法先將銅靶材組件表面拋光處理后再進行水浸式超聲波探傷檢測，降低了銅靶表面的粗糙度，減少了表面粗糙對超聲波探傷檢測的影響，同時根據超聲波探傷檢測圖計算得到缺陷率，將焊接結果量化；并進一步匹配超聲波探頭頻率，提高了檢測的效率，能夠較好地確定銅靶與背板焊接的效果。

技術領域

本發明涉及濺射靶材制備技術領域，涉及一種靶材的探傷方法，尤其涉及一種銅靶材組件中焊層缺陷率檢測的方法。

背景技術

金屬濺射靶材是濺射沉積技術中用做陰極的材料，在濺射機臺中被帶正電荷的陽離子撞擊作用下，金屬濺射靶材表面金屬以分子、原子或離子的形式脫離陰極而在陽極表面重新沉積。由于金屬濺射靶材往往采用高純的鋁、銅、鈦、鎳、鉭等比較貴重的金屬材料。由于金屬濺射靶材的強度不一，在實際應用過程中，需要將符合性能要求的金屬濺射靶材和具有一定強度的背板結合制成靶材組件，然后安裝在濺射機臺上，在磁場、電場作用下有效地進行濺射控制。背板不僅可以為金屬濺射靶材起到支撐作用和冷卻作用，還可以降低生產工藝的原料成本。常用的背板材料有鋁合金和銅合金等。

目前，需要將金屬濺射靶材和背板進行加工并焊接成型，才能保證后續濺射的成功進行。如果金屬濺射靶材和背板之間的焊接結合度較差，將導致金屬濺射靶材在受熱條件下變形、開裂、甚至從背板上脫落，不但無法達到濺射均勻的效果，還可能會導致濺射基臺損壞。

銅靶材因為硬度低，需要與高硬度的合金背板焊接在一起。其中，CN111304604A公開了一種銅靶材和鋁合金背板的擴散焊接方法，所述方法包括如下步驟：(1)在銅靶材焊接面上鍍鈦膜，再將鍍有鈦膜的銅靶材和鋁合金背板進行裝配處理，然后整體放入包套內；(2)將步驟(1)得到的包套封口后進行脫氣處理；(3)將步驟(2)脫氣后的包套進行熱等靜壓焊接，然后去除所述包套，完成所述銅靶材和鋁合金背板的擴散焊接。所述擴散焊接方法通過鈦膜的良好擴散性，有助于提高銅靶材和鋁合金背板之間的焊接結合度。

為了確保焊接效果，除了需要改進焊接方法外，還需要針對每次焊接后的銅靶材組件進行焊接檢測，確保每一個銅靶材組件焊接合格。

現有技術一般采用拉伸實驗檢測焊接品的抗拉強度大小，從而來判斷焊接型銅靶焊接是否良好，但是該方法屬于破壞性試驗，且拉伸實驗既能檢測實驗部位的抗拉強度，無法很好的反映整個靶材的焊接情況。

CN111060044A公開了一種采用水浸式C-SCAN設備測量焊接型靶材厚度的方法，該方法將焊接型靶材和探頭均浸泡在超純水中，運行C掃軟件并利用超聲縱波脈沖反射技術、以界面波波峰位置作為起始點的測量類型，通過已知靶坯厚度測量出靶材的聲速，在后續與背板結合并加工成型后或磁控濺射后，利用已測靶材聲速測量出此時靶材部分的厚度，并根據厚度判斷焊接的效果，但該方法無法定量計算焊接的情況。

因此，需要開發一種對產品無破壞性的能夠整體量化檢測焊接情況的銅靶材組件中焊層檢測的方法。

發明內容

鑒于現有技術中存在的問題，本發明提供一種銅靶材組件中焊層缺陷率檢測的方法，所述銅靶材組件中焊層缺陷率檢測的方法通過對銅靶材組件的表面進行拋光處理減少表面的污漬并降低表面粗糙度，提高超聲波探傷檢測的效果，同時根據超聲波探傷檢測圖計算得到缺陷率，將焊接結果量化；并進一步選擇特定頻率的超聲波探頭，能夠同時保障缺陷檢測效果以及檢測效率。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供一種銅靶材組件中焊層缺陷率檢測的方法，所述方法包括如下步驟：

(1)表面拋光處理后的銅靶材組件置于水中，對所述銅靶材組件進行水浸式超聲波探傷檢測，所述水浸式超聲波探傷檢測所用超聲波探頭的頻率為1～12MHz；

(2)根據步驟(1)得到的超聲波探傷檢測圖，計算銅靶材組件中焊層的缺陷率。