[發明專利]一種超高純銅系靶材與背板的焊接方法

在審

• 申請號: 202010973277.8
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112122763A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 姚力軍;邊逸軍;潘杰;王學澤;慕二龍;曹歡歡
• 申請（專利權）人: 寧波江豐電子材料股份有限公司
• 主分類號: B23K20/02
• 分類號: B23K20/02;B23K20/14;B23K20/24
• 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

1.一種超高純銅系靶材與背板的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法包括以下步驟：

(1)將帶有螺紋的背板焊接面進行鍍膜處理，然后與超高純銅系靶材進行裝配；

(2)將步驟(1)裝配好的超高純銅系靶材和背板放入包套，將所述包套封口后抽真空；

(3)將步驟(2)抽真空后的包套進行熱等靜壓處理，完成超高純銅系靶材與背板的焊接。

2.根據權利要求1所述的焊接方法，其特征在于，步驟(1)所述超高純銅系靶材包括超高純銅靶材和超高純銅合金靶材；

優選地，所述超高純銅合金靶材包括超高純銅錳合金靶材；

優選地，所述超高純銅系靶材的純度為6N以上；

優選地，步驟(1)所述背板的材質包括鋁合金。

3.根據權利要求1或2所述的焊接方法，其特征在于，步驟(1)所述背板焊接面上的螺紋通過車削加工得到；

優選地，所述螺紋的間距為0.65～0.85mm；

優選地，所述螺紋的深度為0.5～0.6mm。

4.根據權利要求1-3任一項所述的焊接方法，其特征在于，步驟(1)所述背板焊接面上形成螺紋后，先進行表面處理，再進行鍍膜處理；

優選地，所述表面處理依次包括一次水洗、酸洗、二次水洗和干燥；

優選地，所述酸洗所用的酸液由氫氟酸、硝酸和水組成；

優選地，所述酸液中氫氟酸、硝酸和水的體積比分別為(1～2):(3～4):(4～5)。

5.根據權利要求1-4任一項所述的焊接方法，其特征在于，步驟(1)所述鍍膜處理采用物理氣相沉積法進行，優選為真空磁控濺射法；

優選地，步驟(1)所述鍍膜處理形成的膜層的厚度為6～10μm；

優選地，步驟(1)所述鍍膜的材質包括鈦膜；

優選地，步驟(1)所述鍍膜處理完成后30min內進行真空干燥；

優選地，所述真空干燥的溫度為60～80℃，時間為60～80min；

優選地，所述真空干燥的真空度為0.01Pa以下。

6.根據權利要求1-5任一項所述的焊接方法，其特征在于，步驟(1)所述裝配前，所述超高純銅系靶材依次進行焊接面加工、表面處理和干燥處理；

優選地，所述焊接面加工為車削光滑處理；

優選地，所述表面處理為采用有機溶劑進行超聲波清洗；

優選地，所述有機溶劑包括異丙醇；

優選地，所述超聲波清洗的時間為20～30min；

優選地，所述超聲波清洗后30min內進行真空干燥；

優選地，所述真空干燥的溫度為60～80℃，時間為60～80min；

優選地，所述真空干燥的真空度為0.01Pa以下。

7.根據權利要求1-6任一項所述的焊接方法，其特征在于，步驟(2)所述包套的封口操作為采用氬弧焊焊接；

優選地，步驟(2)所述抽真空后的真空度為0.001Pa以下。

8.根據權利要求1-7任一項所述的焊接方法，其特征在于，步驟(2)所述抽真空后24h內進行熱等靜壓處理；

優選地，步驟(3)所述熱等靜壓處理在熱等靜壓機內進行；

優選地，步驟(3)所述熱等靜壓處理的溫度為350～450℃；

優選地，步驟(3)所述熱等靜壓處理的壓力為95～105MPa；

優選地，步驟(3)所述熱等靜壓處理的時間為3～5h。

9.根據權利要求1-8任一項所述的焊接方法，其特征在于，步驟(3)所述熱等靜壓處理后冷卻，然后移除包套，得到焊接后的超高純銅系靶材組件；

優選地，所述冷卻方式為隨爐冷卻。

10.根據權利要求1-9任一項所述的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法包括以下步驟：

(1)將超高純銅系靶材依次進行焊接面加工、表面處理和真空干燥處理，所述焊接面加工為車削光滑處理；所述表面處理為采用有機溶劑進行超聲波清洗，所述超聲波清洗后30min內進行真空干燥；

將背板焊接面進行車削加工形成螺紋，所述螺紋的間距為0.65～0.85mm，所述螺紋的深度為0.5～0.6mm，然后依次進行表面處理、鍍膜處理和真空干燥處理，所述表面處理依次包括一次水洗、酸洗、二次水洗和干燥，所述酸洗所用的酸液由氫氟酸、硝酸和水按照體積比(1～2):(3～4):(4～5)組成，所述鍍膜處理采用物理氣相沉積法進行，形成的膜層的厚度為6～10μm，鍍膜處理完成后30min內進行真空干燥；再將經過處理的超高純銅系靶材和背板進行裝配；

(2)將步驟(1)裝配好的超高純銅系靶材和背板放入包套，將所述包套封口后抽真空，所述包套的封口操作為采用氬弧焊焊接，所述抽真空后的真空度為0.001Pa以下；

(3)將步驟(2)抽真空后的包套在24h內置于熱等靜壓機內進行熱等靜壓處理，所述熱等靜壓處理的溫度為350～450℃，壓力為95～105MPa，時間為3～5h，熱等靜壓處理后冷卻，然后移除包套，得到焊接后的超高純銅系靶材組件。