[發明專利]一種鎢靶材與銅鋅合金背板的擴散焊接方法

在審

• 申請號: 202010976241.5
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112122764A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 姚力軍;邊逸軍;潘杰;王學澤;章麗娜
• 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

本發明涉及一種鎢靶材與銅鋅合金背板的擴散焊接方法，所述擴散焊接方法包括如下步驟：(1)對鎢靶材粗糙度Ra≤3μm的焊接面進行鍍鈦膜處理，之后依次對鍍膜后鎢靶材進行清洗和干燥處理；(2)將步驟(1)干燥后的鎢靶材和銅鋅合金背板裝配后置于包套中，之后對包套依次進行焊接、抽真空和脫氣，將脫氣后的包套進行熱等靜壓焊接，完成后，拆除包套得到鎢靶材組件；所述包套中的鎢靶材和銅鋅合金背板間設置有鋁合金中間層。通過在靶材焊接面特定粗糙度下進行鍍鈦處理后，實現了靶材和背板有效的焊接，焊接后焊接面的應力分布均勻，焊接結合率≥98％，強化靶材和背板間的傳熱性能，使用壽命延長。

技術領域

本發明涉及靶材焊接領域，具體涉及一種鎢靶材與銅鋅合金背板的擴散焊接方法。

背景技術

目前，金屬濺射靶材是濺射沉積技術中用做陰極的材料。該陰極材料在濺射機臺中被帶正電荷的陽離子撞擊下以分子、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是高純的鋁、銅、鈦、鎳、鉭及貴金屬等比較貴重的材料，所以在其制造時常常使用比較普通的材料來作為背板。背板起到支撐靶材、冷卻、降低成本等作用，常用的材料有鋁合金或銅合金。

如CN108544045A公開了一種鎢靶材焊接方法及鎢靶材組件，涉及半導體制造技術領域。所述鎢靶材焊接方法首先對鎢靶材和銅背板進行焊接前加工及清洗，在所述鎢靶材和所述銅背板中間放置焊料引流件，再利用釬焊工藝對所述鎢靶材和所述銅背板進行釬焊接后獲得鎢靶材組件，對所述鎢靶材組件進行冷卻。所述鎢靶材焊接方法在焊接前在所述鎢靶材和所述銅背板間放置焊料引流件，保證了焊料的在所述鎢靶材和所述銅背板間的均勻分布，提高了焊縫均勻性、焊接成功率以及焊接穩定性。

CN106378507A公開了一種鎢鈦靶材組件的焊接方法，包括：提供鎢鈦靶材和背板；在所述鎢鈦靶材的焊接面放入第一量的焊料并進行第一浸潤處理；在所述背板的焊接面放入第二量的焊料并進行第二浸潤處理；在所述第二浸潤處理之后，向所述背板的焊接面添加第三量的焊料；在向所述背板的焊接面添加所述第三量的焊料后，且在所述第一浸潤處理后，將所述鎢鈦靶材的焊接面扣合在所述背板的焊接面上。所述焊接方法能夠提高鎢鈦靶材組件的焊接強度。

然而現有的焊接方法中，焊接結合率低，焊接面應力分布均勻性差，使用壽命短等問題。

發明內容

鑒于現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種鎢靶材與銅鋅合金背板的擴散焊接方法，通過該焊接方法實現了靶材和背板有效的焊接，焊接后焊接面的應力分布均勻，焊接結合率≥98％，強化靶材和背板間的傳熱性能，使用壽命延長。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供了一種鎢靶材與銅鋅合金背板的擴散焊接方法，所述擴散焊接方法包括如下步驟：

(1)對鎢靶材粗糙度Ra≤3μm的焊接面進行鍍鈦膜處理，之后依次對鍍膜后鎢靶材進行清洗和干燥處理；

(2)將步驟(1)干燥后的鎢靶材和銅鋅合金背板裝配后置于包套中，之后對包套依次進行焊接、抽真空和脫氣，將脫氣后的包套進行熱等靜壓焊接，完成后，拆除包套得到鎢靶材組件；所述包套中的鎢靶材和銅鋅合金背板間設置有鋁合金中間層。

本發明提供的焊接方法，通過在靶材焊接面特定粗糙度下進行鍍鈦處理后，利用鋁合金中間層將靶材和背板進行焊接，實現了靶材和背板有效的焊接，焊接后焊接面的應力分布均勻，焊接結合率≥98％，強化靶材和背板間的傳熱性能，使用壽命延長。

作為本發明優選的技術方案，步驟(1)所述鈦膜的厚度為3-6μm，例如可以是3μm、3.2μm、3.4μm、3.6μm、3.8μm、4μm、4.2μm、4.4μm、4.6μm、4.8μm、5μm、5.2μm、5.4μm、5.6μm、5.8μm或6μm等，但不限于所列舉的數值，該范圍內其他未列舉的數值同樣適用。