[發明專利]一種氧化鎂靶材與背板焊接的方法

在審

• 申請號: 202011200370.1
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112355427A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 王永超;居炎鵬;趙澤良;仝紅巖;王留土;鄭海強;史豪杰;陳耘田;郭利樂;劉占軍;李偉
• 申請（專利權）人: 河南東微電子材料有限公司
• 主分類號: B23K3/08
• 分類號: B23K3/08;B23K103/08
• 代理公司: 鄭州浩翔專利代理事務所(特殊普通合伙) 41149
• 代理人: 李偉

本發明提供了一種氧化鎂靶材與背板焊接的方法，涉及濺射靶材領域。包括：對靶材和背板的焊接面清洗、噴砂處理；將熔融釬料倒入噴砂處理后的靶材和背板的焊接面上，進一步用超聲波促使釬料與靶材焊接面和背板焊接面浸潤實現焊接。本發明中通過增加對焊接面的噴砂處理工序，增加釬料與焊接面的焊接結合強度，實現增強焊接質量，本方法操作簡便，焊合率可達99%及以上。

技術領域

本發明屬于靶材制造的領域，尤其涉及一種氧化鎂靶材焊接方法。

背景技術

氧化鎂靶材，因其高溫穩定性、高介電常數、低介電損耗及對可見光透明等性能在集成電路、平面顯示、太陽能等領域具有廣泛應用。氧化鎂靶材需與金屬背板連接一起構成靶材組件，共同裝配在濺射基臺上作為陰極使用，所述的金屬背板起到導電導熱性和固定支撐作用。濺射過程中，氧化鎂靶材接受到高能離子轟擊而發熱，如果靶材和背板之間的焊接結合強度低，將導致靶材在受熱條件下變形、開裂、甚至從背板上脫落，導致濺射過程無法進行，因此靶材與背板的焊接質量直接影響到濺射成膜的效率和薄膜的性能。

目前靶材常用焊接方法有釬焊、擴散焊、電子束焊等焊接方式，其中擴散焊和電子束焊在高溫作用下實現焊接，容易引起靶材晶粒長大而造成濺射成膜效率低、薄膜不均勻性等不利影響，而且成本也高。對于釬焊是靶材與背板之間靠低熔點的釬料實現焊接，能在低溫下操作，避免了靶材變形和晶粒長大的風險。采用釬焊連接的靶材組件，其釬焊層結構具有良好的熱傳導性能，而且濺射結束后還可以采用較低溫度熔化釬料層，分離背板，使背板重復利用，節約成本。

但是在實施釬焊工藝中，總會遇到困難問題，如釬料與靶材浸潤融洽性不良、焊接結合強度不高等，這些勢必影響到靶材與背板的焊接質量，從而導致后期濺射過程中無法進行。

CN103687977A公開了濺射用MgO靶材，通過用MgO和導電物質混合作為主要成分，其特征在于所述導電物質在DC濺射法中與MgO一起成膜時能夠向所形成的MgO膜賦予取向性，但未提及靶材與背板焊接方面。

CN105734508A公開了一種氧化物靶材及其制備方法，該發明對靶材與背板焊接也未詳細說明。

CN111014933A公開了一種提升靶材焊合率的方法，步驟包括在釬料熔融狀態下對背板第一焊合面金屬化處理形成第一焊料層；在釬料熔融狀態下對靶材第二焊合面金屬化處理形成第二焊料層，用超聲波振動焊接部位焊料，完成焊接。所述靶材為Al、Mo、ITO、Si、Cr，焊料為In或Sn。該發明內容中只單純依靠超聲波進行促使焊接，能提升焊合率，但是提升范圍有限。

因此如何改善以上述釬焊工藝中的問題，這是本領域技術人員急需解決的。

佐野聰，西村芳寬，渡邊高行等.濺射用MgO靶材，CN103687977A[P].2014.

何金江，徐學禮，陳淼琴等. 一種氧化物靶材及其制備方法,CN105734508A[P].2016.

陳俊杰，陳彥東，林泓成. 一種提升靶材焊合率的方法, CN111014933A[P].2020。

發明內容

本發明的目的提供一種氧化鎂靶材與背板焊接的方法，通過噴砂等處理，解決了氧化鎂靶材與背板釬焊過程中浸潤性不理想、結合力不足的問題。該發明方法操作簡便，能實現氧化鎂靶材與背板的焊接。

具體地，本發明所提供的氧化鎂靶材與背板焊接方法包括以下步驟：提供氧化鎂靶材，用耐高溫膠帶包裹靶材濺射面防止污染；

將氧化鎂靶材焊接面和背板焊接面進行鋼涮打磨后再噴砂處理；

將氧化鎂靶材和背板以焊接面向上平放在加熱平臺上進行預熱處理；

將釬料在坩堝中加熱至熔融態后倒入靶材焊接面和背板焊接面上，均勻攤鋪；