[發(fā)明專利]一種靶材組件的電子束焊接方法及靶材組件在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110784278.2 | 申請日： | 2021-07-12 |
| 公開（公告）號： | CN113458576A | 公開（公告）日： | 2021-10-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 姚力軍;邊逸軍;潘杰;王學(xué)澤;張冬青 | 申請（專利權(quán)）人： | 寧波江豐電子材料股份有限公司 |
| 主分類號： | B23K15/06 | 分類號： | B23K15/06;B23K15/00 |
| 代理公司： | 北京遠(yuǎn)智匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11659 | 代理人： | 王巖 |
| 地址： | 315400 浙江省寧波市*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 組件 電子束 焊接 方法 | ||
本發(fā)明提供了一種靶材組件的電子束焊接方法及靶材組件，所述電子束焊接方法包括以下步驟：(1)提供靶坯和背板，將靶坯的焊接面與背板的焊接面相對設(shè)置并貼合，形成預(yù)焊靶材組件；(2)將步驟(1)所得預(yù)焊靶材組件置于真空環(huán)境中，并使預(yù)焊靶材組件處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，采用電子束對預(yù)焊靶材組件的焊縫進(jìn)行焊接，在0.1?0.5s的收尾時間內(nèi)完成收尾操作，形成靶材組件。本發(fā)明提供的電子束焊接方法徹底去除了收尾缺陷，提升了產(chǎn)品良率，將返焊率控制在2％以下，顯著提高了生產(chǎn)效率。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于濺射靶材技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種靶材組件，尤其涉及一種靶材組件的電子束焊接方法及靶材組件。
背景技術(shù)
在濺射靶材制造領(lǐng)域中，靶材組件是由符合濺射性能的靶坯、與靶坯通過焊接相結(jié)合的背板構(gòu)成。在濺射過程中，靶材組件所處的工作環(huán)境極其惡劣。高溫工作環(huán)境中的靶材組件一側(cè)沖以冷卻水進(jìn)行制冷，而另一側(cè)處于高真空環(huán)境下，因此在靶材組件的相對兩側(cè)形成巨大的壓力差。此外，靶材組件處于高壓電場和磁場中，受到各種高速粒子的轟擊。為了確保靶材組件的質(zhì)量和鍍膜質(zhì)量的穩(wěn)定性達(dá)到較高水平，靶坯和背板的焊接結(jié)合率及焊接強(qiáng)度至關(guān)重要。
現(xiàn)有技術(shù)中，靶坯和背板的焊接方式主要包括釬焊、熱擴(kuò)散焊接和電子束焊接。其中，電子束焊接是利用定向高速和聚焦的電子束轟擊置于真空或非真空中的工件，使動能轉(zhuǎn)化為熱能而使工件熔化進(jìn)行焊接的方法。由于電子束較高的能量密度可以使焊縫較窄、深寬比較大、焊接應(yīng)力和變形較小，故在半導(dǎo)體濺射領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員在采用電子束焊接制備靶材組件的過程中，因工藝精度要求較高，收尾缺陷難以徹底消除，導(dǎo)致普遍存在產(chǎn)品良率較低，返焊率高，生產(chǎn)效率低下的問題。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種靶材組件的電子束焊接方法及靶材組件，所述電子束焊接方法徹底去除了收尾缺陷，提升了產(chǎn)品良率，將返焊率控制在2％以下，顯著提高了生產(chǎn)效率。
為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
第一方面，本發(fā)明提供一種靶材組件的電子束焊接方法，所述電子束焊接方法包括以下步驟：
(1)提供靶坯和背板，將靶坯的焊接面與背板的焊接面相對設(shè)置并貼合，形成預(yù)焊靶材組件；
(2)將步驟(1)所得預(yù)焊靶材組件置于真空環(huán)境中，并使預(yù)焊靶材組件處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，采用電子束對預(yù)焊靶材組件的焊縫進(jìn)行焊接，在0.1-0.5s的收尾時間內(nèi)完成收尾操作，形成靶材組件。
本發(fā)明采用電子束焊接的方式在真空環(huán)境中對靶坯和背板進(jìn)行焊接處理，形成焊接強(qiáng)度優(yōu)異的靶材組件，特別是將收尾時間控制在0.1-0.5s范圍內(nèi)，相較于常規(guī)的5s收尾時間，徹底去除了收尾缺陷，大幅度降低了產(chǎn)品車削后內(nèi)側(cè)氣孔數(shù)量，提升了產(chǎn)品良率，將返焊率控制在2％以下，顯著提高了生產(chǎn)效率。
優(yōu)選地，步驟(2)所述真空環(huán)境的絕對壓力為10-100mbar，例如可以是10mbar、20mbar、30mbar、40mbar、50mbar、60mbar、70mbar、80mbar、90mbar或100mbar，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
本發(fā)明通過在真空環(huán)境中進(jìn)行電子束焊接操作，避免了空氣中電離的氣體或其中的雜質(zhì)影響焊接效果，提升了焊接質(zhì)量和產(chǎn)品良率。此外，真空環(huán)境的絕對壓力對于靶材組件的最終焊接效果影響顯著。當(dāng)絕對壓力高于100mbar時，空氣中電離的氣體或雜質(zhì)對焊接強(qiáng)度及產(chǎn)品良率帶來的不利影響較為顯著；當(dāng)絕對壓力低于10mbar時，焊接效果的提升幅度并不明顯，反而在一定程度上提升了加工成本。
優(yōu)選地，步驟(2)所述旋轉(zhuǎn)狀態(tài)具體為預(yù)焊靶材組件繞濺射面中心線旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
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