[发明专利]一种旋转靶材的贴合方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电材料加工领域，尤其涉及一种旋转靶材的贴合方法。

背景技术

溅射靶材通常需要固定在一个金属材料上使用，目的是提高导热性。与溅射靶材固定的金属材料被称为背靶，根据溅射靶材的不同形包括平面靶材和旋转靶材，背靶也相应的被制作成类似形状。与平面靶材相比，旋转靶材具有诸多优势，如较大的溅射利用率，旋转靶材通常溅射利用率为80％左右，而平面靶材溅射利用率一般为30％左右。旋转靶材已近越来越多的应用到真空镀膜领域。旋转靶材的生产主要有热喷涂、热等静压和烧结几种工艺，只有采用热喷涂的方式可以将材料直接喷涂在金属衬管上而且可以形成较长的单节靶材，但采用热喷涂的方式只能生产有限的材料同时靶材的厚度也受到局限性。采用热等静压和烧结工艺生产的靶材可以不受材料的限制，而且可以生产出较厚的旋转靶材但单节靶材的长度受到影响，而且只能通过贴合的方式与金属衬管固定。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转靶材的贴合方法，该方法工艺简单，能够制得较长、较厚的单体旋转靶材，且靶材与金属衬管之间的结合牢固。

为达到上述目的，本发明一种旋转靶材的贴合方法，包括以下步骤：

(1)通过超声波分别对金属衬管外壁和单节旋转靶材内壁进行辅助处理，涂覆低熔点金属涂层；

(2)将一个或多个单节旋转靶材贴附在金属衬管外壁，调整单节旋转靶材与金属衬管的位置；

(3)对金属衬管进行加热至金属衬管外壁的涂层与单节旋转靶材内壁的涂层熔化并互相融合；

(4)停止加热，进行自然冷却，获得单体旋转靶材。

其中：所述低熔点金属是金属铟、金属铟合金或金属锡合金；步骤(1)所述涂层的厚度为0.2～3.0mm；步骤(3)的加热温度为160℃～200℃；步骤(3)的加热时间为20～250分钟。

采用本发明所提供的旋转靶材贴合方法，可以同时将一个或多个采用热等静压和烧结等工艺制得的单节旋转靶材很好地固定在金属衬管上，从而能够制出较长的单体旋转靶材，且厚度较大；同时，在涂覆低熔点金属涂层时，先对靶材内壁和金属衬管外壁进行超声波辅助处理，低熔点金属与靶材、衬管之间的结合更为紧密，获得的单体旋转靶材更加牢固。

具体实施方式

以下通过实施例更进一步地描述本发明，但不限于此。

实施例1

准备1个单节长度为250毫米、外径153毫米、内径133毫米的氧化铟锡靶材，准备长度300毫米、外径131毫米、内径125毫米的不锈钢管，通过超声波对靶材内壁和背靶外壁进行辅助处理将金属铟均匀涂覆到不锈钢衬管外壁形成厚度为0.5毫米左右的金属铟涂层，将金属铟均匀涂覆到氧化铟锡靶材的内壁形成厚度为0.5毫米左右的金属铟涂层，加热不锈钢衬管使得不锈钢外壁的金属铟涂层与氧化铟锡靶材内壁的金属铟涂层熔化并融合，加热温度为170℃，加热时间为30分钟。停止加热进行自然冷却，清洁已贴合好的氧化锌铝靶材表面，获得长度为250毫米、壁厚为15毫米的单体氧化铟锡旋转靶材。

实施例2

准备6根单节长度为250毫米、外径161毫米、内径133毫米的氧化钛靶材，准备长度1600毫米、外径131毫米、内径122毫米的不锈钢管，通过超声波对靶材内壁和背靶外壁进行辅助处理将金属重量比为90∶10铟锡合金均匀涂覆到不锈钢钢衬管外壁形成厚度为0.5毫米左右的金属铟锡涂层，将金属铟锡均匀涂覆到氧化钛靶材的内壁形成厚度为1毫米左右的金属铟锡涂层，加热不锈钢衬管使得不锈钢外壁的金属铟锡涂层与氧化钛靶材内壁的金属铟锡涂层熔化并融合，加热温度为170℃，加热时间为120分钟。停止加热进行自然冷却，清洁已贴合好的氧化钛靶材表面，获得长度为1500毫米、壁厚为14毫米的单体氧化钛旋转靶材。

实施例3

准备12根单节长度为250毫米、外径173毫米、内径133毫米的氧化铌靶材，准备长度3050毫米、外径131毫米、内径125毫米的不锈钢管，通过超声波对靶材内壁和背靶外壁进行辅助处理将金属铟均匀涂覆到不锈钢钢衬管外壁形成厚度为1毫米左右的金属铟涂层，将金属铟均匀涂覆到氧化铌靶材的内壁形成厚度为1毫米左右的金属铟涂层，加热不锈钢衬管使得不锈钢外壁的金属铟涂层与氧化铌靶材内壁的金属铟涂层熔化并融合，加热温度为170℃，加热时间为180分钟。停止加热进行自然冷却，清洁已贴合好的氧化铌靶材表面，获得长度为3000毫米、壁厚为20毫米的单体氧化铌旋转靶材。

实施例4

准备16根单节长度为250毫米、外径173毫米、内径133毫米的氧化锌铝靶材，准备长度4500毫米、外径131毫米、内径125毫米的不锈钢管，通过超声波对靶材内壁和背靶外壁进行辅助处理将金属铟锡合金均匀涂覆到不锈钢钢衬管外壁形成厚度为1毫米左右的金属铟锡涂层，将金属铟锡均匀涂覆到氧化锌铝靶材的内壁形成厚度为1毫米左右的金属铟锡涂层，加热不锈钢衬管使得不锈钢外壁的金属铟锡涂层与氧化锌铝靶材内壁的金属铟锡涂层熔化并融合，加热温度为185℃，加热时间为220分钟。停止加热进行自然冷却，清洁已贴合好的氧化铌靶材表面，获得长度为4000毫米、壁厚为20毫米的单体氧化锌铝旋转靶材。