[发明专利]靶材组件的焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体溅射靶材制造领域，尤其涉及一种靶材组件的焊接方法。

背景技术

在半导体工业中，靶材组件由符合溅射性能的靶材和具有一定强度的背板构成。背板在靶材组件装配至溅射基台中起到支撑作用，并具有传导热量的功效。

通常靶材和背板以焊接方式形成靶材组件。靶材组件通常尺寸较大，尤其是在LCD靶材组件，5代LCD靶材组件的长和宽均超过了1.5m，而8代LCD靶材组件的长度超过了2m。由于靶材组件尺寸大，因而在高温焊接时靶材组件很容易产生大的变形。若采用硬度较高的传统锡系焊料（熔点一般都在200℃以上，硬度是铟系焊料的10倍左右）进行焊接，一旦发生变形，校正将非常困难，因此几乎所有的LCD靶材组件都采用熔点与硬度都较低的纯铟(熔点156.6℃)作为焊料。

LCD靶材组件中高纯铝靶材组件占有很大的比例，其背板材质通常为铜。铝无法直接与铟浸润，所以目前行业中都是采用先在铝靶材坯料焊接面进行镀镍（Nickle Plating）处理，即在焊接前通过电镀或化学方法在铝靶材坯料上镀上一层镍，然后再用铟进行浸润及焊接处理。

随着LCD液晶显示面板尺寸的不断加大，与之相配的LCD靶材也随之增大，在铝靶材坯料上镀镍的难度也越来越大，镀镍的厚度较难控制且均匀性不好，镍易从铝靶材坯料剥落，导致焊接出来的靶材容易脱靶。而且，现有镀镍工艺无法对5代以上大尺寸靶材坯料进行镀镍处理，对镀镍设备体提出了更高的要求。

更多靶材组件的焊接方法请参考公开号为CN102500909A的中国专利申请。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种靶材组件的焊接方法，可以降低焊接工艺的难度，提高铝靶材坯料与背板的焊接结合率以及焊接强度，最终避免焊接出来的靶材组件发生脱靶或者变形。

为解决上述问题，本发明提供了一种靶材组件的焊接方法，包括：提供铝靶材坯料和背板；利用熔融的锌锡焊料对铝靶材坯料的焊接面进行表面浸润处理；利用熔融的铟焊料对背板的焊接面进行表面浸润处理；利用锌锡焊料和铟焊料将表面浸润处理后的所述铝靶材坯料的焊接面与背板的焊接面焊接在一起。

可选的，所述锌锡焊料中锌的质量百分比为6%~15%。

可选的，在对铝靶材坯料的焊接面进行表面浸润处理时，所述铝靶材坯料的温度为250℃~300℃。

可选的，在对背板的焊接面进行表面浸润处理时，所述背板的温度为200℃~250℃。

可选的，在将所述铝靶材坯料的焊接面与所述背板的焊接面焊接在一起之前，通过治具去除铝靶材坯料表面的多余的锌锡焊料。

可选的，在将所述铝靶材坯料的焊接面与背板的焊接面焊接在一起之前，去除锌锡焊料和/或铟焊料表面的氧化层。

可选的，去除锌锡焊料和/或铟焊料表面的氧化层的方法为刮刀刮除。

可选的，去除锌锡焊料和/或铟焊料表面的氧化层的方法为带有网格的不锈钢皮擦除。

可选的，通过将所述铝靶材坯料的焊接面向下扣在所述背板的焊接面上的方式，或者将所述背板焊接面向下扣在所述铝靶材坯料的焊接面上的方式，将所述铝靶材坯料的焊接面与所述背板的焊接面焊接在一起。

可选的，在将所述铝靶材坯料的焊接面与背板的焊接面焊接在一起之后，对与铝靶材坯料的焊接面相对的表面以及与背板的焊接面相对的表面施加压力。

可选的，所述背板的材料为铜或者铜基合金。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下优点：

由于锌锡焊料易与铟焊料互溶，先利用熔融的锌锡焊料对铝靶材坯料的焊接面进行表面浸润处理，并利用熔融的铟焊料对背板的焊接面进行表面浸润处理，再利用锌锡焊料和铟焊料将表面浸润处理后的铝靶材坯料的焊接面与背板的焊接面焊接在一起的焊接方法，能够有效提高铝靶材坯料与背板的结合率以及焊接强度，使铝靶材坯料与背板的结合率达到97%以上，能够有效降低焊接出来的靶材组件发生脱靶或者变形的几率。

另外，通过锌锡焊料硅对铝靶材坯料的焊接面进行表面浸润处理，替代了对铝靶材坯料焊接表面的镀镍处理，使靶材组件的焊接方法不再依赖大型镀镍槽，降低了工艺难度以及工艺成本。

附图说明

图1是本发明靶材组件的焊接方法一实施方式的流程示意图；

图2为本发明靶材组件的焊接方法一实施例中铝靶材坯料的结构示意图；

图3为本发明靶材组件的焊接方法一实施例中背板的结构示意。

具体实施方式