[发明专利]一种镍靶材与铝合金背板的扩散焊接方法

说明书

本发明提供一种镍靶材与铝合金背板的扩散焊接方法，所述扩散焊接方法包括：对所述镍靶材的焊接面极性螺纹加工，所述螺纹的尺寸为(0.4～0.5)*(0.1～0.2)mm；将所述镍靶材与背板进行装配，依次进行包套焊接以及热等静压焊接得到产品。所述扩散焊接方法可有效提高高纯镍靶材和铝合金背板结合率，同时降低高纯镍靶材和铝合金背板焊接过程的缺陷率。

技术领域

本发明属于靶材制造领域，涉及一种镍靶材与铝合金背板的扩散焊接方法。

背景技术

溅射靶材背板(Sputtering Target Back Plate，BP)：金属溅射靶材是溅射沉积技术中用做阴极的材料。该阴极材料在溅射机台中被带正电荷的阳离子撞击下以分子、原子或离子的形式脱离阴极而在阳极表面重新沉积。由于金属溅射靶材往往是高纯的铝、铜、钛、镍、钽及贵金属等比较贵重的材料，所以在其制造时常常使用比较普通的材料来作为背板。背板起到支撑靶材、冷却、降低成本等作用，常用的材料有铝合金(ALBP)、铜合金(CUBP)等。

热等静压机(Hot Isostatic Press，简称HIP)：热等静压机是利用热等静压技术在高温高压密封容器中，以高压惰性气体为介质，对其中的粉末或待压实的烧结坯料或异种金属施加各向均等静压力，形成高致密度坯料(或零件)的方法的仪器设备。热等静压机已成为高温粉末冶金、消除铸件缺陷、异种金属扩散连接、新型工程陶瓷、复合材料、耐火材料、高强石墨碳素等先进成型技术和先进材料研制领域的关键设备。

包套：一种密闭容器，用来放置制品，焊接后需将包套抽真空至一定真空度才能进行热等静压，如生产过程中漏气会导致包套鼓包膨胀。

CN104646817A公开了一种作为溅射靶材的铝靶材与铝合金背板的连接方法，包括如下步骤：在铝靶材连接面上加工出圆形凸台，在铝合金背板连接面上加工出与该凸台相对应的圆形嵌槽；将铝靶材的凸台嵌合在铝合金背板的嵌槽中；采用真空电子束焊接将靶材与背板边缘进行封焊；将靶材组件进行热处理，加热温度为150～450℃，保温时间0.5～2h；将热处理后的靶材组件直接热压，压强为80～250MPa，保压时间0.2～2h。该方法未使用包套，直接采用真空电子束对靶材与背板进行封焊，封焊后的靶材和背板组件采用加热加压的方法进行连接。但是，真空电子束焊接的方法耗能高设备成本高，不适用于大规模生产。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种镍靶材与铝合金背板的扩散焊接方法，所述扩散焊接方法可有效提高高纯镍靶材和铝合金背板结合率，同时降低高纯镍靶材和铝合金背板焊接过程的缺陷率。

为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种镍靶材与铝合金背板的扩散焊接方法，所述扩散焊接方法包括：

对所述镍靶材的焊接面进行螺纹加工，所述螺纹的尺寸为(0.4～0.5)*(0.1～0.2)mm；

将所述镍靶材与背板进行装配，依次进行包套焊接以及热等静压焊接得到产品。

本发明中，对镍靶材焊接面进行螺纹加工的尺寸进行了调整，其原因在于螺纹在(0.4～0.5)*(0.1～0.2)mm下相比与现有技术中常用的0.7*0.61mm尺寸，在焊接后具有更为优异的拉伸性能，有利于降低靶材扩散焊接的成本，同时还以降低添加额外物质带来的焊接不充分的缺陷。采用扩散焊接取代钎焊，可以进一步提高镍靶材与背板的结合能力。

其中，螺纹的尺寸可以是0.41*0.11、0.42*0.12、0.43*0.13、0.44*0.14、0.45*0.15、0.46*0.16、0.47*0.17、0.48*0.18或0.49*0.19等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。