[发明专利]一种条形钛靶材组件的焊接方法

说明书

本发明涉及一种条形钛靶材组件的焊接方法，所述焊接方法包括：将遮蔽后的背板和条形钛靶材进行加热，将焊料设置于所述加热后背板和条形钛靶材的焊接面并采用钢刷对焊接面进行处理；对所述钢刷处理后靶材的焊接面采用手枪钻钢丝钻头进行处理，之后进行浸润处理；对所述钢刷处理后背板的焊接面进行浸润处理；将所述浸润处理后的靶材和背板进行组装并放置压块，然后进行冷却，得到所述条形钛靶材组件；所述压块设置于靶材的非焊接面，沿着所述靶材的中心线设置7‑8列。通过对焊接前的特定的钢刷处理和浸润处理方式，并在随炉冷却中还设置有压块，使得靶材和背板可以实现良好的结合，保证靶材和背板的结合率高达99％以上。

技术领域

本发明涉及靶材焊接领域，具体涉及一种条形钛靶材组件的焊接方法。

背景技术

金属溅射靶材是溅射沉积技术中用做阴极的材料，在溅射机台中被带正电荷的阳离子撞击作用下，金属溅射靶材表面金属以分子、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采用高纯的铝、铜、钛、镍、钽等比较贵重的金属材料。由于金属溅射靶材的强度不一，在实际应用过程中，需要将符合性能要求的金属溅射靶材和具有一定强度的背板结合制成靶材组件，然后安装在溅射机台上，在磁场、电场作用下有效地进行溅射控制。背板不仅可以为金属溅射靶材起到支撑作用和冷却作用，还可以降低生产工艺的原料成本。常用的背板材料有高纯铝、高纯铜、铝合金和铜合金等。

目前，需要将金属溅射靶材和背板进行加工并焊接成型，才能保证后续溅射的成功进行。如果金属溅射靶材和背板之间的焊接结合度较差，将导致金属溅射靶材在受热条件下变形、开裂、甚至从背板上脱落，不但无法达到溅射均匀的效果，还可能会导致溅射基台损坏。

CN102059421A公开了一种钛靶铝背板焊接方法，该焊接方法是在Ti靶材的焊接面上形成镍层，采用钎焊方法将具有镍层的Ti和背板结合起来，实现钛铝靶焊接的一种方法，由于镍层与焊接材料能够较好的润湿、结合，因此在Ti靶材的焊接面上形成镍层，可以防止Ti靶材从Al背板上脱落，还能提高Ti靶材和Al背板的结合能力。

CN111015111A公开了一种大尺寸钛靶材与铜背板的扩散焊接方法。所述靶材为大尺寸钛靶材，背板为铜合金背板，通过热压扩散的方法进行焊接。包括如下步骤：对大尺寸钛靶材、铜合金背板机械加工、酸洗、装配放入热压炉中，进行扩散焊接，最终整体弯曲变形量＜3mm，焊接面的焊接强度≥55MPa。通过利用热压模具长时间高压保持至室温，保持2-5℃/min降温速率缓慢降温，降低异种材料焊接变形及残余应力。

然而，大尺寸条形靶材由于其本身特殊规格，由于尺寸较长，采用一般的加热处理方式会导致靶材不同区域温度差异较大，导致焊接接触面存在大面积浸润不良区域，进而导致靶材和背板焊接结合率差，焊接不达标，产品报废率高。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种条形钛靶材组件的焊接方法，通过对焊接过程采用特定的处理过程，显著强化了焊接过程中靶材和背板的结合力，焊接结合率高达99％以上。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种条形钛靶材组件的焊接方法，所述焊接方法包括：将遮蔽后的背板和条形钛靶材进行加热，将焊料设置于所述加热后背板和条形钛靶材的焊接面并采用钢刷对焊接面进行处理；

对所述钢刷处理后靶材的焊接面采用手枪钻钢丝钻头进行处理，之后进行浸润处理；

对所述钢刷处理后背板的焊接面进行浸润处理；

将所述浸润处理后的靶材和背板进行组装并放置压块，然后进行冷却，得到所述条形钛靶材组件；

所述压块设置于靶材的非焊接面，沿着所述靶材的中心线设置7-8列。