[发明专利]一种降低铝靶材晶粒度的方法

说明书

本发明提供一种降低铝靶材晶粒度的方法，所述方法包括以下步骤：对坯料依次进行第一锻伸处理、第一热处理、第二锻伸处理、第三锻伸处理、第二热处理、第一压延处理、第二压延处理以及第三热处理后得到半成品铝靶材；对所述半成品铝靶材与背板装配后依次进行包套焊接、包套脱气以及热等静压焊接。所述方法可有效避免铝靶材与铜背板焊接过程中的晶粒粗大问题，提高了铝靶材与铜背板的结合率，降低产品不良率，从而缩减产品生产成本。

技术领域

本发明属于靶材制造领域，涉及一种降低铝靶材晶粒度的方法。

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。

现有工艺中，铝靶材与铜背板进行焊接过程包括包套焊接、包套脱气以及热等静压焊接等步骤，焊接后易出现靶材晶粒粗大的现象，从而影响焊接效果。

CN101786885A公开了一种控制晶粒度制造ITO靶材的方法，通过对ITO粉料在不同的温度下预先进行钝化处理，先使ITO粉料的粒度初步长大，活性降低，然后再将不同温度下钝化处理后的原料按不同的比例进行配料球磨，最后通过喷雾造粒、压制、常压气氛烧结等工序，制备晶粒度在4～10μm的细晶ITO靶材。

CN111299969A公开了一种晶粒度和性能可控的溅射靶材铜板带生产工艺，包括如下步骤：步骤1熔铸铜坯；步骤2铣面；步骤3热轧，加热至800-900℃后出炉，进行7-11次轧程，终轧温度在600-50℃以内；步骤4在线淬火，快速将温度控制在200℃以内，从而确保晶粒度达到70um以内，硬度达到100HV以内；步骤5二次铣面；步骤6退火；步骤7表面处理；步骤8包装；该生产工艺充分利用了现有设备，对通过熔铸生产铸锭高纯无氧铜，控制Cu含量达标；在热轧生产过程中通过控制加热温度、轧制道次、终轧温度、以及快速的淬火控制晶粒度，最后通过钟罩炉退火的方式使晶粒度均匀性和物理性能达到标准。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种降低铝靶材晶粒度的方法，所述方法可有效避免铝靶材与铜背板焊接过程中的晶粒粗大问题，提高了铝靶材与铜背板的结合率，降低产品不良率，从而缩减产品生产成本。

为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种降低铝靶材晶粒度的方法，所述方法包括以下步骤：

对坯料依次进行第一锻伸处理、第一热处理、第二锻伸处理、第三锻伸处理、第二热处理、第一压延处理、第二压延处理以及第三热处理后得到半成品铝靶材；

对所述半成品铝靶材与背板装配后依次进行包套焊接、包套脱气以及热等静压焊接。

作为本发明优选的技术方案，所述第一锻伸处理为将所述坯料镦粗至原长度的45～55％后拔长至原长度，如46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％或54％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。