靶材组件的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108000057A(43)申请公布日2018.05.08(21)申请号201711024429.4(22)申请日2017.10.27(71)申请人包头稀土研究院地址014030内蒙古自治区包头市稀土高新区黄河大街36号申请人瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心有限公司(72)发明人刘树峰鲁飞李慧李静雅刘小鱼娄树普孙良成白洋成宇郑天仓(74)专利代理机构北京康盛知识产权代理有限公司11331代理人张良(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称靶材组件的制造方法(57)摘要本发明公开了一种靶材组件的制造方法，包括：根据背板材质要求准备相应的背板粉末原料；准备待焊接的靶材板坯，靶材板坯包括溅射面和焊接面；将背板粉末原料和靶材板坯依次装入模具中，背板粉末原料和靶材板坯的焊接面相接触；将装有背板粉末原料和靶材板坯的模具放入真空热压烧结炉，同步进行背板热压烧结成型，以及靶材板坯与背板材料扩散焊接，得到靶材组件坯体；对得到的靶材组件坯体进行外形机加工处理得到靶材组件。本发明制造的靶材组件表面平整度高、弯曲变形小、焊合率高，背板致密度高，组件焊接成品率高。CN108000057ACN108000057A权利要求书1/1页1.一种靶材组件的制造方法，包括：根据背板材质要求准备相应的背板粉末原料；准备待焊接的靶材板坯，靶材板坯包括溅射面和焊接面；将背板粉末原料和靶材板坯依次装入模具中，背板粉末原料和靶材板坯的焊接面相接触；将装有背板粉末原料和靶材板坯的模具放入真空热压烧结炉，同步进行背板热压烧结成型，以及靶材板坯与背板材料扩散焊接，得到靶材组件坯体；对得到的靶材组件坯体进行外形机加工处理得到靶材组件。2.如权利要求1所述靶材组件的制造方法，其特征在于：背板粉末原料为Al粉或Cu粉，粒度小于100μm。3.如权利要求1所述靶材组件的制造方法，其特征在于：靶材板坯装入模具前，将靶材板坯的焊接面预先进行喷砂或机加工处理，提高焊接面的粗糙度。4.如权利要求1所述靶材组件的制造方法，其特征在于：模具放入真空热压烧结炉后，烧结成型前先进行预压紧，压紧压力为0.1～5MPa。5.如权利要求1所述靶材组件的制造方法，其特征在于：热压烧结温度500-800℃，压力20～30MPa，保温保压2～3小时。2CN108000057A说明书1/4页靶材组件的制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种材料加工技术，具体说，涉及一种靶材组件的制造方法。背景技术[0002]磁控溅射工艺中，靶材组件一般由符合溅射要求的靶材板坯和具有一定强度的背板组成。背板材质通常有Al合金、Cu合金、Ti合金、不锈钢和Mo合金等。现有磁控溅射工艺条件下，靶材溅射面受高能粒子轰击，温度较高，并且处于10-5超高真空下；而背板一侧需通入一定压力的冷却水进行强冷，这样就在靶材组件两侧存在巨大的温度差和压力差，组件工作条件极为恶劣。因此，一方面要求靶材与背板具有较高的焊接质量，以便溅射时组件具有良好的导热、导电性能；另一方面要求靶材组件具有一定的强度，避免溅射时靶材发生开裂、脱落，影响成膜质量。[0003]目前靶材组件的制作方法为：预先准备背板型材和待焊接靶材坯体，通过钎焊或扩散焊将靶材坯体焊接于背板上，后经机加工获得靶材组件。钎焊方式受制于铟、锡等焊料熔点较低，仅适用于小功率溅射要求。扩散焊可以保证靶材组件的高强度焊接，适用于大功率磁控溅射，但是由于靶材与背板材料材质不同，热膨胀系数差异，扩散焊接后靶材组件弯曲变形大，焊接成品率低。发明内容[0004]本发明所解决的技术问题是提供一种靶材组件的制造方法，制造的靶材组件表面平整度高、弯曲变形小、焊合率高，背板致密度高，组件焊接成品率高。[0005]技术方案如下：[0006]一种靶材组件的制造方法，包括：[0007]根据背板材质要求准备相应的背板粉末原料；[0008]准备待焊接的靶材板坯，靶材板坯包括溅射面和焊接面；[0009]将背板粉末原料和靶材板坯依次装入模具中，背板粉末原料和靶材板坯的焊接面相接触；[0010]将装有背板粉末原料和靶材板坯的模具放入真空热压烧结炉，同步进行背板热压烧结成型，以及靶材板坯与背板材料扩散焊接，得到靶材组件坯体；[0011]对得到的靶材组件坯体进行外形机加工处理得到靶材组件。[0012]进一步：背板粉末原料为Al粉或Cu粉，粒度小于100μm。[0013]进一步：靶材板坯装入模具前，将靶材板坯的焊接面预先进行喷砂或机加工处理，提高焊接面的粗糙度。[0014]进一步：模具放入真空热压烧结炉后，烧结成型前先进行预压紧，压紧压力为0.1～5MPa。[0015]进一步：热压烧结温度500-