CN112935443A - 一种脆性靶材的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种脆性靶材的焊接方法,先将脆性靶坯的焊接面与辅助压块的第一平面相接触并进行绑定,所述第一平面与所述溅射面的形状尺寸相同,再将绑定脆性靶坯、背板以及焊料进行加热,利用熔化后的焊料对焊接面进行浸润处理,随后将浸润处理后的绑定脆性靶坯扣合在浸润处理后的背板上,实现焊接面之间的接触,在所述辅助压块的第二表面上放置压块并冷却,将所述辅助压块取下,得到脆性靶材。本发明所述脆性靶材的焊接方法通过将脆性靶坯与辅助压块进行绑定,不仅有效解决了扣合后焊料残存空气而被氧化的问题,使得焊接结合率≥97%,平面度<1mm,还有效防止了靶坯开裂,满足磁控溅射的使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及脆性靶材技术领域,尤其涉及一种脆性靶材的焊接方法。
背景技术
在靶材的制备过程中,通常采用焊接的方式将靶坯和背板进行连接。其中,钎焊由于操作简单、成本较低,是靶材焊接的首选方式。钎焊指的是将低于焊件熔点的焊料和焊件同时加热到焊料熔化温度,然后利用液态焊料填充固态工件的缝隙中,使得焊件达到焊接的目的。但是,靶材在溅射镀膜时温度会升高,易导致焊料软化,甚至当焊接结合度不高的时候,极易发生靶材脱焊的严重事故。因此,钎焊的焊接结果好坏是评价靶材溅射稳定性的一个重要参数。
近年来,随着我国集成电路行业的快速发展,对新型靶材的需求越来越多,尤其是脆性靶材,包括硅合金靶材及陶瓷靶材。但是,脆性靶材具有密度小、易碎裂的特点,在钎焊时容易因温差、焊料类型等原因造成靶材开裂、焊接结合率差,进而影响到靶材的溅射,存在靶材脱焊的风险,因此对于脆性靶材的焊接不仅需要软质焊料,还要避免扣合后焊料发生氧化,使得钎焊的难度加大,这也导致目前大多数脆性靶材无法大批量生产,严重制约了行业的发展。
针对脆性靶材的焊接难题,现有技术公开了一些改进方法,例如CN206298637U公开了一种靶材组件,对靶材和背板之间的机加工结构进行了改进,保证在焊接面处无脆性材料残留,从而达到后续加工时不产生崩边和压伤的目的,保证产品质量和加工效率。但是,改进效果极其有限。
综上所述,目前亟需开发一种脆性靶材的焊接方法,不仅能够保证焊接结合率,避免靶材开裂,还能够稳定生产,扩宽市场发展,提高国家竞争力。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题,本发明的提供了一种脆性靶材的焊接方法,先将脆性靶坯的焊接面与辅助压块的第一平面相接触并进行绑定,所述第一平面与所述溅射面的形状尺寸相同,再将绑定脆性靶坯、背板以及焊料进行加热,利用熔化后的焊料对焊接面进行浸润处理,随后将浸润处理后的绑定脆性靶坯扣合在浸润处理后的背板上,实现焊接面之间的接触,在所述辅助压块的第二表面上放置压块并冷却,将所述辅助压块取下,得到脆性靶材。本发明所述脆性靶材的焊接方法通过将脆性靶坯与辅助压块进行绑定,不仅有效防止了脆性靶坯由于密度较小而在扣合时无法压实焊料,有效解决了扣合后焊料残存空气而被氧化的问题,使得焊接结合率≥97%,平面度<1mm,还有效防止了靶坯开裂,满足磁控溅射的使用要求。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明的目的在于提供一种脆性靶材的焊接方法,所述焊接方法包括如下步骤:
(1)准备脆性靶坯和辅助压块,将所述辅助压块的第一平面与所述脆性靶坯的溅射面相接触并进行绑定,得到绑定脆性靶坯;其中,所述第一平面与所述溅射面的形状尺寸相同;
(2)将所述绑定脆性靶坯、背板以及焊料进行加热,然后利用熔化后的焊料分别对所述绑定脆性靶坯的焊接面以及所述背板的焊接面进行浸润处理;
(3)将浸润处理后的所述绑定脆性靶坯扣合在浸润处理后的背板上,实现焊接面之间的接触,在所述辅助压块的第二表面上放置压块并冷却;
(4)将所述辅助压块取下,得到脆性靶材。
本发明所述脆性靶材的焊接方法通过将脆性靶坯与辅助压块进行绑定,不仅有效防止了脆性靶坯由于密度较小而在扣合时无法压实焊料,有效解决了扣合后焊料残存空气而被氧化的问题,使得焊接结合率≥97%,平面度<1mm,还有效防止了靶坯开裂,满足磁控溅射的使用要求。
作为本发明优选的技术方案,在步骤(4)将所述辅助压块取下之后,还包括将焊接组件进行整平处理。
值得说明的是,本发明所述焊接组件指的是完成焊接后,并将绑定的辅助压块取下后,脆性靶坯与背板组合成的整体。
作为本发明优选的技术方案,所述整平处理包括将所述焊接组件进行加热,随后在所述焊接组件的中间位置放置U型夹具进行过整,经冷却得到脆性靶材。
正如本领域技术人员所熟知的那样,现有技术考虑到焊接后的脆性靶材具有易碎裂的特点,往往在整平过程中不进行过整,而是直接加压至目标平面度,但是整平得到的脆性靶材的平面度往往不达标,即良品率较低。为此,本申请发明人经过大量实验研究,采用热整形技术并辅助U型夹具进行过整,经冷却得到的脆性靶材不仅不易开裂,而且满足平面度<1mm的质量要求,提高了良品率。
优选地,所述加热的初始温度<40℃,终点温度为100-120℃,例如100℃、105℃、110℃、115℃或120℃等,但并不仅限于所列举的数值,上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述加热从所述初始温度至所述终点温度的升温时间为0.4-0.6h,例如0.4h、0.45h、0.5h、0.55h或0.6h等,并在所述终点温度保温5-15min,例如5min、8min、10min、12min或15min等,但并不仅限于所列举的数值,上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述加热在加热平台进行。
优选地,所述过整的凹陷程度为1.3-1.6mm,例如1.3mm、1.4mm、1.5mm或1.6mm等,但并不仅限于所列举的数值,上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述凹陷程度需要严格控制,若凹陷程度较小,冷却至室温后,无法满足平面度<1mm的质量要求,若凹陷程度较大,冷却至室温后,不仅存在脆性靶材开裂的风险,还可能无法满足平面度<1mm的质量要求。
优选地,所述U型夹具的数量为2n,其中,n为1、2或3。
由于本发明所述焊接方法优选方形脆性靶材,在整平处理过程中需要把待整平的方形脆性靶材(焊接组件)沿长边的两端垫高,使得中间部分悬空,随后在待整平的方形脆性靶材(焊接组件)的中间位置沿短边的两侧对称放置U型夹具。随着方形脆性靶材长宽比的增大,可以增加对称放置的U型夹具数量,即所述U型夹具的数量为2n。
优选地,所述过整在整形平台进行。
优选地,所述冷却采用空冷,冷却至室温即可。
作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述脆性靶坯包括硅合金靶坯或陶瓷靶坯。
优选地,步骤(1)所述脆性靶坯为方形脆性靶坯。
优选地,所述方形脆性靶坯的长宽比为3:1-5:1,例如3:1、3.5:1、4:1、4.5:1或5:1等,但并不仅限于所列举的数值,上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述辅助压块的材质包括铜合金。
由于铜合金质地较软,且密度较焊料的密度大,所以本发明所述辅助压块的材质为铜合金,不仅可以防止辅助压块划伤脆性靶坯的焊接面,还可以在扣合过程中,使得绑定辅助压块的脆性靶坯能够压实焊料,避免焊料残存空气而被氧化的问题,进而保证了焊接结合率。
优选地,步骤(1)所述绑定包括采用耐热胶带将所述辅助压块与所述脆性靶坯的侧面进行缠绕。
本发明所述辅助压块的第一平面与所述脆性靶坯的溅射面形状尺寸相同,但对厚度方向没有具体要求,本领域技术人员可以根据实际情况进行选择;此外,仅采用耐热胶带将所述辅助压块与所述脆性靶坯的侧面进行缠绕,不仅可以达到绑定目的,还便于后续将辅助压块取下。
作为本发明优选的技术方案,步骤(2)所述焊料包括铟焊料。
优选地,所述铟焊料的纯度≥99.99%。
优选地,对步骤(2)所述背板除焊接面以外的区域粘贴耐热胶带,尤其是背板的螺纹孔以及焊接面的周边区域,可以防止扣合过程中溢出的焊料污染背板,堵塞背板的螺纹孔等。
作为本发明优选的技术方案,步骤(2)所述加热包括将所述绑定脆性靶坯、背板以及焊料分别放置在加热平台上。
优选地,步骤(2)所述加热的初始温度<40℃,终点温度为200-250℃,例如200℃、210℃、220℃、230℃、240℃或250℃等,但并不仅限于所列举的数值,上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)所述加热从所述初始温度至所述终点温度的升温时间为0.8-1.2h,例如0.8h、0.9h、1h、1.1h或1.2h等,但并不仅限于所列举的数值,上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述焊接方法将所述绑定脆性靶坯、背板以及焊料分别放置在加热平台上,同时进行加热,可以有效防止绑定脆性靶坯与加热平台之间温差过大而导致绑定脆性靶坯开裂;进一步控制加热的初始温度、终点温度以及升温时间,可以有效保证绑定脆性靶坯能够被有效加热,还不会发生开裂的问题。
作为本发明优选的技术方案,在步骤(2)中,利用熔化后的焊料通过超声波对所述绑定脆性靶坯的焊接面进行浸润处理。
由于绑定脆性靶坯易碎裂,对其焊接面不能使用钢刷等尖锐工具进行粗糙处理,因此通过超声波进行浸润处理即可。
优选地,在步骤(2)中,先通过钢刷对所述背板的焊接面进行处理,再利用熔化后的焊料通过超声波对所述背板的焊接面进行浸润处理。
本发明所述焊接方法在步骤(2)所述过程中需要严格控制绑定脆性靶坯与其他工具之间的温差在30℃以内,防止绑定脆性靶坯因温差过大而开裂。
作为本发明优选的技术方案,步骤(3)所述在所述辅助压块的第二表面上先放置木块和/或硅胶垫,再放置所述压块。
优选地,步骤(3)所述冷却采用空冷。
作为本发明优选的技术方案,所述焊接方法包括如下步骤:
(1)准备方形脆性靶坯和材质为铜合金的辅助压块,将所述辅助压块的第一平面与所述脆性靶坯的溅射面相接触,然后采用耐热胶带将所述辅助压块与所述脆性靶坯的侧面进行缠绕达到绑定目的,得到绑定脆性靶坯;其中,所述方形脆性靶坯包括方形硅合金靶坯或方形陶瓷靶坯;所述第一平面与所述溅射面的形状尺寸相同;
(2)将所述绑定脆性靶坯、背板以及焊料分别放置在加热平台上进行加热,控制所述加热的初始温度<40℃,终点温度为200-250℃,从所述初始温度至所述终点温度的升温时间为0.8-1.2h,然后利用熔化后的焊料通过超声波对所述绑定脆性靶坯的焊接面进行浸润处理,先通过钢刷对所述背板的焊接面进行处理,再利用熔化后的焊料通过超声波对所述背板的焊接面进行浸润处理;其中,对所述背板除焊接面以外的区域粘贴耐热胶带,所述焊料包括纯度≥99.99%的铟焊料;
(3)将浸润处理后的所述绑定脆性靶坯扣合在浸润处理后的背板上,实现焊接面之间的接触,在所述辅助压块的第二表面上先放置木块和/或硅胶垫,再放置压块,采用空冷进行冷却;
(4)将所述辅助压块取下,将焊接组件放置在加热平台上进行加热,控制所述加热的初始温度<40℃,终点温度为100-120℃,从所述初始温度至所述终点温度的升温时间为0.4-0.6h,并在所述终点温度保温5-15min,随后将所述焊接组件放置在整形平台上,并在所述焊接组件的中间位置放置U型夹具,过整至凹陷程度为1.3-1.6mm,用空冷进行冷却得到脆性靶材。
与现有技术方案相比,本发明至少具有以下有益效果:
(1)本发明所述脆性靶材的焊接方法通过将脆性靶坯与辅助压块进行绑定,不仅有效防止了脆性靶坯由于密度较小而在扣合时无法压实焊料,有效解决了扣合后焊料残存空气而被氧化的问题,使得焊接结合率≥97%,平面度<1mm,还有效防止了靶坯开裂,满足磁控溅射的使用要求;
(2)本发明所述脆性靶材的焊接方法对焊接得到的焊接组件进行整平处理,采用热整形技术并辅助U型夹具,控制焊接组件随加热平台缓慢升温至终点温度并进行过整,经冷却得到的脆性靶材不仅不易开裂,而且满足平面度<1mm的质量要求,提高了良品率。
附图说明
图1是本发明所述脆性靶材的焊接方法的流程示意图;
图中:1-辅助压块;2-脆性靶坯;3-背板。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
为更好地说明本发明,便于理解本发明的技术方案,本发明的典型但非限制性的实施例如下:
如图1所示,本发明所述脆性靶材的焊接方法包括如下步骤:
(1)准备脆性靶坯1和辅助压块2,将所述辅助压块2的第一平面与所述脆性靶坯1的溅射面相接触并进行绑定,得到绑定脆性靶坯;其中,所述第一平面与所述溅射面的形状尺寸相同;
(2)将所述绑定脆性靶坯、背板3以及焊料进行加热,然后利用熔化后的焊料分别对所述绑定脆性靶坯的焊接面以及所述背板的焊接面进行浸润处理,图中采用双虚线表示浸润处理;
(3)将浸润处理后的所述绑定脆性靶坯扣合在浸润处理后的背板3上,实现焊接面之间的接触,在所述辅助压块1的第二表面上放置压块并冷却;
(4)将所述辅助压块取下,得到脆性靶材。
实施例1
本实施例提供了一种脆性靶材的焊接方法,所述焊接方法包括如下步骤:
(1)准备方形脆性靶坯和材质为铜合金的辅助压块,将所述辅助压块的第一平面与所述脆性靶坯的溅射面相接触,然后采用耐热胶带将所述辅助压块与所述脆性靶坯的侧面进行缠绕达到绑定目的,得到绑定脆性靶坯;
其中,所述方形脆性靶坯为长宽比为3.33:1的陶瓷靶坯,所述第一平面与所述溅射面的形状尺寸相同,所述辅助压块的厚度为所述方形脆性靶坯的厚度的1.25倍;
(2)将所述绑定脆性靶坯、背板以及焊料分别放置在加热平台上进行加热,控制所述加热的初始温度<40℃,终点温度为220℃,从所述初始温度至所述终点温度的升温时间为1h,然后利用熔化后的焊料通过超声波对所述绑定脆性靶坯的焊接面进行浸润处理,先通过钢刷对所述背板的焊接面进行处理,再利用熔化后的焊料通过超声波对所述背板的焊接面进行浸润处理;
其中,对所述背板除焊接面以外的区域粘贴耐热胶带,所述焊料为纯度≥99.99%的铟焊料;
(3)将浸润处理后的所述绑定脆性靶坯扣合在浸润处理后的背板上,实现焊接面之间的接触,在所述辅助压块的第二表面上,在沿长边的两端依次放置木块和10kg的压块,在沿长边的中间位置依次放置木块和50kg的压块,随后采用空冷进行冷却;
(4)将所述辅助压块取下,将焊接组件放置在加热平台上进行加热,控制所述加热的初始温度<40℃,终点温度为110℃,从所述初始温度至所述终点温度的升温时间为0.5h,并在所述终点温度保温10min,随后将所述焊接组件放置在整形平台上,并在所述焊接组件的中间位置放置2个U型夹具,过整至凹陷程度为1.4mm,用空冷进行冷却得到脆性靶材。
实施例2
本实施例提供了一种脆性靶材的焊接方法,除了将步骤(2)所述将绑定脆性靶坯、背板以及焊料先放置在加热平台上再控制加热平台逐渐升温,替换为将绑定脆性靶坯、背板以及焊料直接放置在已经达到终点温度的加热平台上,其他条件和实施例1完全相同。
实施例3
本实施例提供了一种脆性靶材的焊接方法,除了将步骤(4)所述过整后的凹陷程度由1.4mm替换为1mm,其他条件和实施例1完全相同。
实施例4
本实施例提供了一种脆性靶材的焊接方法,除了将步骤(4)所述过整后的凹陷程度由1.4mm替换为1.8mm,其他条件和实施例1完全相同。
实施例5
本实施例提供了一种脆性靶材的焊接方法,所述焊接方法包括如下步骤:
(1)准备方形脆性靶坯和材质为铜合金的辅助压块,将所述辅助压块的第一平面与所述脆性靶坯的溅射面相接触,然后采用耐热胶带将所述辅助压块与所述脆性靶坯的侧面进行缠绕达到绑定目的,得到绑定脆性靶坯;
其中,所述方形脆性靶坯为长宽比为3:1的陶瓷靶坯,所述第一平面与所述溅射面的形状尺寸相同,所述辅助压块的厚度为所述方形脆性靶坯的厚度的1倍;
(2)将所述绑定脆性靶坯、背板以及焊料分别放置在加热平台上进行加热,控制所述加热的初始温度<40℃,终点温度为200℃,从所述初始温度至所述终点温度的升温时间为0.8h,然后利用熔化后的焊料通过超声波对所述绑定脆性靶坯的焊接面进行浸润处理,先通过钢刷对所述背板的焊接面进行处理,再利用熔化后的焊料通过超声波对所述背板的焊接面进行浸润处理;
其中,对所述背板除焊接面以外的区域粘贴耐热胶带,所述焊料为纯度≥99.99%的铟焊料;
(3)将浸润处理后的所述绑定脆性靶坯扣合在浸润处理后的背板上,实现焊接面之间的接触,在所述辅助压块的第二表面上,在沿长边的两端依次放置木块和10kg的压块,在沿长边的中间位置依次放置木块和50kg的压块,随后采用空冷进行冷却;
(4)将所述辅助压块取下,将焊接组件放置在加热平台上进行加热,控制所述加热的初始温度<40℃,终点温度为100℃,从所述初始温度至所述终点温度的升温时间为0.4h,并在所述终点温度保温5min,随后将所述焊接组件放置在整形平台上,并在所述焊接组件的中间位置放置2个U型夹具,过整至凹陷程度为1.3mm,用空冷进行冷却得到脆性靶材。
实施例6
本实施例提供了一种脆性靶材的焊接方法,所述焊接方法包括如下步骤:
(1)准备方形脆性靶坯和材质为铜合金的辅助压块,将所述辅助压块的第一平面与所述脆性靶坯的溅射面相接触,然后采用耐热胶带将所述辅助压块与所述脆性靶坯的侧面进行缠绕达到绑定目的,得到绑定脆性靶坯;
其中,所述方形脆性靶坯为长宽比为5:1的硅合金靶坯,所述第一平面与所述溅射面的形状尺寸相同,所述辅助压块的厚度为所述方形脆性靶坯的厚度的1.5倍;
(2)将所述绑定脆性靶坯、背板以及焊料分别放置在加热平台上进行加热,控制所述加热的初始温度<40℃,终点温度为250℃,从所述初始温度至所述终点温度的升温时间为1.2h,然后利用熔化后的焊料通过超声波对所述绑定脆性靶坯的焊接面进行浸润处理,先通过钢刷对所述背板的焊接面进行处理,再利用熔化后的焊料通过超声波对所述背板的焊接面进行浸润处理;
其中,对所述背板除焊接面以外的区域粘贴耐热胶带,所述焊料为纯度≥99.99%的铟焊料;
(3)将浸润处理后的所述绑定脆性靶坯扣合在浸润处理后的背板上,实现焊接面之间的接触,在所述辅助压块的第二表面上,在沿长边的两端依次放置木块和10kg的压块,在沿长边的中间位置依次放置木块和50kg的压块,随后采用空冷进行冷却;
(4)将所述辅助压块取下,将焊接组件放置在加热平台上进行加热,控制所述加热的初始温度<40℃,终点温度为120℃,从所述初始温度至所述终点温度的升温时间为0.6h,并在所述终点温度保温15min,随后将所述焊接组件放置在整形平台上,并在所述焊接组件的中间位置放置2个U型夹具,过整至凹陷程度为1.6mm,用空冷进行冷却得到脆性靶材。
对比例1
本对比例提供了一种脆性靶材的焊接方法,除了将步骤(1)所述辅助压块完全省略,其他条件和实施例1完全相同。
将上述实施例和对比例得到的脆性靶材利用水平十字架及塞尺进行平面度检测,利用超声波C扫描成像探伤仪进行焊接结合率检测并判断是否出现裂纹,具体测试结果见表1。
表1
综上所述,本发明所述脆性靶材的焊接方法通过将脆性靶坯与辅助压块进行绑定,不仅有效防止了脆性靶坯由于密度较小而在扣合时无法压实焊料,有效解决了扣合后焊料残存空气而被氧化的问题,使得焊接结合率≥97%,平面度<1mm,还有效防止了靶坯开裂,满足磁控溅射的使用要求;而且对焊接得到的焊接组件进行整平处理,采用热整形技术并辅助U型夹具,控制焊接组件随加热平台缓慢升温至终点温度并进行过整,经冷却得到的脆性靶材不仅不易开裂,而且满足平面度<1mm的质量要求,提高了良品率。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征,但本发明并不局限于上述详细结构特征,即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种脆性靶材的焊接方法,其特征在于,所述焊接方法包括如下步骤:
(1)准备脆性靶坯和辅助压块,将所述辅助压块的第一平面与所述脆性靶坯的溅射面相接触并进行绑定,得到绑定脆性靶坯;其中,所述第一平面与所述溅射面的形状尺寸相同;
(2)将所述绑定脆性靶坯、背板以及焊料进行加热,然后利用熔化后的焊料分别对所述绑定脆性靶坯的焊接面以及所述背板的焊接面进行浸润处理;
(3)将浸润处理后的所述绑定脆性靶坯扣合在浸润处理后的背板上,实现焊接面之间的接触,在所述辅助压块的第二表面上放置压块并冷却;
(4)将所述辅助压块取下,得到脆性靶材。
2.根据权利要求1所述的焊接方法,其特征在于,在步骤(4)将所述辅助压块取下之后,还包括将焊接组件进行整平处理。
3.根据权利要求2所述的焊接方法,其特征在于,所述整平处理包括将所述焊接组件进行加热,随后在所述焊接组件的中间位置放置U型夹具进行过整,经冷却得到脆性靶材;
优选地,所述加热的初始温度<40℃,终点温度为100-120℃;
优选地,所述加热从所述初始温度至所述终点温度的升温时间为0.4-0.6h,并在所述终点温度保温5-15min;
优选地,所述加热在加热平台进行;
优选地,所述过整的凹陷程度为1.3-1.6mm;
优选地,所述U型夹具的数量为2n,其中,n为1、2或3;
优选地,所述过整在整形平台进行;
优选地,所述冷却采用空冷。
4.根据权利要求1-3任一项所述的焊接方法,其特征在于,步骤(1)所述脆性靶坯包括硅合金靶坯或陶瓷靶坯;
优选地,步骤(1)所述脆性靶坯为方形脆性靶坯;
优选地,所述方形脆性靶坯的长宽比为3:1-5:1。
5.根据权利要求1-4任一项所述的焊接方法,其特征在于,步骤(1)所述辅助压块的材质包括铜合金;
优选地,步骤(1)所述绑定包括采用耐热胶带将所述辅助压块与所述脆性靶坯的侧面进行缠绕。
6.根据权利要求1-5任一项所述的焊接方法,其特征在于,步骤(2)所述焊料包括铟焊料;
优选地,所述铟焊料的纯度≥99.99%;
优选地,对步骤(2)所述背板除焊接面以外的区域粘贴耐热胶带。
7.根据权利要求1-6任一项所述的焊接方法,其特征在于,步骤(2)所述加热包括将所述绑定脆性靶坯、背板以及焊料分别放置在加热平台上;
优选地,步骤(2)所述加热的初始温度<40℃,终点温度为200-250℃;
优选地,步骤(2)所述加热从所述初始温度至所述终点温度的升温时间为0.8-1.2h。
8.根据权利要求1-7任一项所述的焊接方法,其特征在于,在步骤(2)中,利用熔化后的焊料通过超声波对所述绑定脆性靶坯的焊接面进行浸润处理;
优选地,在步骤(2)中,先通过钢刷对所述背板的焊接面进行处理,再利用熔化后的焊料通过超声波对所述背板的焊接面进行浸润处理。
9.根据权利要求1-8任一项所述的焊接方法,其特征在于,步骤(3)所述在所述辅助压块的第二表面上先放置木块和/或硅胶垫,再放置所述压块;
优选地,步骤(3)所述冷却采用空冷。
10.根据权利要求1-9任一项所述的焊接方法,其特征在于,所述焊接方法包括如下步骤:
(1)准备方形脆性靶坯和材质为铜合金的辅助压块,将所述辅助压块的第一平面与所述脆性靶坯的溅射面相接触,然后采用耐热胶带将所述辅助压块与所述脆性靶坯的侧面进行缠绕达到绑定目的,得到绑定脆性靶坯;其中,所述方形脆性靶坯包括方形硅合金靶坯或方形陶瓷靶坯;所述第一平面与所述溅射面的形状尺寸相同;
(2)将所述绑定脆性靶坯、背板以及焊料分别放置在加热平台上进行加热,控制所述加热的初始温度<40℃,终点温度为200-250℃,从所述初始温度至所述终点温度的升温时间为0.8-1.2h,然后利用熔化后的焊料通过超声波对所述绑定脆性靶坯的焊接面进行浸润处理,先通过钢刷对所述背板的焊接面进行处理,再利用熔化后的焊料通过超声波对所述背板的焊接面进行浸润处理;其中,对所述背板除焊接面以外的区域粘贴耐热胶带,所述焊料包括纯度≥99.99%的铟焊料;
(3)将浸润处理后的所述绑定脆性靶坯扣合在浸润处理后的背板上,实现焊接面之间的接触,在所述辅助压块的第二表面上先放置木块和/或硅胶垫,再放置压块,采用空冷进行冷却;
(4)将所述辅助压块取下,将焊接组件放置在加热平台上进行加热,控制所述加热的初始温度<40℃,终点温度为100-120℃,从所述初始温度至所述终点温度的升温时间为0.4-0.6h,并在所述终点温度保温5-15min,随后将所述焊接组件放置在整形平台上,并在所述焊接组件的中间位置放置U型夹具,过整至凹陷程度为1.3-1.6mm,用空冷进行冷却得到脆性靶材。
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