[发明专利]一种钨靶材与铜背板的扩散焊接方法

说明书

本发明提供一种钨靶材与铜背板的扩散焊接方法，所述扩散焊接方法包括以下步骤：对钨靶材焊接面依次进行精磨以及PVD镀膜，非焊接面进行抛光处理；对铜背板的焊接面进行PVD镀膜；将所述钨靶材、所述焊接面以及中间层进行装配，并依次进行包套焊接以及热等静压焊接。所述扩散焊接方法可以提高钨靶材与铜背板的结合性能，解决钨靶材与铜背板的结合能力不足的问题。

技术领域

本发明属于靶材制造领域，涉及一种钨靶材与铜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。

CN108544045A公开了一种钨靶材焊接方法及钨靶材组件，涉及半导体制造技术领域。所述钨靶材焊接方法首先对钨靶材和铜背板进行焊接前加工及清洗，在所述钨靶材和所述铜背板中间放置焊料引流件，再利用钎焊工艺对所述钨靶材和所述铜背板进行钎焊接后获得钨靶材组件，对所述钨靶材组件进行冷却。所述钨靶材焊接方法在焊接前在所述钨靶材和所述铜背板间放置焊料引流件，保证了焊料的在所述钨靶材和所述铜背板间的均匀分布，提高了焊缝均匀性、焊接成功率以及焊接稳定性。

CN106378507A公开了一种钨钛靶材组件的焊接方法，包括：提供钨钛靶材和背板；在所述钨钛靶材的焊接面放入第一量的焊料并进行第一浸润处理；在所述背板的焊接面放入第二量的焊料并进行第二浸润处理；在所述第二浸润处理之后，向所述背板的焊接面添加第三量的焊料；在向所述背板的焊接面添加所述第三量的焊料后，且在所述第一浸润处理后，将所述钨钛靶材的焊接面扣合在所述背板的焊接面上。所述焊接方法能够提高钨钛靶材组件的焊接强度。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种钨靶材与铜背板的扩散焊接方法，所述扩散焊接方法可以提高钨靶材与铜背板的结合性能，解决钨靶材与铜背板的结合能力不足的问题。

为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种钨靶材与铜背板的扩散焊接方法，所述扩散焊接方法包括以下步骤：

对钨靶材焊接面依次进行精磨以及PVD镀膜，非焊接面进行抛光处理；

对铜背板的焊接面进行PVD镀膜；

将所述钨靶材、所述焊接面以及中间层进行装配，并依次进行包套焊接以及热等静压焊接。

本发明中，在钨靶材以及铜背板的焊接面表面分别进行PVD镀膜处理，结合包套焊接以及热等静压焊接等装配以及焊接工艺，提高了钨靶材以及铜背板的结合率。

作为本发明优选的技术方案，所述精磨后焊接面的粗糙的Ra≤3μm。

优选地，所述精磨后进行IPA超声清洗。

作为本发明优选的技术方案，所述钨靶材PVD镀膜为PVD镀钛膜。