[发明专利]一种改善钨靶材焊接质量的方法

说明书

本发明提供一种改善钨靶材焊接质量的方法，所述方法包括：对所述钨靶材的焊接面进行精磨以及镀膜处理；对中间层的一侧进行镀膜处理；对中间层非镀膜侧以及背板的焊接面进行车削螺纹处理；将所述中间层非镀膜侧与所述钨靶材的焊接面进行装配，将所述中间层镀膜侧与所述背板的焊接面进行装配，进行热等静压焊接。所述方法可以解决钨靶材焊接过程中的开裂问题，提高焊接质量以及合格率。

技术领域

本发明属于靶材制造领域，涉及一种改善钨靶材焊接质量的方法。

背景技术

磁控溅射是电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩原子和电子，电子飞向基片，氩离子在电场的作用下加速轰击溅射基台上的靶材组件上的靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶材原子(或分子)沉积在基板上成膜，而最终达到对基板表面镀膜的目的。

CN111014930A公开了一种钨靶材组件两步热等静压扩散焊接方法，所述焊接方法以钨靶坯与Al中间层先进行热等静压扩散焊接，然后再将其与铜背板进行第二次热等静压扩散焊接，最终获得钨靶材组件，所述钨靶材组件的钨靶坯-Al中间层焊接面的焊接强度≥125MPa，Al中间层-铜背板焊接面的焊接强度≥65MPa，两个焊接面的焊合率均99.5％，焊接后靶材的整体变形程度小，并且适用于大功率的溅射机台，保证溅射过程中不会脱焊、掉靶。

CN112846171A公开了一种粉末中间层及利用其进行钨靶材热等静压扩散焊接方法，所述粉末中间层由Ti、Al和Cu构成，各粉末质量占比为Ti粉末15％-25％，Cu粉末15％-25％，Al粉末50％-70％。钨靶材热等静压扩散焊接方法，其特征在于，包括：第一步，准备原材料，包括钨靶坯、铜背板、包套；第二步，酸洗，将钨靶坯及铜背板进行酸洗，去除表面氧化层，露出钨靶坯及铜背板新鲜表面；第三步，准备中间粉末层，按比例称量相应包套容积中对应的中间层体积所需要的Ti粉末、Cu粉末及Al粉末，将粉末置入混粉机内进行混粉，时间2～5h；第四步，将铜背板置入包套，将第三步获得的中间粉末层铺在铜背板上，将钨靶坯放置于中间粉末层上；第五步，封焊，将第四步获得的样品包套进行除气封焊；第六步，热等静压扩散焊接，除气封焊后的包套进行热等静压扩散焊接，焊接温度为400～650℃，焊接压力为120～160MPa，时间为2～6h，得到钨靶材-粉末中间层-铜背板的焊接组件；第七步，机械加工，将获得的钨靶材-中间层-铜背板的焊接组件进行机械加工去除包套，最终获得钨靶材焊接组件。最终获得焊接强度大于150MPa，焊合率99.7％，W靶材表面变形1mm的焊接组件。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种改善钨靶材焊接质量的方法，所述方法可以解决钨靶材焊接过程中的开裂问题，提高焊接质量以及合格率。

为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种改善钨靶材焊接质量的方法，所述方法包括：

对所述钨靶材的焊接面进行精磨以及镀膜处理；

对中间层的一侧进行镀膜处理；

对中间层非镀膜侧以及背板的焊接面进行车削螺纹处理；

将所述中间层非镀膜侧与所述钨靶材的焊接面进行装配，将所述中间层镀膜侧与所述背板的焊接面进行装配，进行热等静压焊接。

本发明中，通过在钨靶材以及中间层焊接面进行镀膜处理，改善焊接面的结构，在中间层以及背板进行车削螺纹处理，提高靶材、中间层以及背板的结合面积，二者协同作用，提高钨靶材焊接强度的同时，减少焊接过程中出现的开裂情况。

作为本发明优选的技术方案，所述钨靶材镀膜处理的方法为PVD镀Ti膜。

作为本发明优选的技术方案，所述Ti膜的厚度为3～6μm，如3.5μm、4μm、4.5μm、5μm或5.5μm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。