[发明专利]一种钛靶车削断屑的方法

说明书

本发明提供了一种钛靶车削断屑的方法，所述方法采用带有断屑槽的合金刀具进行，在车削过程中，对所述合金刀具与钛靶相接触的地方同时喷射水与切削液，不仅可以减少人为干预停机整理残屑，提高加工效率，提升设备利用率，还可以使得钛靶表面粗糙度降至0.2～0.4μm，减少后续表面处理工时，保证产品表面质量要求，并且可以避免车削后钛靶表面上出现积屑瘤，提高刀具寿命，减少刀具消耗成本。

技术领域

本发明涉及溅射靶材机加工技术领域，具体涉及一种钛靶车削断屑的方法。

背景技术

物理气相沉积(Physical Vapour Deposition，PVD)指的是，在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使材料源蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，然后通过电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上形成某种特殊功能的薄膜。PVD技术半导体芯片制造业、太阳能行业、LCD制造业等多种行业的核心技术，主要方法有真空蒸镀、电弧等离子体镀、离子镀膜、分子束外延和溅射镀膜等。

溅射是制备薄膜材料的主要技术之一，它利用离子源产生的离子，在真空中经过加速聚集，而形成高速度能的离子束流，轰击固体表面，离子和固体表面原子发生动能交换，使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面，被轰击的固体是制备溅射法沉积薄膜的原材料，一般被称为溅射靶材。

溅射靶材的要求较传统材料行业高，一般要求如尺寸、平整度、纯度、成份含量、密度、N/O/C/S、晶粒尺寸与缺陷控制；较高要求或特殊要求包括表面粗糙度、电阻值、晶粒尺寸均匀性、成份与组织均匀性、异物(氧化物)含量与尺寸、导磁率、超高密度与超细晶粒等等。溅射靶材主要应用于电子及信息产业，如集成电路、信息存储、液晶显示屏、激光存储器、电子控制器等。

高纯钛靶是半导体行业真空溅射常用的溅射靶材。在经历钛粉末冷压处理、热压烧结等步骤后得到钛靶锭子；接着将钛靶锭子沿轴向切割为若干钛靶；紧接着将每个钛靶和背板焊接在一起，钛靶背向背板的表面为溅射表面，用于真空溅射过程中的氩离子轰击表面；之后，对钛靶的溅射表面进行车削，将钛靶加工到所需厚度。

然而，高纯钛靶在车削过程中存在如下缺点：1.高纯钛靶密度小、强度高、导热性差，耐腐蚀强度较高，车削性能较差，粘度较高，导致断屑难，易缠刀，需要频繁人为干预清理残屑，否则高纯钛靶在车削过程中极易发生滑落，导致产品报废；2.车削热量集中在车刀刃附近，刃区温度高，刀具磨损剧烈，从而导致加工时刀片磨损加剧，在冲击和震动增大情况下，刀片破损产生积屑瘤，进而导致钛靶表面质量降低；3.钛靶车削后的表面粗糙度Ra为0.4～0.8μm，无法满足半导体溅射靶材的表面要求。

综上所述，针对高纯钛靶的特殊性，为了实现自动化生产中车削断屑，提升品质与加工效率，使得车削后产品表面的粗糙度及纹路均匀一致，使得Ra达到0.4μm以下，满足半导体溅射靶材的表面要求，必须优化车削工艺。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种钛靶车削断屑的方法，所述方法采用带有断屑槽的合金刀具进行，在车削过程中，对所述合金刀具与钛靶相接触的地方同时喷射水与切削液，不仅可以减少人为干预停机整理残屑，提高加工效率，提升设备利用率，还可以使得钛靶表面粗糙度降至0.2～0.4μm，减少后续表面处理工时，保证产品表面质量要求，并且可以避免车削后钛靶表面上出现积屑瘤，提高刀具寿命，减少刀具消耗成本。

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钛靶车削断屑的方法，所述方法采用带有断屑槽的合金刀具进行，在车削过程中，对所述合金刀具与钛靶相接触的地方同时喷射水与切削液。

本发明所述方法通过对车削刀具以及车削过程中的冲洗液进行综合改进，不仅可以减少人为干预停机整理残屑，提高加工效率，提升设备利用率，还可以使得钛靶表面粗糙度降至0.2～0.4μm，减少后续表面处理工时，保证产品表面质量要求，并且可以避免车削后钛靶表面上出现积屑瘤，提高刀具寿命，减少刀具消耗成本。