[发明专利]磁控溅射环件用钽凸结体生产方法及冲压模具

说明书

技术领域：

本发明涉及金属机械加工技术领域，属于钽金属成型技术，特别是一种磁控溅射环件用钽凸结体生产方法及冲压模具。 

背景技术：

溅射是在充满惰性气体的处理容器中对半导体晶片或其它基片进行涂镀的一种方法。这些容器中包含有溅射靶和靠近溅射靶处放置的磁控溅射环件。容器中的电场使惰性气体产生电离，并从靶材上撞击出原子，以将溅射靶材料沉积到晶片上。同时，溅射靶材料上被撞击出的原子为漫反射状，需要对其加以约束。磁控溅射环件就是配合平面靶材溅射使用的部件，其主要作用是通过其产生的电磁场对溅射出的靶材料原子运动进行约束，同时吸附溅射过程中有可能出现的大的颗粒。钽凸结体是钽磁控溅射环件的主要配件，其作用有两点：第一，作为电极；第二，在机台上装配和固定，其加工效率和材料利用率在钽磁控溅射环件的加工中占有重要地位。 

本发明所要加工的产品如图1所示： 

由于钽的加工特性，其加工难点是Φ17.65/Φ8.75×8(mm)深的环形槽，现在国外主要生产工艺为全部采用机加，具体是： 

Φ26mm×L钽棒→车外圆 →车Φ17.65/Φ8.75×8(mm)环形槽→车端面→钻中心孔→攻丝→切断→调头装夹，平另一端面→精车 外圆→钻测孔 

由于钽材的加工特性，这种工艺的加工难点是Φ17.65/Φ8.75×8(mm)环形槽的机械加工。钽材加工极易粘刀，尤其对于这种环形槽的加工，槽宽为4.45mm，槽深为8mm，刀具为专用刀具。为了能够切入，刀具磨削不能过宽，在切深时，由于刀具强度较弱，导致刀具发颤，不但影响切削质量，而且加工过程容易断刀。 

这种工艺的主要缺点是： 

1)材料利用率低 

经测算这种工艺的材料利用率为40.55％。 

2)加工效率低 

由于Φ17.65/Φ8.75×8(mm)环形槽的加工不能快，所以整个钽凸结体的加工效率非常低，机加每人每班(8小时)加工10--15件左右，而且对操作人员和设备都有很高的要求。 

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术之缺陷，提供一种效率较高、成本较低的磁控溅射环件用钽凸结体生产方法； 

本发明的另一目的是提供磁控溅射环件用钽凸结体生产的冲压模具。 

本发明的目的按照下述方案实现： 

磁控溅射环件用钽凸结体生产方法，以钽棒为原料，采用模具冲压成型结合精密机械加工的方式完成，其工艺过程依次为：钽棒锯料、车端面、冲压成型、精修、钻中心孔、攻丝、钻侧孔。 

磁控溅射环件用钽凸结体生产的冲压模具，它有上模板(1)和下模板(9)，两者之间有导向柱(3)，下模板(9)上装有凹模(7)，凹模之上配有凸模(6)，凸模上配有退料杆(5)； 

凹模(7)与下模板(9)之间装有垫板(8)，凸模(6)外缘固定有压板(4)，压板(4)与垫板(8)之间通过螺栓连接。 

本发明与现有技术相比具有以下优点： 

1)材料利用率高 

经测算，采用本发明的方法和模具材料利用率为77.9％。 

2)加工效率高 

模具冲压成型每班可加工150-180件，机加每人每班(8小时)加工20--25件左右，对设备和操作工的技能要求不是太高。 

附图说明：

图1是本发明磁控溅射环件用钽凸结体的结构示意图； 

图2是本发明模具结构示意图；图中局部放大图显示了装入被冲压件后的的 结构状态。 

具体实施方式：

本发明要加工的部件：钽凸结体的结构如图1所示，其整体呈圆柱状，冲压主要是形成外部结构和环形凹槽(10-1)，随后钻中心孔(10-2)并再其内攻丝，最后，钻侧孔(10-3)。 

概括起来，本发明的加工工序依次为：钽棒锯料、车端面、冲压成型、精修、钻中心孔、攻丝、钻侧孔；其中精修是指对冲压后成型料的表面处理、倒角等工序。 

本发明的模具如图2所示，它包括上模板(1)和下模板(9)，两者之间有导向柱(3)，下模板(9)上装有凹模(7)，凹模之上配有凸模(6)，凸模上配有退料杆(5)，凹模(7)与下模板(9)之间装有垫板(8)，凸模(6)外缘固定有压板(4)，压板(4)与垫板(8)之间通过螺栓连接。 

其中的垫板(8)的中间是镂空的，冲压时，不安装退料杆(5)，冲压完成后，提起上模版(1)插入退料杆(5)再压一次，撤掉垫板，将凸结体半成品从凹模(7)中取出，即完成冲压操作。